配網自動化技術在電力配網運維中的應用探討

國網遼寧省電力有限公司撫順供電公司 劉 寧 國網遼寧省電力有限公司信息通信分公司 孫海波

在配網運維中時常會發生傳輸故障現象，這將嚴重影響供電質量，不利于社會的生產與發展。所以，為切實滿足配網運維要求，提升配網運維效率及安全性，在此次研究中，專門選擇了某供電公司配網自動化工程為研究對象，深入剖析了配網運維中自動化技術的應用情形，并針對其中所存在的問題，采取相應的措施進行妥善處理，最大限度確保電網運行的安全性和穩定性，為社會生產發展保駕護航。

1 工程概述

為掌握配網自動化技術當下在配電運維中的狀況，在此次研究中，專門選擇了某供電公司配網自動化工程為研究對象，此工程用電負荷將近350MW，共設置了64條配電線路，詳見表1。

表1 某某供電所配電自動化工程實際情況

基于上表內容能夠獲悉，在歷經一系列改造建設后，其配網結構應滿足以下要求：分段合理、聯系密切、各配線路負荷均衡。所以，為實現以上目標，非常有必要引入配網自動化技術，以確保工程用電質量，避免發生停電事件，且一旦發生故障，能夠在最短的時間內隔離并妥善處理故障，確保電力恢復。

2 配網自動化系統總體設計與實現

2.1 系統總體結構設計及功能需求分析

此次所開發的配網自動化運維管理系統是基于B/S 架構等工具實現的，通過實際檢驗能夠發現，此系統不僅能夠依托于人機交互界面，對配網運維過程進行實時監測、調試及分析，而且還能夠依托于IT 運維管理架構，將此系統劃分為監控及服務管理系統兩類[1]。圖1為配網自動化檢修管理體系。

圖1 為配網自動化檢修管理體系

此系統的設計初衷是改造同步配合配電網一次、二次設備項目。進而在優化配電網時，各配電主站系統及自動化設備改造等部分，應根據現場實際狀況和設備設施等方面加以部署。一般情況下，一次、二次配電設備改造較為復雜，再加上規模大，因此需在系統中給出詳細的內部結構，從而對配電線路運行狀況進行實時監控[2]。此次配電網運維管理系統是借助B/S 架構進行開發的，因此優點頗多，比如，能夠準確收集配電網系統數據，實現對故障的快速檢測，可以在最短的時間內及時處理所出現的故障和問題，最終保證電網始終以安全穩定的狀態工作。

2.2 系統主要功能模塊設計及實現

2.2.1 數據采集及監控模塊設計

此模塊功能是數據采集，通常有日志文件、故障與緩存信息、用戶數量、相關參數配置等數據。設計標準不但達到了《Q/GDW 配電線路故障定位裝置技術規范》《Q/GDW 配電自動化終端技術規范》等規范要求，還能夠對配電網柱開關及配電房高壓開關等設備模擬量進行監測與采集。甚至還具備遠程操作功能，可實時監控各設備運行狀態參數。

2.2.2 故障監測模塊設計

此模塊的主要作用是對配電線路中的一切故障信息進行收集與研究，以采取相對應的舉措[3]。此外，還能自動發出指令，將故障信息進行全面且直觀地呈現。不僅如此，此模塊還可以精準識別出電力系統中發生的任何故障，并在最短的時間內預警二次設備異常故障。通過此模塊，可以更直觀地顯示各類故障，當然若條件允許，也可連接移動終端，同樣可以展現故障問題。不僅如此，在正式設計此模塊時，還要根據供電所相關需求，檢測和區分以下3種常見的故障，比如瞬時性故障、永久性故障、負荷過濾故障等，以實現有效處理，從而提供高質量電能。

在對話框中，憑借展示某節點中相對應的饋線運行狀態，來給出不同的結果：如果運行不正常，則對應的信息欄將不顯示任何信息，而故障數據欄中的接收和處理值都是0，但會顯示造成故障的可能性原因，諸如電流過大、零序過流、電壓過高、接地不規范、斷路器失效等。

2.2.3 參數模塊設計

此模塊基本上能夠達到配電站現場運維管理標準。其過程為先將系統調節為遠程模式，然后設置相關參數，最后對配電系統或終端參數進行有效控制。在這里需要著重強調的是，此模塊既包含了配電網系統中的基本參數，又涵蓋了發送順序表及“三謠”基本參數等數據，可實現遠程參數操控，來調整配電終端參數。

2.2.4 故障調試模塊設計

此模塊具備“三遙”功能調試，可保證系統能夠及時顯示各項配電終端設備故障信息，再予以深入研究，以最大限度地發揮配電自動化FA 功能。不僅如此，此模塊還可以精準定位配電網故障位置，并加以隔離，以防止威脅到整個電網系統的安全穩定運行。最后將結果通過報警、短信及語音等方式，傳輸到系統中。通過現場實際狀況可知，一切配電網系統在運行時必然會發生不同的故障問題。而憑借引入配電網自動化技術、自動化故障處理技術等，可自動且及時隔離出現故障區域的部分，以將對整個電網運行的不利影響降到最低。不僅如此，在加裝相應的自動化開關元件后，供電所電力系統能夠主動隔離故障區域，減少停電、故障定位及處理時間。進而能夠在最短的時間內恢復供電，提高供電穩定性與安全性。

