自動(dòng)化技術(shù)在輸配電及用電工程中的應(yīng)用

鄭穎

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越成熟。當(dāng)前電力企業(yè)正積極推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，輸配電及用電自動(dòng)化也趨于完善。自動(dòng)化技術(shù)在不斷提高輸配電效率的同時(shí)，還降低了輸配電成本，而且設(shè)備的自動(dòng)化也使得從事電力工作人員的生命安全得到了更好的保證。某種程度上來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化應(yīng)用使輸配電及用電工程的管理和工作更加智能、簡(jiǎn)便和規(guī)范。本篇文章分析了當(dāng)前電力資源輸配電和用電工程的現(xiàn)狀，還介紹了自動(dòng)化對(duì)電力資源的好處及發(fā)展自動(dòng)化的必然性。

關(guān)鍵詞：輸配電工程;用電工程;自動(dòng)化;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）20-0124-02

隨著綜合能源的應(yīng)用和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)發(fā)展對(duì)供電質(zhì)量和可靠性的要求越來(lái)越高，電力企業(yè)要想在能源的市場(chǎng)上不斷發(fā)展，就要不斷地完善自身問(wèn)題，持續(xù)提升供電服務(wù)水平。自動(dòng)化技術(shù)在提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的同時(shí)還減少了電力損耗，是我國(guó)電力事業(yè)保持平穩(wěn)發(fā)展并提升能源競(jìng)爭(zhēng)力的一大助力。在這篇文章中主要的講述了自動(dòng)化在電力輸配電及用電工程中的重要作用及原因。

1 電力自動(dòng)化技術(shù)概述

電力自動(dòng)化是將現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息處理以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)融為一體，將輸配電網(wǎng)及用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成電力自動(dòng)化系統(tǒng)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輸配電網(wǎng)及用電設(shè)備在正常運(yùn)行及事故情況下的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、保護(hù)和控制，實(shí)現(xiàn)輸配電及用電管理的現(xiàn)代化、智能化和靈活化。

2 電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 輸配電網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化

輸配電自動(dòng)化利用計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)等對(duì)電力輸配全過(guò)程環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤，有效的改善了傳統(tǒng)輸配電損耗較大問(wèn)題。并且能自動(dòng)識(shí)別輸配電故障并上報(bào)，主機(jī)控制人員接收到報(bào)錯(cuò)信息后，能即刻進(jìn)行分析、處理，提高了電力故障處理的時(shí)效性。由于電力自動(dòng)化主要在城鄉(xiāng)配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，有助于縮小城鄉(xiāng)用電差距，有利于改善農(nóng)村地區(qū)頻繁停電問(wèn)題，進(jìn)一步提升電網(wǎng)承載力和管控力。

2.2 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)是將信息技術(shù)以及控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一種重要技術(shù)，主要是對(duì)信息的采集以及整理，保證電網(wǎng)的良好運(yùn)行狀態(tài)。隨著當(dāng)前人們用電需求的增長(zhǎng)，客戶對(duì)電力的穩(wěn)定性和安全性的關(guān)注度不斷攀升。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使得技術(shù)人員對(duì)整體電網(wǎng)的掌控更加精準(zhǔn)，加強(qiáng)了監(jiān)控力度，減少了突發(fā)事故的發(fā)生，在電網(wǎng)調(diào)度方面起到了很大的作用。

2.3 用電信息采集的自動(dòng)化

用電采集設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，是智能電網(wǎng)運(yùn)行的強(qiáng)有力支撐。用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)及功能的不斷完善，實(shí)現(xiàn)了用戶與用戶之間、用戶和供電企業(yè)之間的網(wǎng)絡(luò)互通和即時(shí)連通，達(dá)到電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)性、高速性和雙向性。通過(guò)用電信息采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)收集終端時(shí)鐘異常、設(shè)備異常、終端與主站無(wú)通訊等故障情況，識(shí)別采集設(shè)備的故障類(lèi)型，達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估、故障批量處理、提早預(yù)防及修復(fù)的目的，更增長(zhǎng)了采集設(shè)備的使用壽命。

