配网自动化系统在电力调控一体化中的应用探究

摘要：配网自动化系统在电力调控一体化中不仅能够大幅度提升电力调控效率，还可为电力调控质量提供有力保障，是系统运作安全性与稳定的重要支撑。但在实际应用当中，仍有部分危险点会影响电力调控效率与质量。基于此，本文主要针对如何在配网自动化系统当中有效应用电力调控一体化展开相关探讨与分析。

关键词：配网自动化；电力调控；技术应用

DOI：10.12433/zgkjtz.20232440

为了更好地实现电力调度和满足用户用电需求，充分运用配电网自动化系统非常有必要。与常规的电气控制相比，配网自动化系统具有安全、稳定，操作简单，生产效率高等优点。与传统的人工控制相比，自动化控制系统可以减少人为因素的干扰，提高控制精度和可靠性。在经济效益方面，自动化控制系统也有显著优势，可以节约人力、物力和财力，提高电力生产效率。

一、配网自动化系统的概念

随着电力系统的发展，配网自动化逐渐成为电力系统中必不可少的一部分。配网自动化系统是指通过集成先进的技术手段，将电力配网的运行和管理自动化，提高其效率和可靠性。配网自动化系统包括多个功能层次，如馈线自动化、电网分析自动化及监控自动化等。这些功能相互独立，但相互协作，形成完整的配网自动化系统，分为中心主站层、主站层、子站层和终端层四个层次，各有不同的管理职责。中心主站层主要负责整个系统的控制和管理，主站层负责数据分析和处理，子站层是对电网的实时监控和控制，终端层是负责数据的采集和传输。由于配电网处于复杂环境中，电能质量与用户满意度直接相关。

二、配网自动化系统应用原则

（一）优化电网系统功能

配网的组成要素较多，要使配网更加实用、高效，就必须加以综合、优化。同时，配网自动化水平需要逐渐提升，以适应社会发展需求。为了实现电力调控一体化，需要积极实施电网改革，包括改变传统的电力调控方式，采用先进的技术手段，如大数据、云计算等，提高电网的智能化水平。同时，还需要加强电网的安全保障和应急响应能力，确保电力供应的稳定性和安全性。还需要充分发挥配网自动化的优势，加强配网设备的监控和维护，提高配电质量和效率。另外，还需要加强与用户的沟通和交流，了解用户对电力服务的需求和意见，及时调整和改进。

（二）加强智能配网建设，接入分布式电源

随着科技不断进步，智能配网建设已成为电力行业发展的重要方向。智能配网是通过现代化的通信、计算、控制等技术手段，实现电力系统自动化、可靠化、安全化、高效化。为了实现智能配网的建设，需要加强配网结构的完善和配电实施方案的完善，同时优化各种资源的配置和利用，发挥分布式发电技术和可再生资源的优势，接入分布式电源，提高配网适应性。

（三）改革传统电网

配电网自动化系统在电力事业中起着至关重要的作用。这个系统由主站、子站等组件构成，可以实现对电力设备的自动监测、调节、控制、保护等功能。然而，近年来我国电网发展存在工作效率待提升、功能不健全等问题。与配电网自动化系统相配套的其他系统作用无法得到充分发挥，给电力事业的发展带来了很大的影响。配网自动化系统在电力调控一体化中应用时，需要充分利用现代信息技术，将传统电网与互联网进行有效融合，实现信息共享和数据交互，为实现电力调控一体化提供坚实的技术支持。

三、配网自动化系统电力调控一体化运行设计

（一）系统开发关键技术

1.系统可靠性保障技术

在电力系统自动化中的调控集成，即将调度、调控、监控和管理等多个环节整合，从而达到对电网智能化管理和控制的目的。一旦出现问题，可以立即分析并发出警告，全面监测并测试系统的安全性。利用系统自动监测技术，能够对电力系统实时监测和检测，有效预防系统故障和事故的发生，提高系统的可靠性和稳定性。另外，系统工作环境监测技术是调控一体化的重要组成部分。通过传感器、算法和参数监测系统工作环境，包括室内室外温度、湿度等可变参数，当可变参数范围发生变化时发出报警。监控电网的工作环境，能有效防止由于外界因素引起的电网失效或事故，从而保证电网的正常运转。同时，为了实现集成化，还需要采用系统的冗余技术，该项技术包含数据库信息、应用以及系统的安全防御技术等内容，在操作时，必须对系统的主备展开设计并加以控制，以保障系统安全运行。通过系统冗余技术，可以实现对系统的备份和恢复，保证系统的可用性和可靠性。

2.系统一体化

系统一体化是电力系统自动化技术的一种关键应用。它的作用是将电力系统中的调控、监控和管理等关键业务进行整合，形成完整的、高效的系统。这样不仅可以提高电网的运营效率，而且可以为第三方的用户在应用中提供更为精确的供电服务。要实现系统一体化，需要根据电网调控与电网监控的需求，促进调控与监控的融合发展。这就需要将调控与监控两个方面整合，使得电力系统的运行状态得到更加准确监测和控制。在实施系统一体化过程中，电力系统自动化技术起着关键作用。

3.数据处理技术

实现数据一体化是数据处理技术的一个重要方面。它由数据收集装置和探测装置组成，用来获得相关的数据信息的结构、内容和数据顺序。通过数据一体化，可以将不同来源、不同格式的数据整合在一起，形成完整的数据集，为后续的分析和应用提供便利。比如，在工业制造领域，通过将不同工序的数据进行整合，可以实现对整个生产过程的实时监控和优化。实现数据平台的一体化。可以采用OR-ACLE数据库保存数据，引导各个平台中的数据进行统一的整合与分析。比如，在城市管理领域，通过将交通、气象、环保等多个数据源整合，可以实现对城市运行状况的全面分析和预测。

