电网建设中配电自动化相关应用技术研究及改进策略

侯智慧

【摘要】随着国家经济和社会发展的不断进步，城市化进程不断加剧，现有电网已经与城市发展规划产生了较大的矛盾。在电网建设过程中，自动化技术的应用是其中的关键基础，不仅能保证配网运行的稳定性与效率性，同时也是实现智能配电网建设的重要技术，针对不同阶段的电网运行数据进行提取和分析，加强供电的安全性。配电自动化技术的应用可以在电力故障发生时进一步控制停电范围，确保供电安全性的同时降低维护工作量，智能化电网的设计有助于生产效率的提升，电网自动化配电技术也是助推我国电力实业稳定发展的关键，为电网的自动化发展奠定了基础。配电自动化可以在自动化配电系统的支持下实现信息的自动化采集，对配电网的数据信息以及电网构成实现集成化。在配电网设备故障的情况下也能实现可靠的控制与保护。但根据目前电网建设中配电自动化技术的现状来看，仍然存在着结构设计不够严谨、分布不够科学、配电自动化技术有待完善等问题，对此需要科学应用配电自动化技术，掌握配电自动化技术的应用要点和适用范围，如信息技术、PLC技术、光纤IP通信网络技术以及在线监测与状态监测技术等。本文主要分析电网建设中配电自动化技术存在的突出问题，提出了配电自动化技术的应用和改进策略。

【关键词】电网建设;配电自动化;改进策略

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

绪论

配电自动化系统能够实现系统的远程监控、协调、操作等，对配电设备进行自动控制，确保系统的运作稳定性。配电自动化主要包含了数据采集与整合、地理信息系统等，配电自动化技术则包括控制技术、计算机技术以及有关的设备等信息管理工具。将配电网数据与用户数据、电网结构等信息进行集成化处理，能够进一步提高数据处理的时效性，提高供电质量的同时降低人力工作量，实现配电系统的现代化、自动化管理。目前在很多发达国家中，配电系统的自动化已经实现了集变电站自动化、馈线分段开关测控、用户负荷控制等于一身的配电网自动化管理系统。

一、电网建设中配电自动化技术现存的问题

配电自动化技术是对传统配电技术的改造和现代化，主要应用于城乡配电网。自动配电技术的引入改变了传统配电技术的弊端，提高了配电网的效率。通过应用控制技术、计算机软件等，可以对整个配电过程进行控制，如利用计算机技术实现配电的自动计算，利用自动化平台的控制技术实现配电、分离、监控等工作。在自动化技术的应用模式中，配电计算更加精确，不仅降低了人工计算的难度，而且提高了计算效率，使配电计算更加科学合理。另外，可以对配电网进行实时监控，可以检测出运行中的故障并及时发生相应的报警，这一点非常重要，可以提高配电网的运行效率，减少交通事故的发生。配电网自动化技术的一个主要功能是发现故障并进行排除修复，在具体工作中，需要通过及时采集信息并进行处理，线路数据对自动配电技术具有重要意义。自动配电技术通过对电网运行的全面监控来采集电力和电压数据，并对采集到的数据进行分析，然后评估是否存在故障。一旦发现了故障问题，自动分配技术可以使用相应的方案预案进行修复。

但是目前，在电网建设中，配电自动化技术还存在不少问题，具体主要是以下三点：

1.结构设计不够严谨

在电网建设以及二次规划方面，很多都可能存在设计方案不够科学的现象，导致电网建设没有可靠的指导。在电网设计方面也没有实现全面化、系统化的电力分析，这使得系统实用性严重不足，甚至一些配电网设计不够严谨，最终都可能会引发电力负载运行等问题，对于配电网的运作来说也可能带来很多安全性隐患。

2.分布不够均衡

我国中西部地区的配电网络分布不够均匀，长此以往并不利于我国电网事业的建设与发展。只能配电网的分散以及不均衡性也使得光纤覆盖率存在明显不足。

3.配电自动化技术尚待完善

目前我国配电自动化技术并没有达到国际前列的水平，自动化配电设备的研究方面也尚待进一步深入，并没有完全做到独立自主。这使得只能配电网的建设，以及建设过程中对电力大小的判断、电力调配等都存在一定不足，也为配电网的运作带来了一定隐患。