3 輸配電及用電工程的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 電力資源分配不均衡

就現(xiàn)在的發(fā)展情況來(lái)看，我國(guó)電力行業(yè)在資源的大海里發(fā)展依然很強(qiáng)勁，但是所面臨的問(wèn)題也有很多，比如資源分配。由于我國(guó)東西部發(fā)展不均，東部地區(qū)雖然經(jīng)濟(jì)比西部發(fā)達(dá)，但是在電力資源方面，發(fā)達(dá)地區(qū)的電力儲(chǔ)備無(wú)法保證當(dāng)?shù)氐挠秒娦枨螅鞑康貐^(qū)的用電量不大，但電力更加充足。這樣的資源分配不合理，也制約著電力資源的均衡發(fā)展。

3.2 沒(méi)有相關(guān)的高級(jí)技術(shù)人才

與國(guó)外相比，我國(guó)的輸配電以及用電工程起步較晚，雖然發(fā)展速度較快，但仍有不小差距，而且新型技術(shù)人才也是十分稀缺。因此，電力企業(yè)應(yīng)該注重人才的培養(yǎng)，加大技術(shù)人員和管理項(xiàng)目的資金投入，鼓勵(lì)變革強(qiáng)企、合力創(chuàng)新，大力研發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，不斷滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)電力的新需求。

3.3 電力資源損耗嚴(yán)重

當(dāng)前降損增效仍是電力企業(yè)重要的管理問(wèn)題之一。輸配電設(shè)備不夠先進(jìn)、農(nóng)村地區(qū)供電半徑較長(zhǎng)、用電負(fù)荷增長(zhǎng)過(guò)快、變壓器利用率不高、季節(jié)性差異化臨時(shí)用電、計(jì)量采集不夠精準(zhǔn)、人員檢查管控不到位等因素，都影響著電力資源的損耗。

4 在輸配電及用電工程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化所面臨的問(wèn)題

4.1 傳統(tǒng)的管理理念和技術(shù)產(chǎn)生的問(wèn)題

由于現(xiàn)在絕大多數(shù)的電力企業(yè)采用的還是傳統(tǒng)的管理體系和運(yùn)作方式，而時(shí)代的技術(shù)是不斷地進(jìn)步的，當(dāng)前這種傳統(tǒng)的管理現(xiàn)狀已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)快速的社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的需求。而且，電力企業(yè)的人員流動(dòng)性強(qiáng)，無(wú)法穩(wěn)定的將工作執(zhí)行下去，這也影響著輸配電及用電工程正常工作的開(kāi)展，影響了工程進(jìn)度，制約著工作效率。

4.2 設(shè)備與人才產(chǎn)生的問(wèn)題

當(dāng)前隨著特高壓建設(shè)、“煤改電”建設(shè)及農(nóng)網(wǎng)升級(jí)改造，電網(wǎng)設(shè)備規(guī)模不斷增長(zhǎng)，電力運(yùn)維人員的配置與電網(wǎng)發(fā)展不匹配的矛盾日益凸現(xiàn);電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)薄弱環(huán)節(jié)始終存在，“三跨”隱患亟待治理、設(shè)備和裝備整體質(zhì)量不高、配網(wǎng)建設(shè)力量相對(duì)不足等大大小小的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生;加以電力技術(shù)、項(xiàng)目資金等外力因素的影響，致使在電力輸送過(guò)程中出現(xiàn)了能源的損耗，也影響了電力資源的傳輸效率和傳輸質(zhì)量。因此，推動(dòng)電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，推進(jìn)電網(wǎng)智能運(yùn)維體系建設(shè)，變革現(xiàn)有的輸配電生產(chǎn)組織方式和運(yùn)維管理模式，提高設(shè)備及裝備質(zhì)量，提升輸配電及用電工程的管理能力，是當(dāng)前電力設(shè)備和人才管理發(fā)展的迫切需要，也是支撐電力公司強(qiáng)企戰(zhàn)略的必由之路。

