配電自動化實用化關鍵技術及其進展

許小婷

國網福建省電力有限公司羅源縣供電公司（福建 福州 350600）

0 引言

配電自動化系統通過應用現代化技術，如電子技術、通信技術、計算機技術及網絡技術等，可以全面整合配電網中的在線數據、離線數據、配網數據及用戶相關數據，進而有效監管配電系統中的用電情況。如今，我國電網規模日益擴大，運維管理工作至關重要，有助于確保電力系統的安全性和穩定性。這需要工作人員根據電網特點，合理運用配電自動化實用化關鍵技術。文章詳細分析了配電自動化實用化的發展情況及關鍵技術，并探討了未來配電自動化實用化的發展趨勢。

1 配電自動化實用化的重要性

為了提高配電自動化實用化在實踐環節的作用及效果，需了解其重要性，主要體現在以下三個方面：（1）有助于促進可持續發展，能滿足電力系統穩定運行的需求，并不斷優化配網使用過程中的服務功能。（2）有助于完善其使用功能，為電力生產方案的有效實施提供重要支持。（3）符合與時俱進的發展要求，能提高電力企業的經濟效益和社會效益。在具體實踐過程中加強對配電自動化實用化的重視，了解其關鍵技術及進展，有助于促進配電網的長遠穩定發展。

2 配電自動化實用化關鍵技術

深入研究配電自動化實用化，需分析其關鍵技術，提高配電運行的技術水平，使其有效適應電力發展形勢。

2.1 一二次融合成套智能配電開關

一二次融合設備的標準配置為饋線自動化技術，也是配電開關的主要特征。由于其不僅和單個設備的動作邏輯關系密切，還需要與鄰近設備的參數配合，因此對一二次融合設備FA開展網絡化檢測意義重大。一二次融合成套開關測試系統的主要組成部分包括一次控制柜、二次控制柜及綜合接入裝置。其中，一次控制柜能保障智能開關一側的運行環境，二次控制柜的主要功能為建立具有準確性的二次測控環境，綜合接入裝置的主要作用為在系統中接入二次部分，有效兼容電子式小信號及電磁式大信號的接入。其技術主要包括電網一次電氣信號和二次電氣信號融合切換控制測試技術，在開關內部的電壓、電流互感器精度和角差檢測技術，以及電網一次仿真和二次仿真融合的FA技術[1]。如今，柱上開關成套設備具有綜合型就地饋線自動化功能，不需要依靠主站和通信，使用短路（接地）故障檢測技術、正壓分閘。故障路能適應延時來電合閘等進行邏輯控制，自適應多分立多聯絡配電網架，實現永久性短路故障的就地選線、區段定位及隔離；與變電站出線開關一次合閘配合，確保永久性短路故障的區段定位和瞬時性故障供電的修復；配合變電站出線開關二次合閘完成永久性故障的就地自動隔離——故障上游地區供電恢復。

2.2 配電終端DTU

配電終端DTU是通過配電自動化遠方終端技術研發的一種新型配單終端，是對傳統終端技術的創新，并且還新增了靈活組態配置功能、獨立保護插件發布功能、Web發布功能等，有效實現了線路保護、集成DTU及通信設備管理的一體化，是一種新型配電網自動化終端。配電終端DTU功能狀態軟件組態具有靈活性，可隨意組合，能有效檢測10 kV線路的電流、電壓及設備情況，同時還具有遙信、遙測及遙控的作用，為配電自動化奠定了良好的基礎。通信管理功能的通信接口、方法及規模繁多，不僅有助于提高終端內部的數據管理水平，還可以直接轉發配電室電能表、PLC及直流屏的相關數據，使用統一標準接口和主站系統通信傳輸重要數據。配電終端設計主要為集散式，可以有效配置硬件及軟件組態，滿足DTU的實時性需求，還具有儲存和記錄數據的功能，可有效解決一些保護、通信監控問題，優化和簡化站端設備類型。保護功能主要表現在切除線路故障及就地檢測等方面。如今，DTU主要被應用于開閉所、環網柜、變電所等多回路的數據收集、通信和管理中。其主要作用在于將遠端設備中的數據通過無線形式傳輸到后臺中心，其具有較多回路及參數監控性能，能上傳到上層主站。DTU在電力行業中應用十分廣泛，如城市中配電網絡自動化系統、電網監控及自動補償、電力遠程自動抄表；在市政中主要被用于路燈遠程監控、官網遠程監控及城市能耗監控；在通信中主要被應用于電信機房動力環境的管控；在交通行業，主要應用于監控路燈、車輛流量信息監控、GPRS（GPS）機動車輛監控調度等。

2.3 FTU技術

目前，我國配電自動化技術發展迅速，其中應用最為廣泛的是FTU技術，該技術應用效果明顯，能實現室外配電作業，并適應外部復雜的環境條件。因為其工業設計性能強大，所以能滿足不同生產行業中電力資源供給及配備的需求。在應用FTU技術時，其指標需要滿足室外環境下D2級別標準。分析其電氣構造可知，FTU技術和柱上開關的連接位置具有極強的穩定性，連接位置安全，有助于后續的保養、維修工作的順利開展，且安全性較高。工作人員在應用FTU技術及計算相關信息的過程中，可以使用數據事故體系化剖析方式，逐漸恢復體系事故和體系隔離困境，以提高配電自動化水平。此外，應重視配電主站的建設。分布式管理是配電自動化實用化的重要基礎，因此應將開放式支撐平臺作為FTU的技術支撐，進而有效保存及維護數據庫。

