智能配電網建設中配電自動化技術的研究與應用探討

廉亞鋒

（國網河南省電力公司沁陽市供電公司，河南焦作 454550）

關鍵字 智能配電網 配電自動化技術 電網建設

配電自動化技術是各種技術所形成的系統的控制技術的產物，配電自動化技術也借助了有關的人力管理、設備功能等內容，從而更好地實現了其技術自身的高效性，保障配電網運行起來更加規范和高效。在保證配電網自身運行效率的同時，也能夠大大的提高整體配電網的安全和可靠，實現配電網智能化。

1 智能電網中自動化技術的性能特點

智能電網通過各類傳感器實現對發電、輸電、配電、用電等環節的數據采集，并進行整理、分析獲取相應的有效信息。通過這些信息能夠實現對電網的實時監控，以便工作人員能夠及時發現電網風險、科學準確作出決策。[1]在了解智能電網中自動化技術的性能特點之前首先看看智能電網的大致流程，如圖1。

圖1 智能電網結構流程

1.1 智能電網中自動化技術的自愈性

智能電網顯著特點之一就是具有強大的自愈性，保障安全穩定的電力供應。在智能電網中，以高級量測技術為基礎融入通訊技術、自動化技術，獲取完整的電網運行信息，實現對電網的實時監測和控制。[2]依據其構建的電網運行全景圖，工作人員能及時發現其中存在的薄弱環節，消除當前運行方式中的各類潛在風險。同時該技術能夠適應系統運行方式的變化，當發生故障后針對網絡拓撲和潮流變化進行實時分析，為工作人員提供緊急狀態下的輔助決策和應對預案，有效彌補傳統電網管理中的不足，提高電力系統安全運行邊界。

1.2 智能電網中自動化技術的兼容性

現下，大力開發利用新能源成為人類的必然選擇。然而新能源的高比例并網給傳統電網帶了一系列影響和挑戰。如因潮流反向導致電壓、頻率發生偏差的電能質量問題；因風電、光電功率高度不確定性導致的負荷預測、中管理難度增大的問題；因電力電子元件的大量采用導致的諧波污染問題。兼容性強是智能電網的另一個優點。智能電網可將風電、水電、太陽能發電、儲能等科學整合，消除各路電能相互封閉的“孤島”，促進新能源消納，最大程度避免棄風、棄光、棄水現象。在電網中存在功率缺額或功率盈余時，智能電網可削峰填谷、自動響應，使得潮流實現科學調配、合理分布。此外智能電網可消除諧波干擾帶來的危害，提高電能質量和供電可靠性。

1.3 控制電網中運行

電網的控制運行包括電廠的開停機及出力管理、變電站的監視控制等。為確保電力系統的高效運行，必須加強上述所有環節的控制，保證系統各項指標在合理區間。

2 智能電網中自動化關鍵技術分析

作為智能電網建設的關鍵內容，智能電網中自動化技術是保證電網可靠運行和不斷發展的重要手段。

2.1 應用服務技術

電網中自動化系統具有多種多樣的功能，但存在一定的重復和冗余，如何對這些分散的功能進行集成融合是當前的一大難題。在智能電網中，中自動化系統采用面向服務架構（Service-Oriented Architecture，SOA）。SOA 體系下的中自動化系統可將多種系統應用封裝，電力中部門可根據實際需要靈活調用。同時還可配置其他中功能模塊，滿足智能電網發展各階段對中業務的需求。[3]

此外，SOA 體系下的中自動化系統可將傳統電網中系統的電網分析、培訓仿真等模塊劃分出來，比如狀態估計、靈敏度計算、中員潮流等。同時這些模塊可根據需求進一步完善優化，這是智能電網中自動化系統的另一顯著優勢。目前智能電網中自動化系統已在許多地區電網中得到應用，并在優化電網系統、實現節點計算機與主控計算機間的數據共享等方面發揮著重要作用。[4]通過對電網進行實時監視控制，在事故發生前生成告警，中監控人員可及時通知運維人員消除缺陷，有效減少故障造成的損失。

2.2 節能發電中技術

電力系統的發電中環節通常會存在大量能源浪費，加之我國能源本身不夠充足，因此節能發電中技術的研究與應用具有重要意義。電網中管理部門應充分認識節能發電的重要性和緊迫性，投入脫硫檢測、水調自動化等關鍵性技術，有效避免資源浪費。在節能發電中技術中，一方面要整合、優化傳統發電工程，通過技術創新減少發電中的能源損失，同時要加強對發電過程的集中管理和控制；另一方面利用節能電力中技術有效消納各類可再生能源，減少化石能源比例，推動電網清潔化、低碳化。[5]

2.3 電網實時動態監測技術

電力系統是典型的超高維、強非線性系統，具有動態不確定性，傳統電網中自動化系統基于局部信息的監測控制方法，難以滿足電網發展的要求。因此，一方面中人員可在動態監控屏上對電力使用情況進行監測，有效掌握各類電能使用數據；另一方面可通過分析監測數據實現對目前電網運行狀況的有效評價，為下一階段的中決策提供依據，極大加強中人員對電網運行的管理和控制能力。

2.4 一體化中管理技術

我國電網運行遵循“統一中，分級管理”原則，上下級中自動化系統間的數據庫、圖模資源等信息如何進行異地和層級共享是一個重要課題。通過一體化中平臺，以節能減排為目標函數進行優化，實現電網和所有并網機組的經濟運行，優化電能資源配置。此外還可整合擴展其他應用模塊，滿足智能電網中縱向貫通的新型業務需求。[6]

3 結語

綜上所述，在建設智能電網的過程中，中自動化技術是不可缺少的一個重要組成部分。隨著電網規模持續擴大、新能源并網比例增加，大型交直流混聯電網形成，許多新問題、新挑戰將不斷涌現，中人員在對電網進行管理時，須充分重視智能電網中自動化關鍵技術的應用，保障人們的用電需求，促進智能電網的發展，為經濟社會的不斷前進奠定堅實的電力能源基礎。