配網自動化系統在電力調控一體化中的應用探究

摘要：配網自動化系統在電力調控一體化中不僅能夠大幅度提升電力調控效率，還可為電力調控質量提供有力保障，是系統運作安全性與穩定的重要支撐。但在實際應用當中，仍有部分危險點會影響電力調控效率與質量。基于此，本文主要針對如何在配網自動化系統當中有效應用電力調控一體化展開相關探討與分析。

關鍵詞：配網自動化；電力調控；技術應用

DOI：10.12433/zgkjtz.20232440

為了更好地實現電力調度和滿足用戶用電需求，充分運用配電網自動化系統非常有必要。與常規的電氣控制相比，配網自動化系統具有安全、穩定，操作簡單，生產效率高等優點。與傳統的人工控制相比，自動化控制系統可以減少人為因素的干擾，提高控制精度和可靠性。在經濟效益方面，自動化控制系統也有顯著優勢，可以節約人力、物力和財力，提高電力生產效率。

一、配網自動化系統的概念

隨著電力系統的發展，配網自動化逐漸成為電力系統中必不可少的一部分。配網自動化系統是指通過集成先進的技術手段，將電力配網的運行和管理自動化，提高其效率和可靠性。配網自動化系統包括多個功能層次，如饋線自動化、電網分析自動化及監控自動化等。這些功能相互獨立，但相互協作，形成完整的配網自動化系統，分為中心主站層、主站層、子站層和終端層四個層次，各有不同的管理職責。中心主站層主要負責整個系統的控制和管理，主站層負責數據分析和處理，子站層是對電網的實時監控和控制，終端層是負責數據的采集和傳輸。由于配電網處于復雜環境中，電能質量與用戶滿意度直接相關。

二、配網自動化系統應用原則

（一）優化電網系統功能

配網的組成要素較多，要使配網更加實用、高效，就必須加以綜合、優化。同時，配網自動化水平需要逐漸提升，以適應社會發展需求。為了實現電力調控一體化，需要積極實施電網改革，包括改變傳統的電力調控方式，采用先進的技術手段，如大數據、云計算等，提高電網的智能化水平。同時，還需要加強電網的安全保障和應急響應能力，確保電力供應的穩定性和安全性。還需要充分發揮配網自動化的優勢，加強配網設備的監控和維護，提高配電質量和效率。另外，還需要加強與用戶的溝通和交流，了解用戶對電力服務的需求和意見，及時調整和改進。

（二）加強智能配網建設，接入分布式電源

隨著科技不斷進步，智能配網建設已成為電力行業發展的重要方向。智能配網是通過現代化的通信、計算、控制等技術手段，實現電力系統自動化、可靠化、安全化、高效化。為了實現智能配網的建設，需要加強配網結構的完善和配電實施方案的完善，同時優化各種資源的配置和利用，發揮分布式發電技術和可再生資源的優勢，接入分布式電源，提高配網適應性。

（三）改革傳統電網

配電網自動化系統在電力事業中起著至關重要的作用。這個系統由主站、子站等組件構成，可以實現對電力設備的自動監測、調節、控制、保護等功能。然而，近年來我國電網發展存在工作效率待提升、功能不健全等問題。與配電網自動化系統相配套的其他系統作用無法得到充分發揮，給電力事業的發展帶來了很大的影響。配網自動化系統在電力調控一體化中應用時，需要充分利用現代信息技術，將傳統電網與互聯網進行有效融合，實現信息共享和數據交互，為實現電力調控一體化提供堅實的技術支持。

三、配網自動化系統電力調控一體化運行設計

（一）系統開發關鍵技術

1.系統可靠性保障技術

在電力系統自動化中的調控集成，即將調度、調控、監控和管理等多個環節整合，從而達到對電網智能化管理和控制的目的。一旦出現問題，可以立即分析并發出警告，全面監測并測試系統的安全性。利用系統自動監測技術，能夠對電力系統實時監測和檢測，有效預防系統故障和事故的發生，提高系統的可靠性和穩定性。另外，系統工作環境監測技術是調控一體化的重要組成部分。通過傳感器、算法和參數監測系統工作環境，包括室內室外溫度、濕度等可變參數，當可變參數范圍發生變化時發出報警。監控電網的工作環境，能有效防止由于外界因素引起的電網失效或事故，從而保證電網的正常運轉。同時，為了實現集成化，還需要采用系統的冗余技術，該項技術包含數據庫信息、應用以及系統的安全防御技術等內容，在操作時，必須對系統的主備展開設計并加以控制，以保障系統安全運行。通過系統冗余技術，可以實現對系統的備份和恢復，保證系統的可用性和可靠性。

2.系統一體化

系統一體化是電力系統自動化技術的一種關鍵應用。它的作用是將電力系統中的調控、監控和管理等關鍵業務進行整合，形成完整的、高效的系統。這樣不僅可以提高電網的運營效率，而且可以為第三方的用戶在應用中提供更為精確的供電服務。要實現系統一體化，需要根據電網調控與電網監控的需求，促進調控與監控的融合發展。這就需要將調控與監控兩個方面整合，使得電力系統的運行狀態得到更加準確監測和控制。在實施系統一體化過程中，電力系統自動化技術起著關鍵作用。

3.數據處理技術

實現數據一體化是數據處理技術的一個重要方面。它由數據收集裝置和探測裝置組成，用來獲得相關的數據信息的結構、內容和數據順序。通過數據一體化，可以將不同來源、不同格式的數據整合在一起，形成完整的數據集，為后續的分析和應用提供便利。比如，在工業制造領域，通過將不同工序的數據進行整合，可以實現對整個生產過程的實時監控和優化。實現數據平臺的一體化。可以采用OR-ACLE數據庫保存數據，引導各個平臺中的數據進行統一的整合與分析。比如，在城市管理領域，通過將交通、氣象、環保等多個數據源整合，可以實現對城市運行狀況的全面分析和預測。

