配電自動化技術應用與配電網安全運行管理分析①

吳迪 李錦 左曉晶 林巖

摘要：對于現代社會經濟發展來說，電力資源是強大的動力源泉。電力資源在促進我國經濟社會發展的同時，對人們的生活、工作、學習也帶來了巨大的影響，人們需求的增加，促使企業調整供電體制，保證電力資源的正常供應。配電自動化技術在現代配電系統中具有獨特的價值。通過配電自動化技術的應用，可以實現對整個配電網的科學管理，為人們提供高質量的供電體驗。配電自動化技術主要依賴于信息技術、自動控制技術等，它是各種技術形成的系統控制技術的產物，配電自動化技術還依賴于相關的人力管理、設備功能等內容，從而更好地實現自身技術的效率，保證配電網的運行更加規范和高效。在保證配電網自身運行效率的同時，還可以大大提高整個配電網的安全性和可靠性。

關鍵詞：配電自動化技術應用;配電網;安全運行;管理分析

導言：全國各地都有電網配電線路的分布，隨著電力系統的完善升級，更有必要做好配電網運行管理工作，而將配電自動化技術應用到配電網安全運行管理當中，既可以使配電網運行速度得到充分的提升，又能保證資源的優化配置。

1 配電自動化技術概述

簡單地說，配電自動化技術是集配電技術、自動化技術和現代網絡技術于一體，依托先進的運行理念的綜合性技術途徑[1]。配電自動化技術的應用，不僅可以借助計算機技術實現對配電設備的遠程控制，節省大量人力資源，還可以及時發現設備運行中存在的故障，并進行反饋，從而為設備的及時維修創造條件。同時，配電自動化技術也是電能質量監測的有效手段，具有結構靈活、穩定的特點，保證了配電控制的多樣化，并根據運營商的具體需求實施安全管理。此外，配電自動化技術的應用對于促進人機交互的實現，使人們的日常應用更加方便也具有重要意義。

2意義

配電網是供電系統中最重要的內容，在現代電力系統中，它是一個比較復雜的工程，如果工程中出現一些問題，將影響整個供電保障。在對電力資源質量要求越來越高的背景下，加強供電調度和保障，不斷優化配電自動化技術，并將其應用于配電網的實際運行中，這不僅大大提高了配電網的資金投入，而且保證了電網運行的效率，避免了一些人為因素導致電網運行失敗。同時能及時診斷和檢查故障，有效解決相關故障問題。由于現代配電網供電保障系統的復雜性，更需要在現有配電自動化技術上投入更多的資金，從而實現該技術在信息化方面的不斷優化，使其發揮更大的價值和作用。

3 配電自動化技術主要的應用功能

3.1 對數據進行采集

配電網中涉及到了很多的設備和環節，如果其中任何一個設備出現故障的話，都會影響了配電網的安全運行。所以有關人員需要對配電網中運行設備的實際情況有著更加深刻的認識，對其進行動態性的檢測，通過對現象數據分析獲得設備運行的參數，來判斷整個配電網的運行狀況。利用配電自動化技術進行數據采集并進行數據的匯總和分析，從而更好的完成對各設備運行狀態的收集和監測工作，通過數據的反饋，聯系相應的電網調度部門來實現對整個配電網狀態的監督。配電網電力自動系統不僅能夠對數據進行采集工作，同時還能夠借助相應的信息技術實現數據的分析和共享工作，大大地提高了工作效率。

3.2 饋電線路自動化

在配電網變電站和用戶之間架設的線路稱為饋線。饋線自動化的實現可以為用戶提供更好的用電服務，而采用相關的配電網自動化技術可以更好地實現對用戶用電各方面的監管。通過對用戶用電量數據的測量，可以實現對用戶用電量的調整和優化，給用戶帶來更好的用電感受。同時，配電自動化技術可以實現饋線發生相關故障時的及時監測，隔離相應的故障，并對故障進行快速修復，從而快速恢復人們的供電。配電網饋線是實現配電網整體安全運行的重要支撐。對饋線的動態系統進行監控，并結合配電網的實際情況，對配電單元進行有效的調整，保證配電網的高效運行。

