基于智能電網(wǎng)的配電自動(dòng)化建設(shè)

鄭瀟 束聰

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司丹陽市供電分公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212300

引言

現(xiàn)階段，各行各業(yè)對于電力能源都有非常巨大的需求，這也使得輸電網(wǎng)絡(luò)承受了巨大的壓力，大大增加了電網(wǎng)系統(tǒng)的管理難度。為了更好地實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)的管理，就需要將電網(wǎng)系統(tǒng)變得更加智能化，這也促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步。為了更好地保證電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展，就需要對配電系統(tǒng)進(jìn)行改造，使其能夠適應(yīng)未來的發(fā)展，其自動(dòng)化建設(shè)也就成了必然的發(fā)展方向。電力企業(yè)可以通過自動(dòng)化配電方式對城市的用電進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，從而使城市配電能夠更加合理，滿足不同地區(qū)的用電需求。

1 配電自動(dòng)化的原因

對于未來電網(wǎng)的發(fā)展而言，智能化無疑是重要的發(fā)展方向。為了更好地滿足電網(wǎng)智能化的要求，配電自動(dòng)化建設(shè)就顯得非常重要[1]。現(xiàn)階段，社會(huì)對于電力能源有著非常迫切的需求，這也使得電網(wǎng)規(guī)模以及復(fù)雜程度都在不斷增大，過去的電網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足未來社會(huì)的發(fā)展，這就需要提升電網(wǎng)的智能化程度。配電系統(tǒng)自動(dòng)化可以更好地提升電網(wǎng)的智能化程度，使電網(wǎng)的運(yùn)行效率得到極大的提升。通過配電自動(dòng)化建設(shè)可以更好地幫助電力企業(yè)降低人員投入和企業(yè)的運(yùn)營成本，使電力資源能夠得到充分的利用。

2 智能電網(wǎng)的特點(diǎn)

2.1 提升信息化程度

由于信息技術(shù)以及通信技術(shù)的不斷發(fā)展，這些技術(shù)也逐漸被應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中。智能電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，需要運(yùn)用大量的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及信息技術(shù)。供電企業(yè)可以利用信息技術(shù)對電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對電力資源更加合理的分配。同時(shí)利用信息和通信技術(shù)可以對電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，找出故障點(diǎn)，并對故障進(jìn)行妥善的處置。

2.2 提高配電的合理性

目前，我國不同地區(qū)對于電力資源的需求存在比較大的差異。如果對每個(gè)區(qū)域都實(shí)行一樣的供電策略，就會(huì)出現(xiàn)有的地區(qū)供電緊張，有的地區(qū)電力資源過剩。這不僅會(huì)導(dǎo)致電力資源的浪費(fèi)，還會(huì)對地區(qū)的發(fā)展造成影響。但是智能電網(wǎng)則可以利用先進(jìn)的信息技術(shù)對不同地區(qū)的電力需求進(jìn)行科學(xué)的分析，并將這些地區(qū)進(jìn)行合理的劃分，從而制定不同地區(qū)的供電策略。這樣可以大大提升電力資源供給的科學(xué)性，從而保證每個(gè)地區(qū)都能獲得充足的電力供應(yīng)。

2.3 自我檢測和修復(fù)

在過去的電網(wǎng)系統(tǒng)中，故障的檢測和修復(fù)都是非常復(fù)雜而且煩瑣的工作，需要消耗大量的人力、物力。但是隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，可以更好地實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)故障的檢測和修復(fù)。在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，電網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)對整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，監(jiān)測系統(tǒng)會(huì)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障所在位置，類型，并針對故障開展相應(yīng)的修復(fù)工作，這也使得電網(wǎng)的運(yùn)行效率得到極大的提升。

3 配電自動(dòng)化建設(shè)的主要內(nèi)容

3.1 主站系統(tǒng)建設(shè)