此系統的開關主要由兩部分構成：即負荷開關和斷路器開關等。對于負荷開關而言，其主要作用是對輸電線路之間連接負荷進行有效控制；對于斷路器開關而言，其主要是連接變電站與饋電線路。當它們之間出現故障后，會進行自動隔離，當故障消除后，會恢復供電，而此過程的實現，取決于自動化開關，通過精準識別各類故障，如臨時故障、接地故障等，以便制訂最佳的處理方案，從而及時恢復供電。

2.2.5 自動化診斷模型

此模塊主要憑借自動化、智能化等先進技術，來智能分析運維數據，以精確定位故障位置，診斷故障類型，為制訂最佳處理方案奠定堅實基礎。通常此模塊設計的基礎為繼電保護機制，其可以憑借收集與處理現有的保護終端數據，再收集配電現場的一次、二次設備運行狀態數據，最后予以標準化或歸一化等手段進行處理，最終總結出有用的數據源。當發生故障需要解決時，可借助運維模塊，再結合相關數據，來精確診斷配電網系統運行中的故障，進而能夠顯著提高配網故障檢修效率，此外，還可以顯著減少配網中隱藏的故障，降低電網運行風險，從而提升配電網運行的穩定性與安全性。此模塊在接收到相關數據后，系統會發出查詢指令，來查詢對應的故障區域。然后把相應的解決方案，傳輸至運維模塊中。而運維模塊會把具有的問題和相應的處理方法，統一傳輸至數據庫服務器中，以進行相應的處理。此外，也可憑借移動終端，把故障檢修指導方案傳輸給工作人員，此舉不但能夠顯著提升故障檢修率，還能夠為故障處理提供有用的參考。

2.2.6 遠程維護

憑借遠程升級更新，將新內容增加至運維系統中。再對系統進行重啟，即可實現系統的更新與升級操作。此舉不但能夠顯著縮短配網運維周期，還能夠極大地增強電網系統的安全與穩定性。

3 配電運維中配網自動化技術探究

3.1 監控技術

此技術的基礎是ARAM 頻率檢測，最終構成最新的終端監測配電網系統。隨著此技術的引入，可實時監測與分析配電網系統的自動化運行狀態，從而更有效地控制終端設備數量和數據交換過程，以最大限度地彰顯配網系統性能。

3.2 配電系統集中化技術

目前配電系統建設與管理常見為分布式網絡，旨在集中管理配電系統。如果選擇分布式網絡來對配電系統進行維護，通常會受制于諸多因素的影響，比如用戶信息參差、系統波動等，所以有時不能滿足電網運行的要求。因此非常有必要集中管理變電站、主站、負荷等數據。在這種背景下，集中化技術誕生了，此技術可以對變電站重要信息進行高效且集中地管控，從而提升變電站的安全性與穩定性。

4 配電運維中配網自動化技術的應用探討

4.1 通信技術運維

就配電站而言，要想提升運行安全性與效率，應積極引入通信技術。但在這里需要指出的是，在引入此技術之前，務必要具備應對此技術所可能引發各種風險的能力。因此，應加強對通信技術的運維。再者，還應搭建一條專門的無線網，再結合無源光通信技術，從而盡可能提升數據信息傳輸效率，提升信息的抗干擾性，以確保信息高效傳輸。相較于其他通信方式，此技術存在諸多優點，如維護更容易、操作更便捷、成本更低等，因此在配網建設中，應積極引入此技術，以提升電網系統的自動化水平。

4.2 配電主站及信息處理技術

為確保配網運行時的穩定性與安全性，提升系統自動化水平，應全力引入配電主站與信息處理技術，盡可能完整收集、分析與處理配網運行所產生的一切數據。但要強調的是，為提高信息處理的精確性，非常有必要引入配網自動化技術，以便盡可能控制風險，提升精確性。此外，還能夠有效杜絕因低質量數據所導致的系統失誤問題。為實現以上目標，需更深入地設計其拓撲結構，以真正達到配網自動化假設要求，最終科學有效地監測相關數據信息。此外，還非常有必要重視數據集成及交互標準配置，只有實現統一配置，才能對數據進行同步管理，最終把配網的自動化性能最大限度地釋放出來。

4.3 配網設備及元件運維技術

在配網設備和元件的運維中，應先考慮配網自動化運行的實際狀況和設備的實際應用情況，從而準確查找并分析其所具有的問題。此舉不但能夠顯著降低運維量，還可以進一步降低風險，杜絕故障的發生。再者，要想提高配網設備性能，需先檢測與分析各元件所具備的功能，以期將設備風險降至最低，甚至沒有。為實現以上目標，需更積極地監測配電設施，并每隔一段時間檢查與維護配電設備常見故障問題，以確保配電網的安全與穩定運行，為用戶提供高質量電能，從而為社會生產與發展提供充分支撐。

4.4 電氣一兩次技術運維

要想加強電氣一次、兩次技術運維，需借助先進的運維設備，只有這樣方可實現真正加強運維的目的。為實現以上目標，相關運維工作人員需要更深入地掌握與研究設備性能，然后再制訂科學的運維方案，以最大限度地滿足配網自動化需求，提升電網運行效率。

5 結語

憑借以上的分析能夠總結出，將配網自動化技術引入至配網運維中，相較傳統配網運維技術，其存在著很多突出優點，具體體現在以下3個方面：第一，能夠有效彌補傳統配網運維過程中所具有的瑕疵；第二，提升配網運維工作質量和效率；第三，降低配網運維中的安全風險，提升配網的穩定與安全性。綜上，引入此技術之后，不但極大地改善了配電網運維管理系統，提升了運維質量與效率，還有效提升了輸送電能的安全與質量，有利于電力事業的發展。