2.4 DMS技術

在當下配電自動化實用化發展進程中，DMS的過程化控制技術及綜合化設立是配電自動化實用化的重要部分，占據著舉足輕重的地位。并且，在應用該項技術的過程中，工作人員需確保GIS和SCADA間交流的有效性，加強二者的協調及配合，這也是實現配電自動化實用化監管的重要基礎。通過DMS的過程化控制能提高配電自動化實用化的設施質量，同時其也是實現體系實踐性的重要方法。

如今，配電體系屬于一項具有一定綜合性和體系化的項目，因此運行工作需要包括全部組成部分，每一個步驟都需要維持和協作，才能確保全面實現配電體系的自動化和實用化。這便需要工作人員加強對GIS技術的重視，有效利用GIS技術和網絡傳輸技術實現信息數據的交流和傳輸。

2.5 開放式支撐平臺技術

為了更好地推動和實現配電自動化實用化，需要充分利用開放式支撐平臺技術，該技術能為配電自動化實用化系統提供方便、快捷、多樣的擴展平臺，可以根據配電自動化實用化未來發展需求和實際運行情況，增加多樣化的軟件和硬件設備，實現系統升級和優化，保證各項數據之間切換順暢，提升系統運行的效率和質量。

3 進展

自動化系統的廣泛應用有助于提高工作人員的工作質量及效率，提高電網系統的自動化程度。目前，配電自動化實用化的推廣正處于起步階段，相關理論和技術尚未完善，仍需要進一步研究。隨著該項技術的不斷發展，配電網自動化實用化技術會日益成熟，自動化水平會越來越高，自動監控及自動調節的能力也會逐漸增強。

3.1 智能分布FA發展

在分析配電自動化實用化的過程中，要認真分析其中涵蓋的智能分布FA發展情況。如今，我國電力市場改革逐漸深化，全面分析并合理使用智能化電力系統FA，能有效結合區域協調器及智能體，促進配電自動化實用化發展，確保電力基礎設施的智能分布具有科學性，進而保證智能化水平的不斷提高。配電自動化實用化發展過程中對智能分布FA發展的重視，可以為智能化通信的優化與完善提供重要指導，進而得到具有一定參考價值的研究進展和成果，提高配電運行過程中的智能化程度[2]。

3.2 運行決策優化系統發展

目前，在配電自動化實用化技術的發展過程中，工作人員有效部署配電自動化實用化技術及設置，能縮小停電范圍，減少停電時間，進而提高電力資源供給的穩定性及安全性。但是，配電自動化體系要在發展的過程中得到良好的經濟效益，不僅需要提高電力資源供給的穩定性，還需不斷優化和完善網絡構造及運轉方式，最大化減少導線的損耗，提高配電自動化實用化技術的水平。在該過程中，可以將配電自動化網絡完善運轉決策維持體系作為基礎，根據多種配電自動化網絡線上及線下數據相關信息，通過優化運轉明確模型的輸入及輸出等聯系[3-4]。準確、可靠地反映配電系統的運行工況和未來的規劃信息、運行方式等，做好各項安全指標、技術指標及經濟指標的計算工作，得出不同在線輔助決策方案和模擬方案的實際運行效果，為配電自動化實用化決策的優化和改進奠定基礎。

3.3 配電信息引擎

在電力行業發展的過程中，對配電自動化實用化關鍵技術的研究和使用，最關鍵的部分是DMS及配電自動化部分，這二者也存在一定的關系。未來，配電系統自動化運行可以更加支持配電企業總線集成的應用，確保其在層次化的模擬標準中建立有效的公共信息模型，進一步滿足配電系統二次供電的需要，基于此建立專門的網絡安全控制框架，使系統應用層相互聯系，為數據信息的使用提供安全保障[5]。

3.4 做好技術結合

在配電自動化系統運行過程中，相關人員需要根據實際運行狀況，做好各種技術的融合工作，對GIS技術、SCADA系統、網絡通信技術等進行有效的溝通，實現所有技術之間的數據信息互動和溝通，保證軟件數據信息、圖片等的一致性，為保證配電自動化系統的高效、穩定運行奠定堅實的基礎。對配電自動化實用化系統而言，只有保證各軟件平臺、硬件平臺相互配合和協調，才能最大化發揮各項技術的優勢。

3.5 做好配電自動化實用化設備運維工作

在配電網運行階段，各種設備發揮著至關重要的作用，一旦某個設備出現故障，無法正常運行，勢必會對配電網運行的可靠性和安全性產生不良影響。因此，需要做好配電自動化實用化設備運維工作，制訂科學的運維計劃和方案，定期或不定期地維護各種設備，做好巡視工作，一旦發現設備存在異常或問題，就要及時采取針對性的方案予以處理，保證所有自動化實用化設備運行的穩定性和安全性，保證自動化實用化設備的故障發生率、遙控成功率及終端在線率等考核達標，以更好地實現配電自動化實用化，為電力企業創造更高的經濟效益。

4 結束語

基于科學技術的推動，我國配電自動化實用化具有扎實的基礎，為其發展提供了更好的前景。為了進一步提高配電自動化系統的效益，需不斷優化和完善配電網，引進先進的配電自動化實用化關鍵技術，確保其在正常運行的同時提高經濟效益。