10kV配電網自動化系統的智能化建設

李建 金愛明

沈陽昊誠電氣有限公司 遼寧 沈陽 110027

引言

現階段，智能電網建設工作的不斷推進，對國家電網多配電網的管控有了更高的需求。而現有的配電網運維管控平臺無法有效地滿足用電需求，因此需要從多方面來提升對配電網的運維和管理。所以，本文進行智能化配電網運維管控平臺設計，從而使得配電網在智能化技術的支撐下，能夠有效實現配電網的精準管理。

1 電力系統配電網自動化技術相關概述

1.1 配電網自動化技術

在電力系統配電網的建設與改造過程中，自動化技術的應用至為關鍵，其過程融合可對計算機、互聯網、電子通信等新興技術的應用，實現對電力系統配電網運行監督、管理、保護的自動化管理，為配電網的穩定、安全、可靠供電提供了有效保障。近年來，我國電力行業得到了較為快速的發展，配電網覆蓋范圍不斷擴大，涉及的設備應用數量、類型等不斷增加。在進行自動化系統構建過程中主要采用分層處理的方式進行結構的構建，主要包括了配電主站、配電子站、配電終端、網絡通信等部分。其中以配電主站為系統核心，實現對相關數據信息的有效采集、處理，是配電網建設、運行的技術保障與信息支持。配電站則是作為中間檢測結構對組網設備運行的監督，以及實現對故障信息采集處理。配電終端主要包括了各個控制單位、監測設備，為供電網絡建設提供安全保障。通信網絡則負責實現設備與用戶的自動化溝通，保證監管過程信息處理的準確、有效。自動化技術在電力配電網建設與改造中的應用，發揮著較為重要的作用，是電力系統得以順利構建與有效運行的重要技術保障。

1.2 配電網自動化技術的特點

數據處理功能。使用配電網自動化科學技術手段某些程度上可以具有數據信息處理優化能力。數據信息處理完善能力根本上包含兩個角度，一個是數據信息的綜合，另一是信息共用能力。在現階段，由于自動化科學技術手段的迅猛進步，電力體系控制任務的復雜程度越高，環境模型的創建為完善問題貢獻了較好的條件。此外，創建電力體系模型是十分有意義的，對每一個板塊部分的數據實施精準的體現，幫助信息共享的目標完成。安全穩定性能。配電網自動化有著極強的安穩性，因此對電力體系運用的安穩性的嚴格規范，有著十分關鍵的保證意義。經過運用配電網自動化手段，設施能夠無人看守，基本方式是運用自動監督能力。經過執行勘測設施運營狀態還有信息的探析與完善，能夠快速地看到系統當中的缺陷，規避出現安全問題。

1.3 電力系統配電網自動化技術重要作用

自動化技術在電力系統配電網中的有效應用，不但能夠為配電網的安全、穩定運行提供有效保障，在確保整個電力系統正常運行方面也有著較為重要的作用。一是有利于提高電力系統的可靠性。電力系統配電網自動化技術的有效應用能夠全面、動態、遠程地實現對電力系統配電網運行的有效監控，能夠使工作人員實現對配電網運行狀況的實時掌握，為配電網調度、維修等提供有效的信息支持，有效提高了配電網的安全、可靠。二是有助于電力系統運行的降本增效。傳統配電網供電網草原變電站的方式進行安全保障，需要投入較大的線路建設成本，并且會導致較大的線路資源浪費，降低了線路利用效率，也會為網絡維修造成較大困難。自動化技術的有效應用實現了對配電網的網絡結構化布局與優化，在饋線自動化、停電管理自動化等方面發揮著較為顯著的應用成果，對于減低設備投入與維修成本有著較為重要的現實意義。三是能夠有效提高電力企業市場競爭力。自動化技術在配電網的構建與改造中的應用，能夠有效提高配電網管理的自動化、智能化水平，提高管理的公開、透明，為用戶的用電需求調整、控制，以及繳費、開通、負荷控制的實現提供有效保障。