4.3 自然條件產(chǎn)生的問(wèn)題

除了人為和管理的原因，當(dāng)然還有一些自然條件產(chǎn)生的原因。比如溫度、雷雨、冰雹，可能會(huì)使電力輸送設(shè)備出現(xiàn)故障，致使線路短路。夏季炎熱的溫度會(huì)使電力負(fù)荷升高，損害了設(shè)備和線路的同時(shí)還加大了用電量，如果不及時(shí)處理就會(huì)使電力設(shè)備加速老化。還有在冬季，南方的一些地區(qū)線路上會(huì)掛冰，這樣也影響了居民用電并加速了設(shè)備的損壞，這些都大大增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)支出。

5 自動(dòng)化技術(shù)在輸配電及用電工程中的優(yōu)勢(shì)

5.1 有關(guān)高效，安全方面的優(yōu)勢(shì)

如今，電力系統(tǒng)在不斷地快速發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸配電網(wǎng)及用戶的監(jiān)測(cè)和控制，穩(wěn)定性、可靠性、靈活性不斷增強(qiáng)，積極滿足當(dāng)前電力發(fā)展、企事業(yè)單位及人民生活的用電需求。堅(jiān)強(qiáng)輸配電網(wǎng)的建設(shè)、配電及用電設(shè)備的升級(jí)改造及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的操作效率跨越式發(fā)展，使電力運(yùn)輸、運(yùn)行維護(hù)、營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)整個(gè)過(guò)程都非常高效。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在很多方面被高頻使用，保障了配電系統(tǒng)以及用電工程的安全。就目前來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)的工作程序非常復(fù)雜，而且有著很高的連貫性，而高效、安全、自動(dòng)化的運(yùn)行操作提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量發(fā)展。另一方面，電力企業(yè)的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與其他行業(yè)相比，存在較大的危險(xiǎn)系數(shù)。自動(dòng)化技術(shù)一般是機(jī)器進(jìn)行工作，減少了人工操作的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，自動(dòng)化技術(shù)在輸配電及用電工程中的應(yīng)用，既提高了工作效率，又很大程度上保證了人員安全。

5.2 有關(guān)控制方面的優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)就是將許許多多重要的信息進(jìn)行融合集成，用數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來(lái)具體實(shí)施的技術(shù)。通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行共享、融通，實(shí)施對(duì)輸配電及用電設(shè)備的監(jiān)測(cè)，這樣不僅可以清晰簡(jiǎn)單地了解電力系統(tǒng)的整體情況及運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)輸配電線路或電力設(shè)備出現(xiàn)故障、問(wèn)題的時(shí)候，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析，及時(shí)定位故障點(diǎn)，從而及時(shí)解除故障和解決問(wèn)題。同時(shí)，用電的客戶也可以通過(guò)電力服務(wù)網(wǎng)站、手機(jī)APP等，隨時(shí)查詢、分析自己的用電用能情況，對(duì)電力企業(yè)的供電服務(wù)有一個(gè)更直觀的了解。自動(dòng)化技術(shù)為電力資源的穩(wěn)定運(yùn)輸提供了保障，也讓人民用電更加便捷、放心。

5.3 降低運(yùn)輸過(guò)程中能源的損耗

自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)施的過(guò)程中不但減少了人力，也會(huì)減少能源的損耗。自動(dòng)化技術(shù)在對(duì)電力運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化，這樣進(jìn)一步提升了資源的利用效率，而且中間會(huì)節(jié)省許多不必要的程序，也節(jié)省了很多運(yùn)輸成本。通過(guò)對(duì)程序的優(yōu)化，為輸配電及用電工作提供了更加精益化的管理，也節(jié)省了人力資源。