在配電自動(dòng)化建設(shè)中，主站系統(tǒng)建設(shè)是非常關(guān)鍵的。配電網(wǎng)主站承擔(dān)著非常重要的責(zé)任，是整個(gè)配電系統(tǒng)的核心。主站主要承擔(dān)了以下功能。首先，利用主站系統(tǒng)可以對整個(gè)配電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測。利用先進(jìn)的通信技術(shù)，可以將配電網(wǎng)的狀態(tài)信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)。利用主站系統(tǒng)可以對配電系統(tǒng)的狀態(tài)信息進(jìn)行分析，從而監(jiān)測其運(yùn)行情況。其次，可以實(shí)現(xiàn)對配電系統(tǒng)的控制。主站可以通過對數(shù)據(jù)的分析，快速定位故障位置，類型，并向故障區(qū)域發(fā)送指令，斷開與故障設(shè)備的連接，減少非故障地區(qū)的停電時(shí)間。再者，就是實(shí)現(xiàn)地理信息的管理。主站能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的地理信息進(jìn)行有效的管理。主站以地理圖紙為依據(jù)，對配電網(wǎng)絡(luò)的位置信息進(jìn)行有效的管理。然后，主站可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析。主站可以將配電網(wǎng)的運(yùn)行信息進(jìn)行匯總和分析，這樣可以幫助管理人員進(jìn)行科學(xué)的決策。例如：潮計(jì)算，狀態(tài)估計(jì)等。最后，主站負(fù)責(zé)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。配電系統(tǒng)并不是孤立的，它需要與電網(wǎng)中的其他系統(tǒng)進(jìn)行配合，從而更好地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，配電主站需要承擔(dān)與電網(wǎng)其他應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。主站需要將配電網(wǎng)的運(yùn)行信息傳輸給電網(wǎng)的其他系統(tǒng)，從而使電力供應(yīng)企業(yè)能夠及時(shí)了解配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行配電主站建設(shè)時(shí)，應(yīng)該對配電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的分析，然后再進(jìn)行合理的規(guī)劃，這樣才能讓配電主站充分發(fā)揮其作用，進(jìn)而更好地提升配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.2 通信系統(tǒng)建設(shè)

通信系統(tǒng)對于配電自動(dòng)化建設(shè)有著非常重大的影響，是連接主站與配電網(wǎng)終端設(shè)備的橋梁。主站與終端之間，需要借助通信系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接，從而實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息互通，對于通信系統(tǒng)的建設(shè)，需要其具備高可靠性，否則一旦出現(xiàn)問題，就會(huì)造成主站與終端系統(tǒng)無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，會(huì)對配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全產(chǎn)生威脅。配電網(wǎng)的終端設(shè)備非常多，而且每一個(gè)設(shè)備需要傳遞的數(shù)據(jù)量相對較小[2]。因此，在進(jìn)行通信系統(tǒng)的選擇時(shí)，供電企業(yè)需要根據(jù)本地的實(shí)際情況以及經(jīng)濟(jì)情況，選擇合適的通信系統(tǒng)。通常情況下，對于10kV主干網(wǎng)而言，會(huì)采用光纜通信，這種通信方式相對穩(wěn)定，速度較快，受到的干擾小，能夠滿足對主干網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求。對于主干網(wǎng)的分支線路，可以利用主干網(wǎng)的光纜通信線路就近接入，也可以利用其他通信系統(tǒng)。在滿足分支線路通信需求的情況下，這樣可以有效地控制通信系統(tǒng)的建設(shè)成本。

3.3 終端設(shè)備建設(shè)

終端設(shè)備建設(shè)是配電自動(dòng)化建設(shè)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過終端設(shè)備的建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)搜集以及對整個(gè)配電系統(tǒng)的控制。利用終端系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對故障部位的快速判斷，同時(shí)可以將配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)地傳送到主站，這樣主站可以及時(shí)地對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的分析。同時(shí)還可以幫助主站實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制，及時(shí)斷開故障設(shè)備，通過主站調(diào)度，對無故障區(qū)域恢復(fù)電力供應(yīng)，減少其停電時(shí)間。這樣使得配電系統(tǒng)能夠平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)，使其運(yùn)行效率得到提高。