2 傳統配電網故障處理的弊端

①故障定位慢。查找故障靠人工巡線和試拉線路，故障定位效率低下，故障定位耗時長。②故障隔離慢。故障定位后，需要人工到現場拉開故障區域開關設備，隔離故障區域耗時較長。③恢復送電慢。故障隔離后，對非故障區域送電需要人工現場操作相應開關設備，操作費時費力。

3 配電網智能化運維管控平臺功能設計

3.1 針對運維管控平臺設備狀態的管控[1]

①針對存在缺陷設備的管控，需要結合PMS2.0設備中存在的信息缺陷問題，進行配電網多方面的設計，進而實現對缺陷設備的數據分析和預警。②針對設備調整問題的管控，需要基于網絡的拓撲關系和工作運行產生的數據以及業務數據，對配電網多層級的跳閘故障問題進行記錄，并結合實際情況從多個角度進行問題分析，從而找尋解決問題的方法，進而促進配電效率的提高。③針對設備運行中出現負載現象的管控，對于該現象問題需要基于所使用的設備信息、記錄狀況和所測量的數據，對配電網絡中的各層級發生負載現象的問題進行分析和記錄，如輕載、重載、空載等現象，通過分析負載設備中出現異常問題的原因，進而幫助電力企業對配電設備進行分配與維護，從而有效減少因設備過載造成的不良問題，促進配電設備運維效率的提升。④針對配電設備的實時管控，需要結合所使用設備的信息記錄狀況以及實時的工作情況、發生的故障問題記錄等情況，進行分析和預警，從而保障電力企業對設備的使用狀況進行了解，使得配電設備的安全性得到有效提高。

3.2 配電網的運維管控和管理

①針對配電網運維中停電、搶修數據的分析。該數據需要以配電網發生故障時的搶修數據、產品生產過程造成的投訴數據、設備跳閘數據等作為參考數據，進而結合大數據實施可視化處理和分析，從而實現對停電搶修工作的運維管控。促使電力企業能夠針對配電網的使用進行及時掌握和管控。②針對配電網的檢修分析。需要結合配電網發生故障的數據為基礎，進行電網檢修工作，才能夠實現對配電網的檢修，從而幫助電力企業管理層對檢修人員的安排，以此促進檢修工作效率的提升。③針對配電網帶電工作數據的分析。配電網帶電工作數據作為分析參考，能夠實現對配電網工作存在的人員問題和設備問題，進而提升帶電工作的效率。

3.3 配電網運檢指標的管控設計[2]

①對于配電網的規模指標，可以進行可視化的處理，并結合線路聯絡率和供電的半徑等數據進行相應的分析，從而對多電網規模指標的波動做到及時的記錄。若是發生超標的狀況可以起到及時預警的作用，進而幫助工作人員對系統的短板問題進行改進。②對于配電網中的運行指標，同樣可以進行可視化的處理，將配電網工作產生的消缺率、跳閘問題和供電電壓合格問題以及低壓等問題的數據進行可視化處理，從而對其電網運行的指標波動進行記錄，進而幫助工作人員對其系統的短板進行優化。③對于配電網的檢修指標和搶修服務指標，可以利用配電網的檢修完成效率以及維修時長、及時報修等信息數據進行分析，并結合實際情況記錄數據指標。在發生超標現象時能夠給出預警，從而幫助工作人員對系統產生的問題進行完善。

4 10kV配電網自動化系統的智能化建設

4.1 可編程邏輯控制器技術

可編程邏輯控制器技術，即PLC技術的應用，是電力系統配電網自動化系統中應用的關鍵與核心，能夠很好地提高配電網自動化系統性能，更好地滿足綜合自動化系統對于配電網的堅持、管理要求。PLC技術是融合了計算機網絡、現代電子信號處理等技術，實現了模擬量、運動控制、網絡通信等的功能，為配電網自動化數據的采集、分析、處理、信號傳輸等提供了有利條件，更好地發揮配電系統的功能。

