配電網自動化技術及其應用

龔二建

南京國聯電力工程設計有限公司，江蘇 南京 210000

0 引言

隨著城市化進程的加快，產業經濟的轉型使得配電網的發電環境、輸變電場景發生了根本性變化。在這種情況下，為營造穩定、高效的發電環境，實現配電網的合理規劃、科學管理，有效彌補配電網絡技術短板，應構建現代、高效的自動化技術機制，通過自動化技術的合理化應用，推動配電網運營、管理活動的順利開展。

1 配電網自動化技術的應用價值

對配電網自動化技術應用價值的探討，有助于引導輸配電企業以及相關技術人員逐步形成正確的技術認知，充分認識到自動化技術應用在配電網管理、升級方面的積極作用。

1.1 提高配電網的供電質量

配電網自動化技術的合理化應用實現了對配電網運行情況的有效監督，實現了對配網運行過程中頻率、電壓以及負荷情況的全面掌握，并能夠及時采集、反饋掌握的信息數據，幫助技術人員根據配電網絡的運行需要靈活調整技術方案，使得配網始終保持在良性運行狀態，實現電網配電質量的有效保障，充分滿足產業發展、社會生活過程中對于電力資源的使用需求[1]。

1.2 保障配電網的可靠性

配電網在運行過程中受到多種因素的影響，發生事故的概率相對較高，導致配電網運行的穩定性不佳。同時，電力故障的發生也影響了配電網的整體服務能力，對于配電網絡的有效運轉產生了消極作用，造成用戶使用體驗感下降。自動化技術與配電網相結合在很大程度上提升了配電網的可靠性，能夠快速判定故障發生位置，并對故障誘發原因、故障類型做出科學的評估，在最短的時間內快速提供故障排除應對方案。

例如，現階段配電網在發展的過程中適時引入了地理信息系統（GIS）技術，通過GIS平臺以及各類傳感器、通信技術，實現了對配網故障的快速定位，降低了電力故障排除難度，縮短了故障排除周期，保證了電力資源的持續穩定供應[2]。同時，配電網自動化技術具備較強的自動化隔離饋線故障應對能力，能夠在電力故障發生后幫助電力故障區域提供緊急電源，加快電力故障的恢復速度，從而將電力資源的損失率降到最低，以更好地滿足現階段電力資源的使用需求。

1.3 提升配電網的經濟價值

配電網自動化技術的科學化應用能夠有效改善電網運行效率，控制線損與能耗，不斷提升配電網的經濟效益，減少不必要的成本費用支出。具體來看，配電網自動化技術的應用實現了對現有配電網絡的結構優化設計，推動了原有配電系統布局的升級。例如，技術人員通過自動化技術，在原有配電網絡線路之中增加了補償電容器，通過補充電容器的增設來提高電源等級，以此達到控制配電網絡能耗的目的，縮小配電網運行成本規模[3]。同時，配電網自動化技術的應用能夠幫助相關人員掌握配電網拓撲網絡的結構分析、狀態評估以及負荷預估，通過自動化技術快速掌握配電網的運行狀態，從而制訂高效的電力資源配送方案，滿足不同用戶的電力消費需求，逐步擴大市場份額，拓寬利潤空間。

2 配電網自動化關鍵技術應用方案

配電網自動化關鍵技術方案的應用，要求技術人員在充分掌握配網自動化技術應用價值的基礎上，積極轉變思路，創新應用方案，充分發揮自動化關鍵技術的優勢，促進配電網的智能化、成熟化。

2.1 配電網自動化管理體系的科學構建

配電網自動化關鍵技術應用過程中涉及的技術類型多元、技術層級較多，在這種情況下，為實現不同技術的有效銜接，需要做好技術管理架構的優化升級，通過技術應用框架的搭建，為后續配網自動化技術的升級、應用奠定堅實的基礎。

具體來看，配電網自動化管理機制主要涉及管理平臺、管理端口以及通信系統等相關部分，不同的系統模塊在整個配網自動化技術運行環節發揮著不同的作用。為發揮自動化技術的優勢，需要明確相關系統模塊的功能。