二、电网建设中配电自动化技术的应用

1.信息技术

对于电网建设来说，信息技术是配电系统能够实现运作自动化的重要基础，在设备运作过程中，所有环节都可能会影响整个系统的运行质量，而信息技术对于系统各部分的运行来说也起到了关键作用。比如馈线自动化方面，若馈线出现相邻短路或单相接地故障等现象时，可以通过远方通信通道来辨别出发生故障的位置，利用配网主站来做到配电线路故障的自动化隔离、自动化恢复等。而且信息技术也影响着电力运作参数的监测与信息传递，实现设备运作过程的动态化监控，以及馈线保护及相关定值的远程控制等。信息技术还有一个关键作用，在电网信息分层管理过程中，基础数据库运用配电设备管理及营业管理提供的数据信息，和台区负荷信息进行结合，建立配电网络设计与施工，以及设备运作及检修的一个综合平台，能够为系统维修及后期维护工作带来极大便利[1]。

2.PLC技术

PLC指的是可编程逻辑控制器，通过微处理器以及可编程存储器等设备来实现逻辑运算、定时、计数、流程控制等功能，而且这些功能也直接面向用户。对于配電网络来说，该技术能够促进继电器技术与信息技术的有效融合，利用编辑程序使得整个系统能够顺利运作，位于控制中心的计算机可以自动化地实现信息计算与存储，系统能够一直维持告诉运作的状态。PLC技术利用顺序扫描且始终循环的机理完成高效化不间断工作，通过分离处理的方法将原本较大的系统分化为多个独立起来的分块，对每一个分块实现针对化控制，不仅有效提高了配电网络的运作效率，同时操作起来也十分便利，加强了配电系统的控制效率与可操作性。

3.光纤IP通信网络技术

如今，配电网的自动化发展已经成为了一个主要方向，其中通信网络也是决定其发展情况的关键技术。在以往电网建设过程中，配电自动化多选择传统通信方式，使得不管是系统运行还是通信工作本身都存在很多问题需要解决，比如中断无法实现数据交换，以及通信宽带带宽不足等。这些问题的出现极大地约束了配电网的自动化发展，而光纤IP通信网络技术则能够建立更完善的传输网络结构，不但有效避免了传统通信模式现存的各项不足，同时也满足了用户多种需求，还是智能配电网建设不可或缺的技术支持。

4.配电网广域测控技术

针对高级配电运行自动化系统而言，配电网广域测控技术也是应用十分广泛的一种技术手段，也正是因为该技术的支持，系统自动化检测及控制的功能才得以实现。通过配电网广域测控技术的有效运用，能够提高数据采集、整合、传输效率，相较于其他同类的技术手段比较，该技术的优势十分明显，如该技术可以支持分布式智能化广域测控，并且还能够实现在线化监控，将配电网在运作期间存在的异常信息进行记录和处理，此外还拥有着网络管理等功能，对电网运作中存在的异常信息进行管理，并且对网络访问权限进行管理。

5.配电网快速仿真及模拟技术

配电自动化实现期间，配电网快速仿真及模拟技术发挥着不可或缺的作用，也可以说快速仿真与模拟技术是实现配电自动化系统稳定运作的依据。该技术在计算功能方面有着显著优势，能够利用仿真模拟的手段对配电自动化系统运作中可能出现的隐患或其他因素进行预测，针对这些因素提供可靠的建议。并且配电网快速仿真及模拟技术还能够实现应急分析与聚合分析等功能，在配电网自动化、智能化发展的背景下，电网建设对该技术也有了越来越多新的要求，而该技术的重要性也越来越明显。

6.在线监测及状态检修技术

在线监测与状态检修技术多应用于系统设备的监测与故障诊断之中，针对电气设备的运作状态以及使用寿命进行全面评估，并结合设备状态及诊断结果数据进行分析，规划好设备检修的周期与具体时间，进行自动化检修，大大提高了设备的使用寿命和运行稳定性。利用红外检测及诊断技术、远程诊断技术等手段可以针对设备在运作过程中的状态进行动态化监测、消缺，排除故障隐患，也能规避一些常见故障或异常，弥补了传统手段存在的不足。对在线监测及状态检修技术的合理运用能够进一步提高电网建设的自动化水平，更有助于设备运作状态的实时反馈，降低故障处理时间和故障带来的损失。