3.3合理的電力調度

配電調度通常經歷用電高峰和用電低谷，不同時期應采取不同的措施。配電自動化技術可以有效地結合配電網用電高峰的情況，合理調度用電，緩解供電壓力。在配電高峰期，更加注重供電保障，在面臨巨大壓力的同時，保證配電網的正常運行。在低電耗時，配電自動化技術可以通過調整系統來控制供電損耗，減少資源浪費，在低電耗時更注重降低能耗。

利用配電自動化技術進行合理的調度，可以幫助人們更深入地了解整個配電網的運行狀態，并對相關運行參數進行分析和采集，從而更直觀地了解整個電網的配電位置。當電網處于低谷時，配電自動化技術可以結合相應的數據進行分析工作，從而得到配電網運行產生的電能損耗值，并利用信息技術分析配電網的最佳供電方案，從而降低功耗。

3.4自動停機管理

配電自動化技術還可以解決一段配電網的停電問題。及時觀察配電網故障區段出現的問題，分配周邊區段，恢復整個供電。配電自動化技術可以有效地分析故障區域的運行參數，從而有效地總結出整體停電的原因、范圍和影響，幫助檢修人員進行相應的檢修工作。此外，配電自動化技術還可以進行前期的調配和控制，幫助搶修人員及時調配更多的人力資源進行電力資源的回收。

4配網自動化技術的使用方法

4.1 數據模型建設

基于對當前已開發出智能控制系統的了解，可以使用IEC61850系統對整個系統的所有參數進行收集和處理，此外由于配電網系統中最為關鍵的設備為變壓器、配電線纜和配置的繼電保護裝置等，所以在系統的實際使用過程中，智能控制系統的操作過程主要是面向這類對象的。例如，對于變壓器的運行參數，獲取參數的裝置應分配給變壓器的上游電路和下游電路。上游電路應記錄變壓器的輸入電壓、電流和功率，輸出端也應同時監測這三個信息，并將這些信息傳送到控制中心，控制中心可以根據得到的各種功率參數，進一步分析數據誤差是否過大。在所建立的模型中，所有的信息都需要根據參數的使用方法直接進行解釋和分析。同時，在所建立的數學模型中，應根據當前的參數變化標準和參數運行狀態，建立不同的分類機制，例如對某一類型的參數指標，當發現參數所反映的故障能在一定時間內擴展并最終蔓延到整個配電網系統時，就可以確定系統具有非常高的安全風險，需要在第一時間投入到維護工作中。

4.2網絡協議配置

網絡協議配置，一是形成不同層次的對應體系，二是構建一個一對一的對應體系，對各種數據和操作狀態進行對應。在使用IEC61850協議的過程中，可以建立SCSM映射關系，從而對所有的通信協議進行綁定。最終的綁定結果在各種技術的操作標準和參數之間形成一對一的對應關系。在通信協議的構建過程中，所有的信號都可以傳送到配置好的模型中，模型可以根據相關信息的后續調整方案得到被控對象的相關參數。比如對于變壓器設備，由于存在各種參數對應不同故障類型的設備，在后續的協議使用中，通過各種參數的協調和使用，可以實現安全問題與各種數據信號的精確對接，以便更好地查明故障原因。

4.3設備互操作系統

該方法的原理是被控對象利用被控對象的相關信息做出相應的響應動作，這種動作可以直接調節配電網系統的后續運行狀態。在具體的建設階段，一方面可以投入人力資源，使所獲得的各種信息得到準確的傳遞和構建。另一方面，信息自動控制系統還可以通過RFID技術將所有信息傳遞給相關的控制對象，從而在第一時間檢測到系統中的各種安全隱患，形成短期的排查結果，之后需要專業人員參與工作，從而實現配電網系統故障的根本排除。

4.3配網自動化技術的安全運行管理方法

人員配置應根據配電網系統的覆蓋范圍和連接渠道，配電網設備的重要性和復雜性，以及合格和有經驗人員的分布情況，使這些人員能夠更廣泛、更全面地參與相關工作。比如在人員配置過程中，要根據系統目前的運行狀況和特殊的工作指標，綜合討論系統的實際故障參數。例如，對于配電網系統中的變壓器，需要配備專業的電力維護人員，并持有國家頒發的相關運行資質證書，所產生的各種信息需要進行準確、科學的配置，從而使得到的工作計劃和分析結果可供使用。