例如，配網自動化技術的管理平臺主要包括配網管理平臺主站系統、配電網絡監控系統兩大分支，兩大分支相互配合，有效完成了對配網絡、FTu、CCU、TTu等網絡設備的檢查、管理、控制，以及對信息的歸集、分析和應用工作，在接受各類操作指令的前提下，快速做出反應，以調整配電網的運行狀態，實現電力資源傳輸的靈活調控。

管理端口主要由硬件系統、軟件系統組成，硬件系統涵蓋了各類終端服務器及GPS、GIS等設備，用于對配電網的運轉狀態進行實時掌控[4]。各類軟件系統則能夠為操作人員提供相應的數據獲取、操作平臺，為技術應用以及日常管理提供數據支撐。

通信系統作為整個配電網的信息交互機制，能夠對各個子系統匯集到的數據、發出的指令信息，按照要求在較短的時間內進行雙向交互、共享，從而增強整個配電網運營管理的靈活性，確保自動化技術應用的有效性、合理性，推動配電網的升級，更好地滿足現階段配電網絡的運行需求。

2.2 電源技術在配電網自動化中的應用

在配電網自動化技術應用環節，技術人員需要根據實際需要做好電源的選型工作，通過電源技術的合理化應用，從源頭上實現電力資源的持續穩定供應，滿足區域發展過程中對電力資源的使用需求。目前越來越多的配電網絡將SCADA系統納入電源機制中，這種電源技術具有較強的自我修復能力，使配電網在斷電后的15 h內，能借助UPS組件，使電源能夠有效運轉，減少電力故障所帶來的經濟損失。對于小范圍內的配電網絡，可以進行電源技術的靈活化處理，使用1 K的UPS技術方案，確保電源故障的快速排除，實現電力資源傳輸的連續性與穩定性，持續改善配電網電源性能。

2.3 通信技術在配電網自動化中的應用

通信技術作為配電網自動化升級的重要趨勢，是推動配電網信息化、智能化的關鍵環節，在通信技術的支持下，配電網能夠實現內部不同組件、不同模塊之間的高效交互，更好地滿足配電網的運行需求，提升配電網運行的可控性。為更好地發揮通信技術的積極作用，需要結合實際要求，認真做好通信設備硬件升級等方面的工作，以硬件升級作為切入點，使通信技術的抗干擾能力得到提升，更好地滿足不同場景下配電網的運營管理要求[5]。例如，考慮到配電網規模較大、設備數量較多，為保證通信活動順利進行，將GPRS無線通信系統作為通信技術的主要方式，以實現長距離的信息通信。在實際技術應用環節，技術人員需要采取實地勘察的方式，結合通信需求、配電網的管理實際，對GPRS無線通信網絡進行合理的空間布局以及參數調整，通過這種方式滿足配電網自動化技術應用過程中對于數據的獲取需求。同時，對于技術成熟區域，可以采用光纖通信系統，通過光纖通信的科學組網，為信息數據的交互、共享提供穩定的技術支撐。

2.4 故障排除在配電網自動化中的應用

在配電網自動化技術應用環節，技術人員需要重點做好故障排除技術體系的構建工作，通過對故障排除技術的合理化應用，提升配電網故障的檢測、應對等能力。以紅外診斷技術為例，主要針對設備表面溫度，通過溫度信息的評估、分析，可以快速掃描較大的面積區域，有效掌握設備基本情況，并且紅外診斷技術具有不間斷的特點，工作人員在故障排除過程中可以參考紅外診斷技術提供的數據，靈活調整故障排除方案，保證故障排除的有效性。除利用紅外診斷技術進行變電站設備故障檢修之外，工作人員還可以將其作為設備維護的重要手段，通過紅外診斷技術對變電站運行設備的表面溫度進行持續性的檢測，一旦發現溫度異常，工作人員可以按照相關檢修、維護制度，開展相應的設備維護保養工作。

3 結束語

為打造成熟的能源機制，滿足區域經濟發展、社會生活對于電力資源的使用需求，增強能源供給安全性，我國加大資源投入，對配電網進行自動化升級，通過配電技術的合理化應用，科學監控電網運行成效，實現故障的快速發現與高效排除，為配電網絡的運行營造出了良好的技術環境。在這一背景下，文章通過對配電網自動化技術應用路徑的探討，逐步理順了思路，明確了配電網自動化技術的發展策略與發展方向，為后續相關技術的升級、應用提供了參考。