自动化技术在配电系统中的应用与探析

陈 康

（国网苏州供电公司调控中心）

0 引言

配电系统的稳定运行对社会生产、生活有着积极意义，保证配电网的安全发展，能够有效降低电力事故，促进电力行业的发展。上海市人民广场配电系统的稳定运行，对日常电力使用有着保障作用。随着自动化技术应用水平的不断提高，电网的安全性能得到日益增强，降低了人为失误率，促进配电行业高质量发展。

1 项目概况

配电自动化载波试点项目位于上海市人民广场地区，广场配电系统采用高压进线的方式进行连接，变电站的使用较多。配电系统共有30台变压器，且负荷分别为1000kVA、1250kVA。在配电项目中共建设8个配电室，且存在3个中心高压配电室，部分低压变配电室，为自动化技术的应用提供基础保障。

2 配电系统中的自动化技术要点

2.1 更新自动化设备

人民广场配电系统运行中配电设备的先进程度较为重要，在自动化技术创新发展的契机下，更新自动化设备成为配电系统稳定运行的关键。例如，在本项目配电设备升级中，技术人员以配电质量与配电效率为目的，不断更新自动化设备，提升设备的使用率。如图1所示，技术人员采用一体化分布式配电自动化遥控终端设备，有效解决设备操作难度较大，环节较为繁琐的问题。技术人员使用遥控器进行控制，减少进入现场检查的频次，减轻了工作人员的压力，可提升配电系统的运行效率。另外，遥控终端智能配电设备在持续的更新下，安全性与稳定性得到提升，这是配电系统中自动化技术的控制要点，能够促进广场地区电力的稳定供应。在变压器设备的更新设计上，需要结合广场的电力使用情况，运用计算公式，优化设备的选型设计。例如，设计人员根据计算公式Sr＝（0.6～0.7）Sc＝177.74kVA确定变压器的负荷容量。

2.2 培养自动化人才

随着自动化技术的创新，工程技术人员需要掌握自动化配电设备的操作方法，满足广场配电系统的建设要求。对此，施工单位应广泛吸收并引进自动化技术人员，为行业发展注入活力。首先，项目部明确培养自动化技术人才的目标，组建先进技术团队。从人才招聘环节进行严格把控，提升自动化技术在配电系统的应用水平。在人力资源部门的配合下，按照配电企业需求选择技术人才，新职员不仅需要具备高学历，而且要熟练掌握新设备的操作与维护技能，从而实现日常的电力运维，保障配电系统的稳定运行。其次，在电气企业的组织下，对新职员进行技能培训。在技术人才知识理论架构的基础上进行培养，使其具备岗位要求的能力。在培训过程中，培训人员采用理论与实践相结合的方式进行培养，不断推广配电系统自动化技术的发展，满足自动化技术要点控制的需求。最后，在工程项目建设中，对自动化技术进行推广，提升其在配电系统中的使用效率，为广场配电系统的安全运行提供人才保障。

2.3 加强系统运行管理

自动化技术应用中，数据信息使用量较大，因此，加强对配电系统的运行管理是促进自动化技术要点控制的关键。首先，配电系统控制人员在电力企业的帮助下，提升信息对接与共享的能力［1］。企业加大技术资金的投入，引进先进设备，实现数据信息的共享。针对配电系统内部沟通不及时，信息传递速度较慢的问题，采取相应的解决措施，实现信息资源的有效结合。配电系统中的产生的信息，在共享机制的作用下，有效传递到各业务部门，促进信息的交流，为系统稳定运行提供保障。其次，自动化技术需要与配电设备之间进行有效衔接，在系统运行管理质量得到保障的前提下，衔接效率较高。广场配电网运行质量与电网自动化建设息息相关，加强系统运行管理，推动项目规划建设，为配电系统自动化发展注入活力。最后，运用先进技术提升管理效能，充分发挥自动化技术的作用，满足广场配电系统的稳定运行，促进当地经济活跃发展。

