配電自動(dòng)化的發(fā)展新趨勢及社會(huì)效益分析

何仲筠

摘要：配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)和電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，配電自動(dòng)化終端設(shè)備具有智能感知、控制和邊緣計(jì)算等功能。傳感器將設(shè)備狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)等測控信息通過配電終端把主站系統(tǒng)，同時(shí)通過就地邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估、運(yùn)行環(huán)境調(diào)控、故障預(yù)警/保護(hù)、故障隔離/恢復(fù)等智能感知和控制功能，并將結(jié)果上送至主站。配電終端作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)中技術(shù)支持設(shè)備，對(duì)智能電網(wǎng)和電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起到極為重要的作用。

關(guān)鍵詞：配電智能化管理? 發(fā)展趨勢? 經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益

近年來，伴隨電氣化進(jìn)程的再度加速、新能源更廣泛應(yīng)用、儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用、大數(shù)據(jù)與電網(wǎng)技術(shù)深度融合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在發(fā)生深刻變化。加快智能電網(wǎng)建設(shè)、結(jié)合電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)，使能源資源配置效率的提速成為必然需要。

一、配電自動(dòng)化的定義及發(fā)展趨勢

（一）配電自動(dòng)化（DA）

配電自動(dòng)化（DA），是具備計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理多項(xiàng)功能的綜合信息管理系統(tǒng)，旨在提高供電可靠性，改進(jìn)電能質(zhì)量，降低電網(wǎng)運(yùn)行成本，大大減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（二）配電自動(dòng)化具體包含饋線自動(dòng)化和變電站的自動(dòng)化兩方面

1.饋線自動(dòng)化的發(fā)展新模式。饋線自動(dòng)化是配電自動(dòng)化的不可或缺的部分，是配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)，其對(duì)象主要針對(duì)中低壓配電網(wǎng)中的饋電線路，是提高配電網(wǎng)可靠性的關(guān)鍵技術(shù)之一。饋線終端裝置能實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的緊急控制功能，使保護(hù)功能更具獨(dú)立性、完整性。這與變壓器綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的保護(hù)功能相對(duì)獨(dú)立、保護(hù)功能下放、保護(hù)裝置按分層分布原則構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)是一致性的。應(yīng)用光纖通信的基于廣域保護(hù)技術(shù)的智能模式饋線自動(dòng)化是未來發(fā)展的必然趨勢，可作為過渡模式的分布智能保護(hù)饋線自動(dòng)化在無完成通信的基礎(chǔ)上能實(shí)現(xiàn)快速的故障隔離和優(yōu)化的故障恢復(fù)，且預(yù)留無線通信、載波通信、光纖通信的接口，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，增加通信模塊可直接升級(jí)為更快速、更優(yōu)化的饋線自動(dòng)化功能。

2. 智能變電站的發(fā)展方向。變電站自動(dòng)化是向智能變電站方向發(fā)展的，是由先進(jìn)、可靠、節(jié)能、環(huán)保的設(shè)備組成的。智能變電站將在技術(shù)、運(yùn)行和管理水平上較傳統(tǒng)變電站得到全方位的升級(jí)，對(duì)減少電網(wǎng)運(yùn)行成本、促進(jìn)效率提升、提高自動(dòng)水平具有現(xiàn)實(shí)的意義。但是目前智能變電站的研究和建設(shè)還有待發(fā)展，但隨著技術(shù)的發(fā)展，未來的智能變電站還應(yīng)具有如下功能：（1）設(shè)備可視化管理。（2）智能告警及故障信息綜合分析決策。（3）運(yùn)行優(yōu)化控制。（4）安全自動(dòng)控制。（5）站域保護(hù)。

3.配電自動(dòng)化的目標(biāo)。（1）電能質(zhì)量和供電可靠性的提高，向用戶提供優(yōu)質(zhì)電能;（2）電網(wǎng)整體供電能力的全面提升;（3）實(shí)現(xiàn)配電管理自動(dòng)化，對(duì)各種管理信息提供支持，提高管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率;（4）實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;（5）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和服務(wù)質(zhì)量。

二、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字化產(chǎn)品及其智能化改造

現(xiàn)在中壓配電系統(tǒng)面臨新的技術(shù)要求：一是智能電網(wǎng)、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用等智能化的需求，離不開更加可靠的電力供應(yīng);二是隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，大量的存量設(shè)備需要技術(shù)革新和智能化改造。

（一）以需求為導(dǎo)向，解決配電痛點(diǎn)

以電網(wǎng)、配電市場為例。隨著各種能源設(shè)備物聯(lián)數(shù)量驟增產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，數(shù)字化技術(shù)普及背景下更多對(duì)于營銷及配電運(yùn)行的智能化需求等，配網(wǎng)系統(tǒng)更需解決供電可靠性提高、運(yùn)維成本增加，龐大的資產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理等需求和痛點(diǎn)。采用了先進(jìn)的傳感技術(shù)，確保更加可靠的連續(xù)供電能力。有數(shù)據(jù)表明， 80%-90%的用戶關(guān)注開關(guān)設(shè)備溫度智能監(jiān)測功能;另外，從設(shè)備的運(yùn)行狀況來看，40%左右的故障都是由設(shè)備及輸電線路過熱直接或間接引起的。