4 存在的問題

4.1 缺乏相應(yīng)的人才

很多供電企業(yè)的自動(dòng)化人才都存在嚴(yán)重的短缺問題，這會(huì)對供電企業(yè)的自動(dòng)化水平提升產(chǎn)生影響。配電自動(dòng)化具有非常強(qiáng)的專業(yè)性，因此就需要大量的專業(yè)化人才從事這項(xiàng)工作。但是現(xiàn)階段，由于種種原因，很多供電企業(yè)都存在人才短缺的問題。由于人才的短缺，就會(huì)導(dǎo)致配電自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)化不足，無法充分發(fā)揮其優(yōu)勢，甚至?xí)ε潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性造成影響。

4.2 缺乏整體規(guī)劃

配電系統(tǒng)的建設(shè)對于城市的發(fā)展而言是至關(guān)重要的。但是由于種種原因，在進(jìn)行城市規(guī)劃的過程中，并沒有對配電自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，由于缺乏科學(xué)的規(guī)劃，就會(huì)對配電自動(dòng)化建設(shè)產(chǎn)生非常大的影響。由于缺乏規(guī)劃，其配電自動(dòng)化建設(shè)的效果就無法充分體現(xiàn)，無法更好地支持配電自動(dòng)化的建設(shè)。

4.3 新設(shè)備，新技術(shù)的應(yīng)用不足

在進(jìn)行配電自動(dòng)化建設(shè)時(shí)，為了更好地實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)，就需要應(yīng)用更多的新設(shè)備和新技術(shù)，從而更好地提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，但是在現(xiàn)實(shí)中，對于新設(shè)備和新技術(shù)的應(yīng)用存在嚴(yán)重的不足，由于設(shè)備，技術(shù)更新速度慢，這也導(dǎo)致配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平無法得到有效的提升。

5 配電自動(dòng)化建設(shè)策略

5.1 提升工作人員的職業(yè)素養(yǎng)

專業(yè)化的人才隊(duì)伍對于配電自動(dòng)化建設(shè)有著非常大的影響。由于專業(yè)化人才的短缺，供電企業(yè)在進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的過程中，就無法充分發(fā)揮自動(dòng)化的優(yōu)勢，甚至?xí)档团潆娤到y(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，供電企業(yè)應(yīng)該建立一支專業(yè)化的人才隊(duì)伍，從而更好地提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。首先，供電企業(yè)應(yīng)該邀請相關(guān)領(lǐng)域的專家對相關(guān)工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)的內(nèi)容要圍繞配電自動(dòng)化展開，對配電自動(dòng)化建設(shè)的內(nèi)容，問題以及解決方案進(jìn)行詳盡的講解，從而更好地提升工作人員的專業(yè)水平。在培訓(xùn)的過程中，要將理論與實(shí)踐緊密地結(jié)合在一起，由實(shí)際問題入手，從簡單內(nèi)容開始，逐漸加深培訓(xùn)內(nèi)容的難度，從而使工作人員能夠更好地掌握相關(guān)的知識(shí)和技能，從而更好地提升自身的工作能力。其次，就需要引進(jìn)專業(yè)的人才。供電企業(yè)要根據(jù)自身的需求，引進(jìn)相關(guān)的人才，從而更好地提升工作人員的整體水平。建立一個(gè)專業(yè)化的人才隊(duì)伍對于配電自動(dòng)化建設(shè)有著非常重大的意義，可以更好地保證這項(xiàng)工作的質(zhì)量，提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，使電網(wǎng)能夠更加安全，穩(wěn)定地運(yùn)行。

5.2 更新設(shè)備和技術(shù)