7.自愈控制技术

配电网自愈控制这一概念源于美国1999年的“复杂互动系统”研究规划，之后美国智能电网建设以及现代电网项目研究都将自愈控制技术列为重点研究技术，该技术也成为了确保电网供电质量的关键技术，而且自愈这一项功能是目前智能电网研究的热门话题。自愈控制技术指的是在无人工干预，或人工少量干涉的条件下，通过更先进的状态监测控制技术对配电网实施连续性、动态性的运作信息评估及监测，通过一定的控制性技术方法快速发现并解决故障问题。若故障发生，自愈控制技术能够第一时间对故障源进行隔离，保证其他系统结构不会受到影响，针对故障源进行自我修复，期间电网还可以正常供电，避免了规模性停电等问题，将系统故障带来的不利影响最小化。自愈控制技术一般包含概率风险评估及控制技术，根据配电网的负荷预测方法进行调节，对系统负荷进行控制，根据系统运行监测结果采取不同的控制方法，实现针对性的故障消除。若故障已经发生，则通过继电保护功能以及自动装置来隔离并修复故障，减少停电周期及频率，避免大规模停电，在故障发生并修复之后也可以进行自动化修正控制的功能，保证系统各结构能够恢复到正常运行状态[2]。

三、针对电网建设中配电自动化技术的有关改进策略

1.利用电力信息技术实现统一管理

为了实现配电自动化系统中设备各项功能的高效应用，供电企业必须不断提高科技和管理水平。根据配电自动化系统的需要，必须对设备的自动化功能进行创新和改造，提高整个运行的效率。首先，针对配电自动化技术采用统一化的管理制度和规定，有助于不同区域面对配电自动化技术的研究与讨论，明确配电自动化技术的研究与发展方向，提高电力信息化技术的应用宽度，进一步助推电力系统的自动化、智能化发展，也有助于配电自动化策略的实现。统一化的管理标准能够保证不同地区电力部门的系统管理、系统维护等操作能够更加统一，实现电网建设及运行维护的集中化管理，及时针对电网问题制定可靠的方案或指令，利用计算机系统实现电网运作的远程控制[3]。

2.设定合理的信息自动化领域

各部门之间的信息自动化领域有利于改善企业与部门间存在的信息共享畅通性问题，加强电力信息技术系统的监测管理水平，也保证配电自动化系统运作的可靠性，针对电网的运作环境进行精准调控，有助于电网建设的自动化发展。电力信息技术及系统的标准统一化以及信息自动化领域的科学设定，能够提高数据共享效率，避免信息失真等问题，保障配电自动化中自动化发展策略的安全性，实现电网系统的高质量运作。而且电力信息系统管理的改进与优化也能避免成本浪费和资源利用率不高等不足。

3.加强互联网技术的应用

电网建设的智能化离不开互联网技术的支持，这也是智能电力系统的发展动力，有助于效益最大化的实现，提高电力系统整体安全性和稳定性，也能提高配电自动化中自动化策略的实效性。互联网技术的运用还能够对网络中现存的一些不足进行改善，避免网络漏洞带来的经济损失，电力工作人员需要针对电网及电气线路的运行进行监测，合理运用互联网技术来加强电网信息处理效率[4]。

结论：

配电自动化技术是电网建设中的关键支持，对此还需要进一步拓展配电自动化技术的适应范围，加快智能化电网建设，同时还要加大技术研发力度，提高配电自动化技术的应用实效。

参考文献：

[1]邓雄.智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用探讨[J].电子技术与软件工程，2015（06）：168.

[2]余存春.智能电网中配电自动化的构建探讨[J].科技经济导刊，2018，26（35）：74.

[3]张创伟.智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用[J].电子世界，2016（16）：143+145.

[4]俞波.配電自动化技术在配电系统中的应用[J].技术与市场，2016，23（12）：101.