研討智能電網配電自動化建設及關鍵技術

朱思文 金鵬飛 高仙

【摘要】隨著社會經濟的不斷發展，有關電力的需求也面臨著一些新的變化，電力企業面臨一系列的發展挑戰。只有那些掌握智能電網調度技術的企業，才能夠有效的調度電力資源，保證電腦系統的安全運行，加快智能電網建設。電力企業必須構建智能電網，提升供電的質量，其他行業的發展提供源源不斷的電力。本來將對智能電網自動化建設及其關鍵技術進行分析。

【關鍵詞】智能電網;配電自動化;建設;關鍵技術

在進行智能電網的建設過程中，其基本前提是構建基本的供配電系統，在此基礎之上進行供配電系統的自動化建設，進而實現智能電網的建設。在智能電網的運行過程中，能夠實現對電網運行狀態的實時監控，并將結果實時反饋給電力作業人員;能夠對電網運行過程中出現的故障進行自主診斷與定位，并實現故障的自復位操作，同時將處理方法及處理結果反饋給電力作業人員。為電力企業提供全方位、多角度的電網優化改進方案。在智能電網的構建過程中，需要結合電網自身情況，對現有技術進行分析研究，確定這些及技術的最優應用方案，提高電網運行的安全性、可靠性、穩定性。

1智能電網自動化概述

智能電網調度自動化指的是利用各類先進技術，實現電網調度數據、自動化監控及集成化等工程，通過信息共享大幅度提高電網運行的可靠性與穩定性。電網運行中融合調度系統與信息技術，提高智能電網的自動化程度。具體來說，智能電網特征表現為兩點：

1.1自愈特點

智能電網自愈功能指的是，當系統某些元件出現問題后，可以在沒有人為干預的情況下將問題元件隔離出來，迅速恢復系統運行狀態，不影響電力供應。可以說自愈功能就是智能電網的免疫系統，也是主要特點。該功能可以有效縮短檢修斷電時間，減少停電造成的損失。

1.2在線監測

智能電網可以通過高速通信網絡即時獲取設備運行狀態信息，最短時間內確認設備故障部位，提高維修效率，快速恢復正常運行狀態。同時，現今技術可以提供眾多的數據，將數據歸納到企業系統中，促進在線監測能力的提高，優化設備運行與維修。

2智能電網自動化系統功能

智能電網自動化系統能夠實現系統運行狀態的在線實時監控、故障的自診斷與自恢復、電能調配等。這些功能實現的前提是電網必須具有自動化功能。

2.1系統狀態實時監控功能

在電力系統的運行中需要實現故障的自主診斷和自主恢復、電能的調配等功能。這些都需要對系統的實時狀態進行監控，所以在進行配電自動化系統的建設過程中需要在智能電網中加裝各種類型的傳感器用于實時采集智能電網運行過程中的實時數據。同時需要將實時采集的數據進行傳輸，將數據傳輸到系統的主控單元。其傳輸速率可用如下公式描述。

2.2故障自診斷與自恢復功能

智能電網的一個重要特征就是故障的自診斷與自恢復功能，當輸電線路中出現故障時，主控單元能夠根據實時監控的電網數據對故障類型即故障位置進行判斷，同時通過斷路器與隔離開關將故障位置切除掉，防止該故障影響整個電網的正常運行。當傳感器發現輸電線路的運行狀態與系統中現有的故障模型相匹配時，則主控單元會確定故障類型及故障位置，同時進行故障的隔離動作，實現故障線路的有效切除。輸電線路中的保護多為電流保護，通過與時間信號配合實現其功能，主要有：標準反時限、非常反時限、極端反時限、超反時限，如公式

2.3電能調配功能

電能調配功能從兩個方面發揮功能，一方面對電網后端的供電負荷進行合理調控，對于電能需求比較大的區域，配電自動化系統可以通過配電開關的控制將電能輸送到電能需求區域。另一方面對于電網中故障線路的電能進行補充，電網中某些線路其供電支配區域較大，當這種線路出現故障時，會對大面積供電造成影響。為了盡量減小這種情況對于供電的影響，配電自動化系統會從其他區域調配電能，實現了電能的合理配置。在配電自動化系統的設計過程中，需要深入研究此方面技術，全面實現供電穩定性提升。

3智能電網自動化系統關鍵技術

3.1電力通信技術

電力無線通信網絡得基本點是滿足各種需求基礎上，建設出高可靠性、易擴展性、具有技術先進性的智能電力通信網絡。所遵循原則如下：網絡信息安全性、技術先進性和可擴展性、組網靈活性和經濟性、設備易于管理性。為了解決電力數據傳輸距離長而引起的主干網絡通信壓力過大問題，實現電力數據安全可靠傳輸至電力主處理系統，其通信無線專網架構如圖1所示。在專網建設時，配備多套無線核心網設備，全部的TD-LTE設備站全部無縫接入無線專網，其各種電力業務在執行過程中所產生的電力數據全部按地域分配到相應的TD-LTE設備基站進行管理，設備之間通過數據通信網絡互為備份、互為冗余，當其中某臺設備基站發生故障切除時，臨近的一套或多套設備基站承擔被切除設備的任務進行工作系統中，需要構建傳感器網絡，對電網的信息數據實現全方位多角度的采集，以便能夠全面而具體的對電網的狀態進行綜合分析。在具體的配電自動化系統構建時，需要在系統中配置電壓、電流等多種類型的傳感器，通過對多個參數進行實時監控，盡可能全面確認電網的運行狀態。對于配電箱、配網終端來說，除去配置電壓、電流傳感器外，還需要配置光電、煙霧、溫度、濕度等類型的傳感器，以保障這類設備的安全穩定運行，從而全面實現對電網的運行狀態的監控。

3.3故障分析運算及自動控制技術

在實現故障自診斷自恢復功能時，需要在前期準備好故障診斷模型和故障恢復方案。當系統出現故障時，系統中的傳感器會實時檢測電網當前的運行狀態，并將運行狀態導入到先前構建好的模型中進行運算，與現有故障模型進行匹配比對，通過匹配后則系統會對故障進行認定，判定故障類型及故障位置，主控單元會下發故障動作指令，由隔離開關與斷路器完成故障位置的隔離，并恢復非故障位置的正常供電。為了更好更全面實現配電網故障自診斷自恢復技術，必須要對故障模型進行發反復不斷的優化升級，以適應當前電網的實時狀態。故障自恢復技術需要進行決策、調控，完成風險的在線評估，不斷升級、完善配電自動化系統的功能，實現統一化的調控目標。故障自恢復率和平均自恢復率可以用式（6）、（7）進行描述。

結語

綜上所述，在智能電網自動化系統的建設中，自動化系統發揮的功能包括在線監測、故障線路切除以及電力調配，應用的關鍵技術為通信技術、傳感器網絡建設技術以及自動抄表技術。在這些技術的具體應用中，除了要對以上三項技術體系進行建設，同時還需要對故障處理系統進行全面建設，以提升系統對故障的處理效率和質量。

參考文獻

[1]方周康.探析智能電網自動化建設及關鍵技術[J].通訊世界，2017（2）.

[2]蘇志明.對智能電網系統及其信息自動化技術的探討[J].電源技術與應用，2016（4）.