（二）調控一體化系統設計

配網自動化系統的電源調節集成設計，如圖1所示。其中，傳感器、安全保護裝置、網絡通信裝置等構成整個監控體系的底層。其中，傳感器主要完成對現場信息的收集，各種安全保護裝置保證了系統的安全性，而網絡通信裝置主要完成了各裝置間的通信與信息交換。其中，操作系統是實現該系統與用戶之間的交互的主體。該層依托Windows進行信息交互和交流的環境，使得系統更易于操作和管理。操作系統層的主要功能是協調硬件和應用層之間的交互，這一層的主要任務是將采集到的數據傳遞給應用層，并對應用層的指令進行解析和執行。

系統平臺層的優化對提高系統的性能和穩定性至關重要。應用層主要為電網調節和監督提供服務，其中包含 SCADA、 EMS以及 PAS等內容，并按照每個應用層的要求，對算法進行開發和優化。SCADA系統是電力系統監控和數據采集的核心，EMS系統負責電力系統的操作和管理，PAS系統是電力自動化控制的主要手段。應用層的優化是整個系統的重點，關系著電力系統的安全性和穩定性。

四、應用調控一體化系統后配網自動化系統效果

（一）實現精益化管理，提高工作效率

調控一體化模式可以避免分散管理造成的信息不暢通、決策不一致等問題，同時可以提高管理效率，保障電網安全運行。在實施調控一體化模式過程中，除了整合調控中心和變電所外，還需要優化技術管理和人員管理，提高整體管理水平和工作效率。采用智能化設備、自動化系統等技術，優化工作技術體系，使業務開展更加順暢。另外，明確部門職責是實施調控一體化模式的重要步驟。各部門要根據自身職責和工作任務，明確工作范圍，避免出現工作交叉、職責不清等問題。最后，調控一體化模式還可以通過一體化平臺對人力資源進行靈活配置，提高工作效率。例如，根據工作量的大小和工作內容的不同，靈活配置人力資源，做到人盡其才，發揮最大的工作效能。

（二）降低事故處理時間

近年來，調控一體化技術得到了廣泛的應用。它能夠實現運行管理與調控一體化，從而對設備運行狀態進行實時監測和管理，同時能夠精簡原有的工作流程和工作體系。這種技術的應用不僅可以提高工作效率，還可以提高設備的運行安全性。在調控一體化技術中，智能技術是非常重要的一個組成部分，能夠實時檢測設備的運行狀態，當設備出現異常時，能夠及時發出警報，并展示設備的實時運行數據。這些數據能夠讓運營人員對設備問題有更全面了解，從而更好地解決問題。

除了智能技術外，圖形服務也是調控一體化技術的重要組成部分。通過對設備問題進行標點處理，能夠為解決問題提供更加精準的指導，能夠讓運營人員更好地了解設備狀況，從而更快地解決問題。調控一體化技術不僅能夠監測設備的運行狀態，還能夠制作解決方案，提高事故問題解決的時效性和安全性。當設備出現故障時，系統能夠自動進行故障排查，并提供解決方案，能夠讓運營人員更加高效地解決問題，并保證設備安全運行。

（三）大幅度提升電網的安全性

通過將調控和運營功能整合，可以大大提高電力系統的安全性和自動化技術的事故應急能力。具體來說，通過應用調控一體化技術，可以實現對電力系統運行狀態和設備運行情況的實時監測和控制。這種技術可以結合傳感器技術和人工智能技術，及時預測參數變動并進行報警，準確提示設備故障位置并自動修復，從而提高設備監測效率和能力。此外，調控一體化技術還可以整合和對比電力系統自動化技術運行過程中的數據，提供準確的數據支持。通過分析這些數據，可以發現潛在的問題和隱患，并及時采取措施進行改善，從而進一步提高電力系統的安全性和自動化技術的事故應急能力。

（四）提升配網管理水平

為了提高自動化裝備的普及程度和數據傳輸安全性，電力企業需要利用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統。SCADA系統是一種用于監控和控制自動化設備的系統，可以對設備進行遠程控制和實時監控，實現數據的采集、傳輸、分析和處理，提高電力系統的運行效率和安全性。通過定期檢修和維護設備，可以及時發現設備的故障和隱患，并修復和處理，提高設備的運行可靠性。同時，通過升級設備，可以引入新的技術和設備，提高設備的性能和功能，滿足電力系統不斷發展的需求。為了優化數據傳輸通道，電力企業需要采用一系列措施，提高傳輸質量和準確度。例如，可以采用高速傳輸協議和安全加密技術，確保數據的快速傳輸和安全性。同時，優化網絡拓撲結構和傳輸路由，降低傳輸延遲和丟包率，提高數據傳輸的穩定性和準確度。為了優化配網調控一體化設計，通過將SCADA和GIS有機結合，可以實現配網調控的精準化和優化設計，提高電力系統的運行效率和安全性。

五、結語

隨著電力系統的快速發展，配網系統的重要性越來越被人們所重視，傳統的配網系統管理方式已經無法滿足當前電力系統的管理需求。為了解決這一問題，調控一體化技術應運而生。調控一體化技術將調控技術和信息化技術相結合，實現對配電系統的全面監測和控制。通過應用調控一體化技術，可以提高配網系統管理的柔韌性和精益性。工作人員能夠更加靈活地應對各種復雜的電力系統問題，并根據系統提示精準地定位故障，從而快速解決故障。

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作者簡介：王竹婷（1974），女，陜西省西安市人，本科，高級工程師，研究方向為電力調控自動化。