3 自动化技术在配电系统中的实际应用

3.1 故障自动诊断

自动化技术在配电系统的故障诊断上有着广泛应用，例如，在广场项目建设中，为满足当地电力需求，对配电系统常见故障进行诊断。新时期，传统故障诊断技术难以为继，其对于诊断工作者的需求较大，压力较重。因此，采用自动化诊断技术进行故障识别，能够有效提升故障诊断的效率，促进配电系统的安全发展。首先，技术人员根据配电网的运行状态进行设计，合理设置故障识别参数，安装自动化监控系统，为智能电网的运行提供安全保障。在无人机监控技术的作用下，实现远程监控，降低工作人员进入现场诊断的时间。例如，线路故障是配电系统运行故障的重要组成部分，由于输电线路的分布范围较广，在山区、沙漠等地区也存在输电线路。因此，一旦发生故障，人工诊断的速率较慢，且排查故障的难度较大。在自动诊断技术与无人机监控技术的保障下，能够有效提升配电系统的故障识别效率。其次，技术人员提前设置参数，通过电流传输，诊断系统识别故障的来源，为配电系统运维人员提供理论依据，促进配电系统运行的安全发展。智能电网日常运行中，检测设备在开关时会敏感识别故障来源，从而做出精准地判断，有效解决电网分布不均匀，故障频发的问题［2］。最后，项目部技术人员不断创新自动化技术，为供电企业发展提供技术支撑。按照智能电网的运行要求，提高光纤的覆盖面积，为广场使用者提供更加优质的服务。

3.2 线路自动保护

配电系统运行中，发现线路故障应及时处理，隔离线路，避免出现大面积的损伤，导致电力企业造成严重的成本损失。例如，在广场项目建设中，应根据广场电气的使用情况，确定断路器的安装设计，为故障有效切除提供基础保障。首先，设计人员根据配电系统日常运行状态，确定断路器的安装数量与安装位置，实现继电保护与线路自动保护的目的。自动化技术人员运用信息技术加强对配电系统的管理与监控，为广场稳定输送电力。在计算机技术与PLC技术的支持下，稳定电流、电压，根据广场电气的用途选择合适的线路保护器。断路器的安装工艺较为复杂，按照自动化技术原则，将其安装到指定位置，为输送电线路提供安全保障。其次，电路系统中出现线路故障问题时，短路的线路就会在断路器的作用下完成跳闸，从而实现线路的自动保护。输电线路出现故障，故障位置的电阻率就会升高，从而导致故障位置发热，熔断线路，容易造成配电系统的安全事故。根据电阻计算公式：R＝U／I；R＝ρL／S，其中，R为电阻；U为电压；I为电流；ρ为电阻率；L为电阻的长度；S为电阻的横截面积，当输电线路出现故障，故障位置的电阻率将会上升，在电流与电压不变的情况下，故障位置会出现发热的状况。如果不及时处理，会严重影响电气的使用，甚至会带来危险，影响广场的公共安全。最后，配电自动化技术对故障信息进行搜集、整理，为线路运维人员提供数据支撑。同时，及时隔离故障区域，尽快恢复电气供应，满足广场的电气使用需求，为电力企业的持续发展提供保障。

3.3 完善配电系统

在自动化技术的应用下，不断升级配电系统，转变传统的配电形式，将其升级为全自动配电的形式。例如，上海人民广场配电系统建设中，技术人员熟练运用PLC技术，完善配电系统的运行机制，提升系统运行的安全性与稳定性。首先，技术人员将信息自动化技术与继电控制技术相结合，提升配电系统信息处理能力与控制能力。技术人员将提前编写好的程序输入到控制系统中，安装控制装置，提升供电信息的采集与分析能力。在新型配电系统运行中，技术人员需要对系统产生的数据信息进行保护，避免信息泄露对配电网造成安全威胁。技术人员持续优化配电线路的元器件设计，根据通信终端设备的用途进行分类，提高配电自动化系统的外部运行能力。经过科学地调控，配电线路的抗老化、抗凝露能力得到大幅度提升。配电系统的运行质量得到提升，通信稳定性得到增强。其次，配电系统的内部自动化设计得到加强，指示器在检测到故障信号时，会有灯光闪烁，提醒故障维修人员进行处理。随着自动化技术的创新，故障检测的范围也在不断扩大。通讯终端将获得各类数据信息，并由调度中心发出信号指令，系统运行的稳定性得到增强［3］。最后，技术人员结合数字技术与信息技术对配电系统的完善手段进行不断创新，满足电力企业配电系统的运行要求。

