淺論配網(wǎng)自動化發(fā)展探研

鐘家偉

【摘?要】配網(wǎng)自動化是基于計算機、電子以及自動控制和通信技術，對配網(wǎng)進行在線和離線智能化監(jiān)管，從而使配電網(wǎng)能夠處于安全可靠運行狀態(tài)。本文就國內(nèi)外配網(wǎng)自動化發(fā)展趨勢以及配網(wǎng)自動化發(fā)展問題進行探究，并提出一些個人的觀點與認識，以供參考。

【關鍵詞】配網(wǎng)自動化;國內(nèi)外趨勢;問題;發(fā)展

通過配網(wǎng)自動化建設，可以確保電網(wǎng)正常運行時能夠有效控制電網(wǎng)無功功率，并且維持電壓的安全運行，確保供電質(zhì)量與效率。當電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，可以快速、自動隔離故障，全面提升配網(wǎng)網(wǎng)架的供電可靠性水平，減少經(jīng)濟損失及影響，進一步提升用電客戶良好的用電感知度。

1、國內(nèi)國外配網(wǎng)自動化的發(fā)展趨勢

1.1國外發(fā)展趨勢

國外配網(wǎng)自動化建設的早期目標在于縮短饋線停電時間，有效避免線路故障問題的出現(xiàn)對變電所供電產(chǎn)生不利影響。比如，美國曼哈頓地區(qū)的配網(wǎng)系統(tǒng)建設過程中，27kV線路故障在斷路器與真空重合相互合作，僅需三個以內(nèi)的操作環(huán)節(jié)即可自動將故障問題隔離，部分實現(xiàn)供電。日本配網(wǎng)自動化建設與發(fā)展速度也非常的快，自上世紀六十年代采用自動隔離故障配電電路，七十年代采用開關控制裝置以及局部控制模式，八十年代基于計算機技術構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)，并且實現(xiàn)了遠程監(jiān)控。事實上，國外配網(wǎng)自動化的建設在管護方面也下了功夫，大大提高了自動化管控覆蓋率。基于功能角度出發(fā)，主要包括故障隔離以及遠程控制。同時，通信方式以有線與無線兩種方式為主，光纖通信相對較少;監(jiān)控點選擇時，采用因地制宜的方式。比如，某功率環(huán)選擇部分采用的是開關遙控方式，剩下的部分采用故障指示器。總體來看，世界各國在配網(wǎng)自動化建設方面不斷加大投入，整體發(fā)展水平顯著提升。

1.2國內(nèi)發(fā)展趨勢

國內(nèi)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設先后經(jīng)歷了三個階段，具體分析如下：第一，開關設備配合階段。這一階段主要的配電設備是分段器以及重合器等，基于自動化開關裝置故障及其互相配合，有效改善了部分恢復供電以及故障隔離。這一發(fā)展時期，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要限制在自動重合閘以及備用電源施放設備的應用，自動化程度相對較低。配網(wǎng)系統(tǒng)正常運行過程中一旦出現(xiàn)故障問題，難以起到有效的監(jiān)控效果。第二，基于網(wǎng)絡、通信以及終端配電自動化。正常情況下配網(wǎng)也可起到運行狀態(tài)監(jiān)控的作用，操作模式是遠程控制，如果工作問題沒有及時發(fā)現(xiàn)，則操控人員基于遠程隔離斷裂帶可以恢復電力供應。第三，增加自動管控功能。隨著現(xiàn)代計算機信息技術的快速發(fā)展，配網(wǎng)自動化進行了第三個階段，在上一階段基礎上增設了自動化控制功能，其中包括SCADA、地理信息、DSM以及調(diào)度仿真和斷層調(diào)用系統(tǒng)，通過綜合自動化集成大大提高了配網(wǎng)自動化程度。然而，很長時間內(nèi)因重發(fā)、輕供以及不管用等思維影響，國內(nèi)配網(wǎng)設備相對落后，而且供電可靠性相對較差，阻礙了自動化發(fā)展。近年來隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)、用戶對用電安全可靠的供電需求依存度越來越高，國內(nèi)配網(wǎng)自動化建設引起了社會各界的廣泛關注，目前正保持良好發(fā)展勢頭。

2、國內(nèi)配網(wǎng)自動化目前存在的問題

2.1缺乏系統(tǒng)、科學的規(guī)劃

從目前國內(nèi)配網(wǎng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀來看，雖然已經(jīng)建立了網(wǎng)架系統(tǒng)，但是對配網(wǎng)自動化卻沒有系統(tǒng)、科學的規(guī)劃，如與政府發(fā)展規(guī)劃對接脫節(jié)，未充分考慮供電負荷等級與之合理配套的供電可靠率、環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡率等，同時，過分追求故障處理以及恢復功能，將重點放在了部分配網(wǎng)系統(tǒng)自動化建設，以致于投資者未能受益，配網(wǎng)系統(tǒng)自動化科學運行發(fā)展受阻，產(chǎn)能效果不理想。

2.2配網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性不高

配網(wǎng)自動化建設過程中對設備可靠性及其可維護性提出了非常高的要求，配網(wǎng)自動化的很多站端設備布設在戶外，因此運行環(huán)境非常的惡劣，而且容易造成電子裝置損壞。開關控制以及操作電源難以提取，也是影響配網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的主要因素之一。同時，對供電配網(wǎng)運行管理流程不了解，未能全面把握其需求，因此導致產(chǎn)品適應性相對較差。在配網(wǎng)自動化建設過程中，通常采用多元化的通信模式，通信穩(wěn)定性影響因素較多。

