智能电网中配电自动化技术的研究

李颖敏，杨 杨

（国网江苏省电力有限公司灌南县供电分公司，江苏 连云港 222500）

引言

网络技术的高度发展为智能化设备的推广提供了可能，为了提高供电质量与效率，提高用户满意度，将智能化设备引入到变电所、配网中，依靠智能化系统的大数据收集与分析来保证电网的正常运行，自动化技术是智能化实施的保障与前提，深入研究配电自动化技术对智能化发展有着深刻研究意义与研究价值[1]。

1 配电自动化技术解读

1.1 配电自动化技术的含义

智能化技术的优势在于大数据的收集与分析，这些功能实现的前提便是配网中高度的自动化，使用配电自动化技术室智能配网的先决条件。具体来说，配电自动化指的是通过计算机网络、5G网络等信息手段，实时监测和记录配网中各设备、仪器仪表的运行数据与信息，整合成为系统中的地图信息，将整个配网集成为数字化的网络系统，自动化技术起到监控、记录、报警、保护等作用。

按照配网的组成，配网自动化系统一般分为三个部分：10 kV配电网自动化系统；变电所自动化系统；管理操作自动化系统。

1.2 配电自动化技术在我国的发展历程

在自动化技术发展的初期，我国还未实现计算机技术在配网中的使用，所谓自动化也仅仅可以达到各类开关组件、分段器的自动控制，当配网需要检修或故障停电时，通过远程控制断路器、分段器的开合，减少人员的操作。发展初期，我国电气设备的生产能力和技术水平不足，城市和农村的自动化分段器多使用美国、日本进口设备，具有价格高、维护困难、存在技术壁垒等问题。此阶段我国自动化技术的程度并不高，无法实现对配网的实时监测功能，出现故障时也很难在第一时间找到故障点，在对故障原因出现误判时，有可能因分段器的启停对配网造成冲击[2]。

网络通讯技术的运用极大丰富了配网自动化技术的功能，配网自动化技术发展到今天，已经形成完善为多种自动化功能的、较为完善的智能化系统，如仿真调度系统、配网地图系统、第一种和第二种电气工作票管理系统[3]。

2 智能电网中配电自动化技术的重要性

通过应用智能电网技术，电力系统的稳定性和运行效率显著提升，这也坚定了电力企业继续大力发展智能化电网的决心。在智能电网高效运行的过程中，可以准确地收集各类运行数据，为工程技术人员提供可靠、有效的数据支撑。当电网出现故障时，可以通过智能化控制故障区域，进行有效隔断后缩小停电影响范围，可以减轻工程技术人员的维护力度，提升用户的用电体验。

3 现阶段智能配电网领域存在的问题

3.1 设计结构严谨性不足

由于目前在用的电力设施大多已使用多年，进行智能配电网改造时往往存在改造工程要求与现场设施不符的情况，对于施工的严谨性很难进行把控。强行加入智能化控制系统后，容易导致与现有系统的冲突和功能上的缺失，很难使智能化功能得到充分体现，甚至会加重电网运行的负荷，产生一定的安全影响。

3.2 分布不够均衡

由于我国地域因素的影响，智能电网使用在不同地区的使用程度也不尽相同，这与区域的经济发展水平和人口密集程度有关，从全国电力系统的发展是不利的，影响了国内电力系统发展的平衡性。

3.3 自动化技术不够完善

虽然我国智能电网的自动化技术取得了一定的发展成果，但与欧美等发达国家相比，仍无法跻身先进水平，主要原因是部分设备设施的国产化程度不高，如变频器的使用电力工程技术人员在性能上更愿意选择罗克韦尔、施耐德、西门子等品牌，从电力系统的战略发展意义上来说，对稳定性产生了隐患。

4 提高智能配电网中自动化程度的措施

4.1 建立统一管理的电力信息技术系统

建立统一管理的电力信息技术系统有助于各台区、各区域信息的快速、准确传递。当电力信息技术在整体自动化系统中的比重得以增加后，区域内能够对故障的信息进行统一判断与决策，避免因指令的不一致导致事故处理时间延长或事故影响扩大，使整个电网信息管理高度集中。

4.2 优化各部门之间信息自动化领域的分配

在电力企业各部门之间的协作中，经常发生职能部门不了解生产运行数据，导致人员安排不合理，指令下发不符合实际情况的现象。所以在推广使用智能电网自动化技术的过程中，还要优化各部门之间各类信息的分配，使得所有的部门都能了解配网的运行状况，对电力和人员进行科学的分配。在电力信息系统得到统一管理的前提下，数据的真实性和有效性得到保障，工程技术人员在运维中便可以高效完成工作，保证自动化运行的稳定性，提高了配网整体的运行效率。

4.3 充分利用互联网技术

随着5G技术的普及，可以将此类互联网技术引入到配网智能化、自动化的管理中，利用互联网技术可以对智能化系统收集的数据进行传输与诊断，在遇到难以解决的工程技术问题时，可以通过互联网的协同工作技术，得到领域内专家的指导建议，快速完成故障的排除。使互联网技术在智能配网中发挥巨大的作用。值得注意的是，电力系统的使用互联网技术的过程中，应提高警惕性，避免因系统漏洞导致病毒和黑客的攻击进而导致配网的巨额损失。电力系统的管理人员可以通过互联网技术云端检查台区、配网的设备设施，及时发现设备隐患，并对配网有深入的了解，有助于各项工作任务的制定与分配。

5 智能电网中配电自动化技术的应用

5.1 光纤IP网络通讯技术

网络通讯技术的发展很大程度上促进了配电自动化技术的发展水平，在电力系统发展的初期，传统的通讯技术存在很多在技术上无法解决的弊端，如数据交换困难等，从效率上影响了智能配网的进一步发展。而光纤IP网络通讯技术极大程度地解决了传统通讯技术的弊端，大幅提高了数据交换效率，扩宽了通讯带宽，既满足电力系统的运输需求又可以提高用户的用电需求，是智能电网自动化的技术支撑。

5.2 配电网广域测控技术

广域测控技术主要是收集、监测、记录配网的运行数据，是智能电网中必不可少的环节，与其他数据收集系统相比，广域测控技术具有显著的特点，由于通过广域测控的方式收集数据，数据的准确性和收集效率极高，并将数据进行常规分析，将异常数据记录并做出响应。通过网络管理功能，整理数据并控制网络访问。

5.3 配电网快速仿真和模拟技术

配电网快速仿真和模拟技术是智能电网中自动化得以实现的安全保障，运行配电网快速仿真和模拟技术时，可以在配网中模拟产生各类异常数据对自动化系统进行安全检验，查找系统中的漏洞与隐患，提前将其暴露出来并给出合理化建议进行整改。其中聚合分析和潮流计算是配电网快速仿真和模拟技术的主要运用场所。

6 结语

不断加强和推进智能电网中配电自动化技术的研究是提高我国电力系统运行效率，保证供电质量的必经之路，从事电力系统的工程技术人员应着重研究不同途径提高自动化技术进步的方法，利用信息技术、互联网技术推动配电自动化技术持续向好发展。