6 提高電力自動(dòng)化發(fā)展的措施

6.1 研究?jī)?yōu)化輸電智能控制體系

在線路復(fù)雜及重點(diǎn)地段加裝防外破在線監(jiān)測(cè)裝置，合理布局、全面覆蓋，建立起“網(wǎng)格化布點(diǎn)+集中監(jiān)控”的輸電通道綜合防控體系，以智能圖像監(jiān)拍、實(shí)時(shí)定位為技術(shù)手段，以人工隱患辯識(shí)為經(jīng)驗(yàn)支持，實(shí)現(xiàn)輸電巡護(hù)人員對(duì)線路通道隱患問(wèn)題的精準(zhǔn)判斷與管控。便于及時(shí)消除各類(lèi)潛在的安全隱患，提高輸電線路安全運(yùn)行水平。

6.2 推動(dòng)配電線路自動(dòng)化全覆蓋

加大技術(shù)投入及項(xiàng)目資金投入，綜合運(yùn)用多種通信方式推動(dòng)配電自動(dòng)化全覆蓋，實(shí)現(xiàn)線路跳閘、接地故障、主要輔助設(shè)備故障的全面感知、智能調(diào)度，使配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)更趨于強(qiáng)大和完善。加強(qiáng)光纖等通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高通信傳輸可靠性，有效支撐配電線路自動(dòng)化的發(fā)展。

6.3 優(yōu)化營(yíng)配自動(dòng)化功能配置

基于堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，優(yōu)化自動(dòng)化配置，實(shí)現(xiàn)營(yíng)配基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同源維護(hù)，在營(yíng)配調(diào)信息共享、業(yè)務(wù)融合的基礎(chǔ)上，促進(jìn)配電網(wǎng)從傳統(tǒng)電力供應(yīng)行為向綜合能源配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變，提升電網(wǎng)實(shí)用化水平，充分接納綜合能源項(xiàng)目、分布式電源、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能等新型用電需求。

6.4 加快電網(wǎng)不停電作業(yè)水平提升

推動(dòng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與帶電作業(yè)機(jī)器人技術(shù)的融合應(yīng)用，進(jìn)一步優(yōu)化搶修資源配置，進(jìn)一步提升搶修效率。做好重要負(fù)荷、高鐵、“三跨”等重點(diǎn)站線的帶電檢測(cè)，加快重載變壓器和無(wú)功設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)。開(kāi)展三、四類(lèi)帶電作業(yè)，提高線路運(yùn)行的可靠性，減少停電檢修為居民用電帶來(lái)的影響。

6.5 優(yōu)化客戶側(cè)用能信息感知終端

開(kāi)展客戶用能服務(wù)終端安裝，實(shí)現(xiàn)客戶設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析，拓展用能信息采集數(shù)據(jù)接入規(guī)模，形成綜合能效優(yōu)化提升整體解決方案，降低客戶用能成本。同時(shí)加強(qiáng)用戶負(fù)荷監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)施電力需求響應(yīng)，服務(wù)夏季負(fù)荷高峰、春秋季新能源消納等突出問(wèn)題，增強(qiáng)電網(wǎng)的靈活性、適應(yīng)性、抗干擾能力以及彈性恢復(fù)能力。

6.6 拓展移動(dòng)作業(yè)終端功能

促進(jìn)營(yíng)銷(xiāo)移動(dòng)作業(yè)終端與配電運(yùn)檢巡視終端的融合，使移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)抄表、用電檢查、故障處理、業(yè)務(wù)辦理等多功能合一，現(xiàn)場(chǎng)為用戶提供更加便捷、高效的服務(wù)。

6.7 加大電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

要防患于未然，對(duì)黑客的技術(shù)以及手段做到一一攻破，在檢測(cè)報(bào)警技術(shù)、系統(tǒng)訪問(wèn)控制等方面加大研發(fā)力度，培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人員，善于發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，積極優(yōu)化、提升，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定。

7 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前人工智能、移動(dòng)通信、5G網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)突破、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的新時(shí)代，電力自動(dòng)化配置、建設(shè)和提升是大勢(shì)所趨的結(jié)果，也是電力資源在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的情況下繼續(xù)贏得市場(chǎng)的必要元素。所以自動(dòng)化技術(shù)在輸配電及用電工程的應(yīng)用，將在未來(lái)的發(fā)展中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。

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