配電自動化系統在智能電網中的應用

北京智芯微電子科技有限公司 徐智達

隨著智能化水平的提高，配電自動化的應用得到了更好的配置支持，在兼容性方面也得到了很大程度上的提升。本文對其特點、應用、未來發展進行了分析，最后得出結論：隨著環保型社會的到來以及配電自動化應用的完善，未來智能電網的服務質量、節能效果將得到提升。

如今幾乎所有行業都增加了對電力的需求，一方面對配電網的質量提出了新的要求，另一方面也必將造成更大的電能損耗，而配電自動化的應用在服務質量提升以及節能環保方面具備優勢。

1 配電自動化系統的組成與特點

1.1 系統的構成

隨著信息技術的發展以及社會經濟發展的需要，電力系統的運行、監控以及事故處理、管理等都有自動化系統的參與，所以其主要構成包括通信接口、主站、管理和監控系統。目前，智能電網主站的核心任務就是對電力系統進行監管，其包括服務器和其他的通訊設備等。通信接口則是包括主機以及各種設備上的交叉鏈路與通信設備，從而達到整體系統之間的通信效果。自動化管理系統的主要任務是對運行過程中所出現的故障或其他異常問題進行處理。通過監控系統對電力運行狀況進行監控，就能對電網的運行進行自動化的調控，從而確保系統運行的穩定與高效。監控系統主要是對電力運行的狀況進行監控，并對自動化系統的運行進行監測，從而達到對出現的安全故障進行鑒別與警報的效果。不同的系統之間的相互配合，能對所出現的運行故障進行自動化處理，從而在維持電力系統正常供電的情況下，降低了故障所帶來的影響。

1.2 特點分析

智能電網與現代社會的低碳要求不謀而合，運用智能化的傳感與測量技術能實現電網高效的運行，從而迎合現代社會對電力的新需求。

如今，智能電網將信息化技術與電力系統進行了深度融合，在實現其自動化配電的同時，也使得整體系統的運行效率得到提升。一方面給客戶帶來了更佳的電力服務，另一方面也確保了電力企業的經濟效益。自動化系統在應用的過程中，不僅能實現電力的自動供配，而且還能實現對配電系統的自動化監控。電力系統一旦發生故障，其能自動進行診斷，基于診斷結果還會自動將出現故障的區域進行隔離，確保電力系統的正常運行，從而減少損失。當故障被自動化檢測到時，通過相應的警報系統，維修人員可以及時排除故障，從而降低了安全事故發生的概率。隨著科技的發展，一些智能電網甚至還可以專門對電力系統進行升級，通過建立專門的防火墻來確保配電系統不間斷地運行，當故障發生時也可以繼續維持供電。

下面是對智能電網特點的具體分析。

（1）自愈性

這里的“自愈性”是相對于過去電網系統來說的一些新的智能化的功能。比如：智能電網對配電系統的運行情況進行在線、動態的連續性評估，同時還能運用預警系統、自動控制系統對可能出現的故障進行提前的預防，對已有的故障進行診斷。“自愈”指的是在對故障區域進行隔離的情況下，系統可以實現自我恢復的效果，這樣一方面能有效保障電力正常的供應，另一方面也能避免電力企業遭受損失。

（2）安全性

智能電網之所以得到推廣，這與其安全性方面的考量不無關系，而其安全性能也是傳統的電網系統所無法比擬的。借助于信息化的控制系統以及防火墻設置，能使智能電網的安全性能得到進一步優化與升級。

（3）頑強性

傳統的電網系統在某些線路或設備上出現一些故障，那么很可能會影響供電的持續性，使人們的用電需求在一定時間內難以得到滿足。智能電網的出現則能有效解決供電持續性的問題，即便出現一些大型的故障，也能避免大規模停電的現象發生。隨著信息化技術、自動控制系統的發展，智能電網運行的安全性與持續性得到提升。

（4）高效性

智能電網的出現很大程度上提升了電力資源利用的效率，而自動化系統則能使資源配置的效率進一步優化。這不僅能有效減少能耗、響應低碳要求，而且還能使電網運行始終保持在最佳狀態。此外，智能電網還具備著非常強的兼容性，能為不同情況下的場景、用戶提供不同的電力需求。

2 應用分析

智能電網能保持高效且穩定的運行，這與其配電自動化系統的運用不無關系，通過自動化系統能對電網的日常運行、故障監控以及事故處理等進行自動化的控制與管理。因此，自動化系統的運用是智能電網信息化的基礎，其具體應用本文通過以下幾個方面來進行詳細敘述。