（二）调控一体化系统设计

配网自动化系统的电源调节集成设计，如图1所示。其中，传感器、安全保护装置、网络通信装置等构成整个监控体系的底层。其中，传感器主要完成对现场信息的收集，各种安全保护装置保证了系统的安全性，而网络通信装置主要完成了各装置间的通信与信息交换。其中，操作系统是实现该系统与用户之间的交互的主体。该层依托Windows进行信息交互和交流的环境，使得系统更易于操作和管理。操作系统层的主要功能是协调硬件和应用层之间的交互，这一层的主要任务是将采集到的数据传递给应用层，并对应用层的指令进行解析和执行。

系统平台层的优化对提高系统的性能和稳定性至关重要。应用层主要为电网调节和监督提供服务，其中包含 SCADA、 EMS以及 PAS等内容，并按照每个应用层的要求，对算法进行开发和优化。SCADA系统是电力系统监控和数据采集的核心，EMS系统负责电力系统的操作和管理，PAS系统是电力自动化控制的主要手段。应用层的优化是整个系统的重点，关系着电力系统的安全性和稳定性。

四、应用调控一体化系统后配网自动化系统效果

（一）实现精益化管理，提高工作效率

调控一体化模式可以避免分散管理造成的信息不畅通、决策不一致等问题，同时可以提高管理效率，保障电网安全运行。在实施调控一体化模式过程中，除了整合调控中心和变电所外，还需要优化技术管理和人员管理，提高整体管理水平和工作效率。采用智能化设备、自动化系统等技术，优化工作技术体系，使业务开展更加顺畅。另外，明确部门职责是实施调控一体化模式的重要步骤。各部门要根据自身职责和工作任务，明确工作范围，避免出现工作交叉、职责不清等问题。最后，调控一体化模式还可以通过一体化平台对人力资源进行灵活配置，提高工作效率。例如，根据工作量的大小和工作内容的不同，灵活配置人力资源，做到人尽其才，发挥最大的工作效能。

（二）降低事故处理时间

近年来，调控一体化技术得到了广泛的应用。它能够实现运行管理与调控一体化，从而对设备运行状态进行实时监测和管理，同时能够精简原有的工作流程和工作体系。这种技术的应用不仅可以提高工作效率，还可以提高设备的运行安全性。在调控一体化技术中，智能技术是非常重要的一个组成部分，能够实时检测设备的运行状态，当设备出现异常时，能够及时发出警报，并展示设备的实时运行数据。这些数据能够让运营人员对设备问题有更全面了解，从而更好地解决问题。

除了智能技术外，图形服务也是调控一体化技术的重要组成部分。通过对设备问题进行标点处理，能够为解决问题提供更加精准的指导，能够让运营人员更好地了解设备状况，从而更快地解决问题。调控一体化技术不仅能够监测设备的运行状态，还能够制作解决方案，提高事故问题解决的时效性和安全性。当设备出现故障时，系统能够自动进行故障排查，并提供解决方案，能够让运营人员更加高效地解决问题，并保证设备安全运行。

（三）大幅度提升电网的安全性

通过将调控和运营功能整合，可以大大提高电力系统的安全性和自动化技术的事故应急能力。具体来说，通过应用调控一体化技术，可以实现对电力系统运行状态和设备运行情况的实时监测和控制。这种技术可以结合传感器技术和人工智能技术，及时预测参数变动并进行报警，准确提示设备故障位置并自动修复，从而提高设备监测效率和能力。此外，调控一体化技术还可以整合和对比电力系统自动化技术运行过程中的数据，提供准确的数据支持。通过分析这些数据，可以发现潜在的问题和隐患，并及时采取措施进行改善，从而进一步提高电力系统的安全性和自动化技术的事故应急能力。

（四）提升配网管理水平

为了提高自动化装备的普及程度和数据传输安全性，电力企业需要利用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统。SCADA系统是一种用于监控和控制自动化设备的系统，可以对设备进行远程控制和实时监控，实现数据的采集、传输、分析和处理，提高电力系统的运行效率和安全性。通过定期检修和维护设备，可以及时发现设备的故障和隐患，并修复和处理，提高设备的运行可靠性。同时，通过升级设备，可以引入新的技术和设备，提高设备的性能和功能，满足电力系统不断发展的需求。为了优化数据传输通道，电力企业需要采用一系列措施，提高传输质量和准确度。例如，可以采用高速传输协议和安全加密技术，确保数据的快速传输和安全性。同时，优化网络拓扑结构和传输路由，降低传输延迟和丢包率，提高数据传输的稳定性和准确度。为了优化配网调控一体化设计，通过将SCADA和GIS有机结合，可以实现配网调控的精准化和优化设计，提高电力系统的运行效率和安全性。

五、结语

随着电力系统的快速发展，配网系统的重要性越来越被人们所重视，传统的配网系统管理方式已经无法满足当前电力系统的管理需求。为了解决这一问题，调控一体化技术应运而生。调控一体化技术将调控技术和信息化技术相结合，实现对配电系统的全面监测和控制。通过应用调控一体化技术，可以提高配网系统管理的柔韧性和精益性。工作人员能够更加灵活地应对各种复杂的电力系统问题，并根据系统提示精准地定位故障，从而快速解决故障。

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作者简介：王竹婷（1974），女，陕西省西安市人，本科，高级工程师，研究方向为电力调控自动化。