4.2 配電網調度自動化技術

這一技術的應用主要實現了對配電網絡各個電子元件運行信息的收集，實時監控配電網運行狀況，實現對配電網調度系統的精細化管理，為及時發現和應對配電網絡運行問題提供全面、準確的信息保障。比如，Open3000電網調度自動化系統通過把自動發電控制、數據采集、實時監控、調度模擬等相關技術的有效結合，實現了對數據有效的處理與計算分析，實現了對故障的預警、追蹤以及自動化調節、管控，大大提高了配電網自動管理水平，為電力系統安全、穩定運行提供保障。

4.3 斷路器結合應用技術

對配電網進行建設或者改造時，通過把配電網變電站斷路器，和饋線斷路器進行有效機結合形成環網供電的形式，能夠優化配電網結構布局，提高配電網運行安全、穩定。不同類型的變電站斷路器的特征也有著較大差異，基于斷路器管控過程需要借助計算機實現監測和管控。所以，在配電網的建設與改造過程匯總，應結合對配電網實際需求，和對變電站實際情況的綜合考慮，選擇合適的操作、管理方式，提高斷路器配合應用的協調性。

4.4 重合分段器和自動重合器結合應用技術

電力系統配電網的建設與改造，可借助自動重合器來對配網雙電源連接進行環網設計[3]。進而以此為基礎實施配電網的分段管控，確保配電網故障情況下位于上級自動重合器可以實現對故障的有效隔斷，將故障產生的不良影響控制在最小范圍，為配電網絡其他部分的安全與穩定運行提供保障。同時，結合對重合分段器的有效應用，能夠實現對配電網線路分支故障的有效管控，采用重合分段器來判斷配電網故障，確定線路故障點，在完成對故障的全面排除之后進行線路的二次送電。

5 優化電力系統配電網技術的策略分析

5.1 優化與升級硬件系統

要想實現電力系統配電網技術的有效優化，則應當要注重做好其硬件系統的優化工作，具體包括了用電管理修復系統以及市場預測硬件系統。其中，用電管理修復系統主要起到的是用電監督與修復的作用，對于用電時所產生的問題進行監管并進行相應處理，檢測居民或是企業用電的異常變化，防止產生用電安全事故。市場預測系統則重點在于搜集與整理具體管轄片區特定時間段中的用電量變化趨勢，并且運用合理的方式來比較數據，從而對過去相應時間段中用電量有無出現異常實施判斷，隨后結合分析來對今后一段時間中區域用電分布以及用電量的情況實施預測。

5.2 設置配電網技術的自我診斷功能

要想確保整體電力系統的運行平穩一個重要前提在于發揮配電網技術的自我診斷功能。因為電力系統配電網的自動化技術集通信、電子以及計算機等技術為一體用于輸送電力，因為絕大部分均是使用全自動化輸送的方式，所以在實際運行時不可避免會產生各類問題[4]。部分企業用電需求龐大，如果沒能在第一時間處理問題將會對其造成巨大影響。所以，設置電力系統的自我診斷功能則能夠有效避免該類問題的出現。通過有效融合自我診斷以及自動報警功能，企業得以實時對輸送電力過程中所遇到的問題進行準確掌握、記錄、檢測與修復，一旦出現問題，就會立即啟動自動報警系統，有關工作人員能夠及時掌握情況，并對用電環節可能會產生的各類用電問題實施預測，同時提供相關處理策略，確保整體電力系統的運行平穩。

6 結束語

在電力領域發展還有電力體系創建的過程中，在配電網運維作業實踐中高效融合配電網自動化這一技術，能夠實現配電網智能化，完全自動控制，提高運行效率。因此，電力單位應該看重配電網自動化這一技術的使用成效，在電力體系與配電網創建實踐中運用科學措施，持續加強這一技術的使用成效。