2.1 IDS系統的應用

IDS系統是為適配與完善配電自動化而產生的，因此對于自動化系統來說，其是非常關鍵的一部分。其主要是由主站、子站以及FTU單元等部分所構成，其作用表現在數據收集、整理以及系統監測方面。首先，IDS系統能基于自動化系統的特點對智能終端的數據進行收集，而通過對相關數據的分析就能對其系統運行的狀態進行檢測與評估；其次，通過各單元之間的光纖連接，就能使主站與各子站之間形成聯系；最后，借助其子站部分能對用戶界面以及系統進行操作，同時由于通信接口的存在就能實現對系統的檢測。通過對系統智能化的分析，充分保障了其運行的安全。因此，IDS系統通過用戶界面能對整個自動化系統進行數據查詢以及運行管理等工作，這在一定程度上使其自動化管理的能力得到提升。目前，IDS系統對于配電自動化的作用越來越顯著，對于不同場景、建筑下的電力設備都能提升其用電的效率，不僅能確保企業的經濟效益、保證電力運行的安全，而且適應低碳化的發展要求，有助推動建立環保型、資源節約型社會。所以，IDS系統的運用不僅是現代自動化電力供應的需要，更是與可持續發展、節能減排等要求相適應，在未來也將得到持續的發展。

2.2 電力信息系統的構建

關于電力信息系統的構建和應用，需要分別從信息系統的固件、共享以及電網監測與安全保障幾個方面入手，對構建應用的標準要求進行把握。首先，在構建配電自動化系統應用時，需要針對電力信息系統進行統一規劃，這主要是基于現代配電網絡系統在整體規模上較大的特點而言的。現代電力網絡系統包括了部分子系統，在智能電網的應用背景下，能夠提升各個子系統之間聯動應用的力度，實現整個系統運行中各類信息和數據的統一采集和管理，提高智能電網的整體運行效率。從宏觀控制的角度上來說，有了集中的信息管理模式，控制工作的開展力度也能夠同步得到保障。另外，配電自動化系統與智能電網應用的融合，意味著相關部分電力系統運行信息能夠在整個智能電力網絡中實現共享，且信息本身的質量也得到一定程度的提升。例如，在配電自動化系統融入的情況下，信息傳輸中失真問題的發生率就會顯著減低，電網系統本身的故障發生率也會有所下降。除此之外，配電自動化系統的融入也能夠為智能電網的運行狀態提供保障，能夠確保在出現問題時得到實時監測和及時預報，配電網絡系統中的安全預警系統主要發揮這方面作用。這不僅有利于提升安全預警的準確性，對于整個電網系統運行中的風險規避，這一功能也發揮著重要作用。

2.3 智能開關的配置應用

智能開關的配置應用主要是指在配電自動化系統的運行中，終端的控制區域可配合應用具有智能化應用效果的開關。通過合理的線路規劃設計，確保開關所發揮的作用符合配電自動化系統和整個智能電網的運行需求。在具體的配置環節，可能應用到的具體技術包括傳感器技術、配電自動化技術等。另外，在開關的位置區域布局上，也需要技術人員結合整體的線路規劃特征進行合理設置，提升智能化開關應用的便捷性。

2.4 配電房智能化輔助控制系統的應用

在智能電網大規模運行的背景下，配電房的工作占據著重要地位。在自動化控制的基本模式下，配電房的技術支持和運行需要同步更新。具體來說，在輔助控制系統的設計中，要將防火、防盜以及毒氣泄露、水位超標等問題作為輔助智能控制系統的重點功能進行研發設計。分別設置總控系統和子系統，對配電房開展的各項控制工作提供支持；分別設置監管平臺和執行平臺，借助網絡信息系統完成各方面技術人員和管理人員的溝通交流，及時有效地落實智能電網整體運行過程中提出的動態控制要求，必要時可應用遠程監控系統介入控制，充分發揮配電房的作用。

結語：配電自動化在智能電網中的應用能有效提升其信息化管理能力，不僅能實現對電網運行狀況以及故障的監控，而且還能對安全事故進行自動化的處理，因此，智能電網的服務質量與配電自動化有著很大的關系。相信隨著電力需求的持續增加以及智能電網兼容性的不斷增強，未來配電自動化的應用深度以及應用范圍都將得到不同程度的增長。