在信息分析中，通過構建的安全管理機制和相關系統，對所有信息進行準確配置，并根據當前的故障信息，將故障關系分發給專業人員，使獲取的信息系統能夠使用。在信息分析方面，一方面要根據系統的具體運行狀況和工作計劃，協調和構建專業工作思路;另一方面，在已建成的信息系統中，根據不同的故障表現和故障原因，對各種安全風險進行分級，并在向專業人員發布工作信號時，將信息直接傳輸，使檢修人員了解專業工作過程中需要遵守的安全工作思路，了解各種設施的專業使用方案。

在防火墻配置過程中，首先要根據物理防火墻的配置要求和工作模式，對所有硬件設施進行準確的組裝。其次，在防火墻中加入軟件防火墻，與物理防火墻形成協同操作關系。最后，定期或不定期檢查這兩類防火墻。對于物理防火墻，可以配置到日常維護工作系統中，保證最終的工作效果可以升級。在配置工作中，必須按照防火墻的使用說明和操作方案對配置結果進行說明，特別是防火墻內各種跳線的連接和組裝，供配電系統的建設必須符合行業標準，為了防止防火墻在實際運行過程中不能正常穩定工作。對于軟件防火墻，專業軟件開發公司可以根據系統的運行方案和要求完成軟件開發工作，并應能與物理防火墻形成融合關系。

4.4 合理調度電力

配電自動化技術不僅促進了配電網的安全運行，而且實現了在配電網用電高峰的背景下，根據用戶的用電需求進行有效的功率分配，從而有效緩解配電網的供電壓力。同時，在低功耗狀態下，系統化配置也是降低電能損耗的有效手段。一般來說，用電高峰和用電低谷是配電網部署必須經歷的階段。對于用電高峰，要把保障配電網供電作為重點內容，在應用部署下保證配電網正常供電。對于正常供電和低功耗時期，應注重配電效率，以降低配電損耗。配電自動化技術的應用是配電網運行部署人員更好、更深入地了解配電網運行狀況的重要手段。以配電網運行參數的采集和分析為路徑，直觀地了解和掌握配電網的負荷程度、平滑程度和配電位置，在此基礎上促進配電網電力調配的實現，為了保證配電網供電的高效化和智能化，電力供應的重點領域是保證供電。針對配電網供電的正常或低狀態，利用配網自動化技術的信息采集與分析功能，對配電網的運行參數進行分析，實現有效、合理地采集網損數據，并借助信息處理能力制定和計算配電網供電方案，使配電網供電損耗在原始數據中得到顯著降低。

結束語

總之，配電網是連接電網和用戶的重要橋梁。然而，由于其用戶數量龐大、配電網復雜，重視配電網自動化技術的應用對配電網的安全運行和效率具有重要意義。

參考文獻

[1]郭松.城市電網配電自動化技術探討[J]. ? 山東工業技術. 2017（20）

[2] 韋小福. 淺談電力配電自動化技術[J]. 黑龍江科技信息. 2017（14）

[3]王金成，崔守營. 淺談電力配電自動化技術的發展趨勢[J]. ?電子測試. 2017（10）

[4] 李旭. 電力企業配電自動化技術的思考[J]. 民營科技. 2017（08）

[5] 劉皓璐，邵建偉，王雪，韓學森，劉璇，劉士齊. 基于數字孿生的配電自動化終端設備狀態評價與故障預判[J]. 電網技術.

[6]李斌，單中闖，閆志強，趙卓，辛璐璐. 配電自動化模式下配電網保護的模式選擇和整定計算[J]. ?東北電力技術. 2021（03）

[7]許小婷. ?配電自動化實用化關鍵技術及其進展[J]. 光源與照明. 2020（12）

[8]徐曉路. ?配電自動化設計中的信息安全探究[J]. 科學技術創新. 2019（34）

[9] 趙博. 10kV配電自動化設備與一體化運維模型分析[J]. 科技風. 2019（35）

[10]袁冬松. 智能電網新型配電自動化建設與改造[J]. ?中國新技術新產品. 2019（24）