2.3配網(wǎng)自動化設計及其建設

基于配網(wǎng)自動化建設的視角選擇沒計單位時，主要考慮的因素為主站、通信、實現(xiàn)方式、土建以及設備和管理等，需選擇專業(yè)配網(wǎng)設計單位。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)相對比較復雜，如果職責不明確則難以確保運行管理，而且系統(tǒng)應用以及數(shù)據(jù)維護難以確保其穩(wěn)定性。

3、配網(wǎng)自動化發(fā)展探索研究

基于以上分析，筆者認為配網(wǎng)自動化工程建設過程中涉及面非常的廣泛，而且配網(wǎng)自動化展水平較高，具有智能性、自動化以及互動性。未來配網(wǎng)自動化發(fā)展過程中會表現(xiàn)出以下趨勢。

3.1綜合受控端

所謂綜合受控端，即在SCADA系統(tǒng)基礎上對電網(wǎng)信息采集以及信號等進行綜合處理，盡可能減少受控端數(shù)量和簡化系統(tǒng)規(guī)模。從實踐來看，這一受控端具有傳統(tǒng)終端的全部功能，而且還能夠?qū)崟r監(jiān)測潮流分布以及電壓情況，對系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩與否以及頻率滿足要求與否等進行實施監(jiān)控，并且將信息數(shù)據(jù)傳遞給主控方供其進分析與應用。

3.2載波與IP通信

配網(wǎng)通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化建設的重點與難點，在配網(wǎng)系統(tǒng)中因受控端數(shù)目相對較多，而且對通信有較高的要求，所以需進行潮流實時監(jiān)測以及頻率控制，穩(wěn)定高速載波通信。實踐中可以看到，通過該種方式不僅能夠有效滿足客觀現(xiàn)實需求，而且還能夠為廣大用電客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務，比如電力線上網(wǎng)。值得一提的是，光纖通信容量相對較大，而且可靠性較高，此外還具有傳輸速率高等特點，目前已成為國內(nèi)通信系統(tǒng)主流選擇。近年來隨著配網(wǎng)通信系統(tǒng)建設成本的不斷降低，國內(nèi)光纖通信技術在配網(wǎng)系統(tǒng)自動化建設過程中的應用作用日漸凸現(xiàn)出來。隨著配網(wǎng)通信技術的快速發(fā)展，IP通信過程中采用了光纖通信技術手段來增強其抗干擾能力，而且出現(xiàn)的誤碼率相對較低，具有傳遞速度快、IP通兼容性強等特點，因此將成為智能配網(wǎng)自動化建設的重要通信技術手段。

3.3配網(wǎng)系統(tǒng)管理集中化

傳統(tǒng)配網(wǎng)系統(tǒng)建設過程中用戶相對比較分散，而且系統(tǒng)分離成了多島，彼此之間功能非常的相似，然而系統(tǒng)交流難度較大，通道共享性差。在集中化管理過程中，配電系統(tǒng)建設時可有效利用現(xiàn)代先進的網(wǎng)絡技術手段將配網(wǎng)管控中心、多島相互連接起來。比如，SCADA與配網(wǎng)中心之間通過接口相互連接在一起，從而形成多級系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設與應用過程中，可采用的方式和方法是利用用戶軟硬件資源，并且對用戶投資采取保護措施，從而實現(xiàn)實用化管控以及多廠家資源共享。

3.4優(yōu)化配網(wǎng)運行以及一體化建設

近年來隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及電力行業(yè)體制改革的不斷推進，國家電網(wǎng)以經(jīng)濟效益作為階段性發(fā)展目標。供電企業(yè)應當不斷分析現(xiàn)階段的電網(wǎng)運行情況，提出潮流方案，根據(jù)狀態(tài)估計以及潮流計算和最優(yōu)潮流管控來優(yōu)化系統(tǒng)。配網(wǎng)系統(tǒng)建設以及運行過程中應當不斷提高經(jīng)濟社會效益，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確保二次設備不出現(xiàn)誤動或者不據(jù)動。同時，還要加強信息一體化建設，這是配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的主流趨勢;未來發(fā)展過程中，配網(wǎng)系統(tǒng)應當更多的考慮配電網(wǎng)系統(tǒng)整體性，而非單一的關注配電網(wǎng)信息。通過配網(wǎng)一體化建設，加強信息實時搜索機制的建立與完善，并且支持信息模型等傳輸標準，從而實現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化建設，有效滿足配網(wǎng)系統(tǒng)和設備的二次網(wǎng)絡管控方案。

結(jié)束語

綜上所述，雖然目前國內(nèi)外配網(wǎng)整體發(fā)展趨勢良好，但是也應當認清當前配網(wǎng)自動化建設與發(fā)展過程中存在的問題與不足之處。實踐中應當結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒和吸收先進經(jīng)驗，構(gòu)建切實可行的配網(wǎng)系統(tǒng)建設與發(fā)展機制。通過制度的落實，來有效提高行配網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全可靠性。

參考文獻：

[1]何劍軍.地區(qū)電網(wǎng)配電自動化最佳實踐模式研究[D].華南理工大學，2011.

[2]龔靜.配電網(wǎng)綜合自動化技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2014.

（作者單位：云南電網(wǎng)有限責任公司臨滄臨翔供電局）