對于配電自動(dòng)化建設(shè)而言，新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用可以更好地提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，進(jìn)而提升電網(wǎng)運(yùn)行的效率，使電力能源的分配更加科學(xué)，合理[3]。但是，在現(xiàn)實(shí)中，新技術(shù)，新設(shè)備的應(yīng)用會(huì)由于種種原因而無法實(shí)現(xiàn)，這也使得配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度無法得到有效地提升。因此，供電企業(yè)應(yīng)該加大對新技術(shù)，新設(shè)備的研究和引進(jìn)，只有這樣才能更好地提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。例如：5G通信技術(shù)，AI智能技術(shù)等，新技術(shù)，新設(shè)備的應(yīng)用可以更好地實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化，從而更好地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

5.3 完善標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

配電自動(dòng)化建設(shè)必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，只有這樣才能更好地保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、擴(kuò)展性。在進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)的過程中，首先要對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)進(jìn)行詳盡的研究，在這個(gè)基礎(chǔ)上對自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化。其次，自動(dòng)化系統(tǒng)要能夠?qū)Χ喾N類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，這樣可以更好地保證自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展。通過建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可以更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的信息交互，提升信息處理和傳遞的效率，進(jìn)而更好地提升配電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

5.4 提升安全性

供電安全性對于配電自動(dòng)化建設(shè)而言是非常重要的。如果配電安全性得不到保障，就會(huì)給配電系統(tǒng)埋下安全隱患，無法保障其穩(wěn)定的運(yùn)行，甚至?xí)?dǎo)致非常嚴(yán)重的事故，造成無可挽回的損失，因此，供電企業(yè)應(yīng)該對供電安全性給予足夠的重視。在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)過程中，供電企業(yè)要對供電方式進(jìn)行合理的選擇[4]。目前，自動(dòng)重合分段器模式得到了非常廣泛的應(yīng)用。將這種模式應(yīng)用于配電自動(dòng)化建設(shè)中，可以更好地保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。同時(shí)利用這種模式可以迅速確定發(fā)生故障的方位，同時(shí)不會(huì)對其他線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。最后，在排除故障后，出現(xiàn)故障的位置會(huì)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行，這就可以大大提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量，減少故障對電網(wǎng)運(yùn)行的影響。除了自動(dòng)重合分段器模式以外，雙電源環(huán)網(wǎng)模式應(yīng)用的同樣非常廣泛。這種模式就是將兩個(gè)供電線路進(jìn)行連接，同時(shí)利用兩個(gè)電源對線路進(jìn)行供電，在這個(gè)過程中，需要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效的控制，這種模式可以通過計(jì)算機(jī)的監(jiān)控，快速發(fā)現(xiàn)故障位置，并通過計(jì)算機(jī)采取必要的措施對故障線路進(jìn)行隔離，當(dāng)排除故障后，能夠及時(shí)供電，這就大大提升了配電系統(tǒng)的安全性，極大地提升了電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

5.5 完善規(guī)劃設(shè)計(jì)

在進(jìn)行配電自動(dòng)化建設(shè)的過程中，要不斷地完善規(guī)劃設(shè)計(jì)。對于自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)要能夠與城市的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行充分的融合，這樣才能更好地滿足城市發(fā)展的需求。在規(guī)劃的過程中，供電部門要與城市規(guī)劃和發(fā)展部門進(jìn)行充分的交流和溝通，對城市的未來發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行充分的研究，根據(jù)城市規(guī)劃的數(shù)據(jù)和內(nèi)容，對配電自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，從而能夠更好地保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，滿足城市發(fā)展的用電需求。

6 結(jié)束語

現(xiàn)代城市規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大，這也使得配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)張。過去的配電系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足其未來的發(fā)展，因此，就需要對其進(jìn)行自動(dòng)化改造，使其具備較高的自動(dòng)化水平。通過利用自動(dòng)化技術(shù)對配電系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，可以大大提升其運(yùn)行穩(wěn)定性，提升其運(yùn)行效率，從而能夠更好地保證城市的用電需求，促進(jìn)城市的發(fā)展。