3.4 数据信息把控

信息技术是自动化技术的支撑，因此，精准把控配电系统中的数据信息对提升电气设备的使用效率有着重要作用。例如，广场项目中，为满足庞大的配电系统运行，提升其使用效率，电力企业加大成本投入，提升计算机技术的应用能力。在东数西算工程支持下，计算机的计算能力较强，能够满足庞大工程项目的使用需求。首先，结合项目特点，对配电系统进行技术创新，应用智能电网技术，覆盖配电系统全部环节，并且运用PLC技术提升数据信息的处理能力。如图2所示，在发电、配电与供电全过程中，开启电源，满足微处理器、运算器与控制器的使用。经过处理器处理过的单元保存到数据库中，为电气自动化设备的运行提供安全保障。其次，为提升数据处理的功能，满足多样化的配电需求，技术人员采用外设接口的形式进行设计。同时，根据接口的型号选择扩展接口。外部设备连接完成后，将处理器处理后的数据储存起来。用户按照程序进行登录，提取相关信息。在PLC技术的控制下，广场配电系统的运行安全得到保证，供电效率得到提升，形成一套良好的配电体系，为电力调配与电力运输提供支持，满足信息安全发展。最后，电力企业创新数字技术，提升数据把控能力，充分利用大数据技术与数据库，将数据信息安全储存，为配电系统安全运行提供保障。计算机供配电信息采集效率得到提升，配电系统运行的灵活性加强。在数字技术监控下，配电系统数据出现泄露、异常现象及时发出警报，开启数据安全保护机制，维护配电系统的数据信息安全，推动自动化技术的创新发展。

3.5 负荷转移调整

配电系统中，线路超负荷工作会存在线路故障的隐患。根据线路最大负荷电流计算公式I＝P／（U*cosφ）可知，最大负荷电流与输电线路的总功率、电压与功率因数有关。其中，I为线路最大负荷电流，单位是A；P为输电线路的功率，单位是W；U为输电线路的电压，单位是V；cosφ为输电线路的功率因数，且通常处在0.8～1之间。按照广场项目配电系统的设计标准，明确输电线路的最大电流值。一旦超出电流值范围就会存在安全风险，需要进行负荷转移，保证输电线路的安全。随着自动化技术的应用，为配电系统的安全运行提供技术保障。首先，配电自动化技术人员进行设计，优化输电线路的负荷转移，在信息监控下，发现存在超负荷工作的线路，采取自动化技术进行调整。技术人员优化线路设计参数，制定设计标准。一旦超出标准自动化技术就会作出调整，分散输电线路的电流量［4］。其次，技术人员观察发现广场配电系统的电流量存在安全隐患时，针对其超负荷数值进行调整，优化设计，促进电荷的转移。负荷转移是线路保护的初步阶段，一般情况下，负荷转移能够避免电流量过大带来的危害，即使转移效率不足，出现线路电流量超负荷的现象。短路保护可解决电流超负荷带来的问题，自动化技术的使用过程中，超负荷引起的跳闸短路，会降低电力企业的维修损失，从技术层面为配电系统运行提供支持。最后，电力企业应加快自动化技术创新，提升其应用水平，增大负荷转移的效率。

4 结束语

综上所述，本文通过对上海市人民广场地区配电自动化试点项目进行研究，详细分析其配电网的运行特征。结合新时期配电系统的运行规律，采取自动化技术进行创新，有效提升配电系统的运行质量。同时，通过在系统故障自动诊断、线路自动保护、完善配电系统、数据信息把控与负荷转移调整等方面实现自动化技术的应用，促进配电系统的安全运行。