（二）新型的數(shù)字化產(chǎn)品的性能介紹

隨著技術(shù)的革新以及用戶經(jīng)濟(jì)規(guī)模的發(fā)展，市場也會(huì)提出新的需求。從現(xiàn)有的存量產(chǎn)品看，如何讓這些產(chǎn)品繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，提高可靠性、運(yùn)維效率、降低成本等，就需要賦予產(chǎn)品智能化升級(jí)。多款面向樓宇、配電、信息技術(shù)、機(jī)器、工廠、電網(wǎng)領(lǐng)域的數(shù)字化產(chǎn)品。其中包括：

1.全新高電流母線槽。全面引入安全空載熱插拔、極致防護(hù)和零斷點(diǎn)地線三大創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，具備超強(qiáng)容錯(cuò)能力，首次定義工業(yè)級(jí)母線新規(guī)格，使工業(yè)廠房、數(shù)據(jù)中心及商建等領(lǐng)域提供更具安全可靠的電力系統(tǒng)，電力供應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定得到保證。

2.全新交直流通用接觸器。接觸器全部采用電子式線圈和環(huán)保材質(zhì)，產(chǎn)品功耗更低，為OEM及最終用戶提供更加節(jié)能、安全、高效的電機(jī)控制解決方案，助力實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造更大價(jià)值。

3.全新御程系列模塊化變頻器。憑借內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器功能，可提供能源管理、資產(chǎn)管理以及工藝性能改進(jìn)等嵌入式服務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的本地和遠(yuǎn)程訪問，從而提高企業(yè)級(jí)能源和機(jī)器設(shè)備管理應(yīng)用的靈活性、處理能力和性能。

4.全新智能干式變壓器。以主動(dòng)式運(yùn)維、精細(xì)化管理，以及未來增值可能，切實(shí)滿足數(shù)字化時(shí)代不斷增長的智能配電需求。此外，作為架構(gòu)的首個(gè)智能干式變壓器，智能干式變壓器通過先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及自動(dòng)化系統(tǒng)，全面感知智能設(shè)備，并通過數(shù)據(jù)分析，更深層次地發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值，激發(fā)資產(chǎn)高潛能，全面提升數(shù)字化體驗(yàn)。

5.全新終端配電智能化系統(tǒng)。產(chǎn)品采用模塊化、小型化設(shè)計(jì)，并以良好開放性兼容所有終端配電系統(tǒng)，以極簡智慧實(shí)現(xiàn)終端配電智能化，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的全覆蓋，幫助電網(wǎng)安全，維護(hù)電網(wǎng)企業(yè)的資產(chǎn)價(jià)值，提升運(yùn)營能效，給予終端用電設(shè)備強(qiáng)有力的保護(hù)，并打造更加安全、智能、綠色的應(yīng)用場景。更可以對(duì)關(guān)鍵電力設(shè)備和配電系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行專業(yè)診斷，從而分析出電能質(zhì)量使客戶主動(dòng)運(yùn)維能力得到提高，并提高能源使用效率，減少客戶停電時(shí)間，保障配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

6.全新中小功率三相不間斷電源銀河E系列UPS。外表美觀，創(chuàng)“易”無限，不僅充分考慮中小功率應(yīng)用環(huán)境的實(shí)際用電需求，在為用戶提供高質(zhì)量供電保障的同時(shí)，以更加簡便的功能設(shè)計(jì)和更加卓越的性能表現(xiàn)，為用戶帶來優(yōu)化的IT資產(chǎn)績效和高性能回報(bào)，從而為行業(yè)用戶的業(yè)務(wù)連續(xù)性和信息化轉(zhuǎn)型保駕護(hù)航。

三、進(jìn)行配電自動(dòng)化管理的經(jīng)濟(jì)效益及優(yōu)勢

一是具有實(shí)時(shí)、在線連續(xù)的運(yùn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測分析能力，能夠自我診斷，自我恢復(fù)的能力，減少擾動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響和停電對(duì)用戶的帶來的經(jīng)濟(jì)損失，從而提高電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害和外部破壞的能力、改善公眾和電網(wǎng)作業(yè)人員的安全。

二是提高電網(wǎng)供電的可靠性的穩(wěn)定性，提高運(yùn)維成本和效率：通過前期的計(jì)算及應(yīng)用實(shí)踐驗(yàn)證，通過配電設(shè)備自動(dòng)化管理能夠?qū)⑦\(yùn)維效率全面提速、設(shè)備可靠性提高一倍、運(yùn)維成本降低一半以上。

三是改善電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。為用戶提供廉價(jià)電力、市場參與者擁有更多選擇。整個(gè)電力能源供應(yīng)鏈的效率更高，整個(gè)信息流的傳輸效率更高。成熟的配電自動(dòng)化管理有效地促進(jìn)資源的合理和優(yōu)化配置。

四是改變用戶“備受冷落”的現(xiàn)狀和電力服務(wù)理念，重視用戶的需求，通過與用戶之前的雙向通信，實(shí)施電力需求管理，使得用戶完成參與電力系統(tǒng)，優(yōu)化用能建議和其他更多的附加服務(wù)。

四、結(jié)束語

2019年政府工作報(bào)告提出，打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。我國更致力實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互。在這個(gè)物聯(lián)的時(shí)代對(duì)配電智能化的要求也在不斷升級(jí)，更需要進(jìn)行配電智能化經(jīng)濟(jì)管理。進(jìn)行配電智能化經(jīng)濟(jì)管理的價(jià)值是多方面的，其核心價(jià)值可以總結(jié)為更可靠、更堅(jiān)強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)、更高效、環(huán)境更為友好，使用更為安全。

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（作者單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山三水供電局）