试析配电自动化设备在供配电系统中的运用

刘振宇，臧明军

（1.国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司，河北 秦皇岛 066000；2.国网冀北秦皇岛供电公司北戴河区供电中心，河北 秦皇岛 066100）

自动化是当前电力系统运行发展的主要方向和趋势之一，能够以配电自动化设备的应用来提升电力系统的运行效率，减轻人力和物力的负担。在计算机以及先进科学技术不断发展的背景下，将配电自动化设备与信息管理系统、先进技术有效结合起来，能够实现对供配电系统运行的安全检测，并基于通信原理实现对配电设备的自动化控制和智能化判断，保障供配电系统的运行安全和质量。

1 配电自动化设备

结合配电站运行的实际情况，明确配电自动化设备在配电站中的应用，主要能够体现以下几个方面的功能：首先，配电自动化设备能够用于对本地设备和系统的实时检测，对电网运行中的电量、电压以及电流等参数变化进行监测，同时也能关注电网设备的运行状态，帮助电力企业了解电力系统运行的整体情况，以便能够及时发现系统运行中存在的问题。其次，配电自动化设备能够为电力系统的故障检验提供帮助和支持。

2 配电自动化设备在供配电系统中的运用分析

2.1 在低压配电系统数据网络中的应用

（1）数据网络的保护与结构改进。相较一般情况下的配电设备，融入了自动化控制技术的配电设备，更多依赖数据网络来实现控制和执行指令的传递，从而实现对设备操作的自动化控制。将这种自动化控制设备应用到供配电系统，尤其是低压配电系统中，能够为配电系统的运行提供数据网络的支持。在数据网络的结构改进方面，基于数据网络的特点和要求，在严格遵循网络信息安全相关法律法规的前提下，明确电力工程调度安全和网络运行安全的项目特点和要求，对供电系统运行应用的移动数据网络进行优化改进。例如，将配电自动化设备应用到低压配电系统中，应在网络通道层打造专用于电力工程调度的移动数据网络，供给用于保障配电系统运行的互联网的应用安全和稳定性，再通过数据网络实现配电设备自动化控制的基础上，让配电设备能够与配电系统的运行更加契合，有效保障配电系统的安全运行，提升配电系统的运行效率。

而在数据网络的保护方面，应用配电自动化设备，可以基于配电设备的自动化控制实时监测和反馈的信息，充分发挥智能管理系统的作用，对配电网以及配电设备运行中应用的各个移动网络之间的连接管理提供有效的方法，从而有效提升系统互联网运行的安全系数和运行效率。基于此，可以在供配电系统的运行中适当融入智能化技术，充分发挥专家系统、神经网络、人工算法等智能化技术的作用，实现对系统运行逻辑的有效控制，让智能化系统能够充分发挥管理移动数据网络的作用。

（2）支持供配电自动化控制系统运行。在供配电系统中应用配电自动化设备，能够为供配电自动化控制系统的运行提供设计参考的思路和方向。从本质上来看，对供配电系统的自动化控制与对配电设备的自动化控制的技术原理相一致，结合配电自动化设备运行中应用的系统结构和逻辑框架，可以为设计供配电自动化控制系统提供参考。例如，在实际的电网运行中，可以将配电设备的自动化控制系统作为子系统，依据子系统的逻辑来设计供配电自动化控制系统的总体结构。

如图1 所示，对供配电自动化控制系统的设计，应基于配网自动化主站系统，与配电终端以光纤、载波、无线三种通信方式实现互联，配置配电线路故障处理、配电网应用软件、配电仿真系统以及WEB 浏览服务等功能的分析软件，满足对配电网进行实时运行数据采集、运行状态监测以及开关监控的功能要求。

图1 配电自动化系统结构

其中，对系统数据库的设计则应考虑供配电系统运行的实际情况，以环保设备基础数据库查询、效果导出、数据管理系统、回路连接点数据库查询等多个部分为主，让配电系统运行中涉及的各类电气设备参数运行情况，都能够以合理的方式分类储存于数据库中，也能够基于实际工作的需求，对数据库中储存的各类数据进行及时调取，并将相应的结果导出为各种形式的报表以供参考。

对于功能模块的设计，则更为强调考虑配电系统运行中涉及的变压器、电路电缆主接线、电流运行负荷、输电线路运行等容易影响配电系统运行安全的因素，注重电气设备型号的选择、电路电流与负荷的计算，检查输电线路选型以及电气设备型号的选择。

2.2 电网科学调度与分析

在供配电系统中应用配电自动化设备，也能够实现对电网整体的科学调度与运行状态分析。配电自动化设备的应用，能够体现出自动化控制技术在设备运行和控制中的作用优势，结合该技术在配电设备中的经验，可以基于配电自动化控制技术来推动电网调度的科学性，有助于提升配电系统运行的可靠性和安全性。具体而言，考虑省级、区级、市县级电网的调度规模和要求存在一定差异，因而实际用于电网调度的电子计算机应用软件功能也不同。以推动电网调度的自动化发展为主要目的，可以通过建设电网调度监控中心的方式，将电网运行范围内涉及的项目借助配电自动化设备结合起来，从而实现对电网的统一调度和科学管理。当前能够用于电网运行的配电自动化设备，包括自动化线路、配电站、室内开关、一、二、三遥开关等多种类型。

在电网调度中，应用计算机软件，可以直接获取配电自动化设备的运行情况，进而基于获取到的信息来对供电系统的整体运行负荷是否达到标准进行预测和分析，进而结合供电系统实际的经营状况，选择合适的方法对系统进行管理，降低供配电系统由于设备、线路故障等原因造成的损失，也能够有效保障配电网系统的运行安全。基于此，应对供配电系统中应用的配电自动化设备运行情况进行定期检查，保障配电自动化设备能够在保障系统运行中发挥更大的作用。

如表1 所示，某地区在明确月平均运行率为100%的情况下，对配电自动化班组进行主站巡视506 次，发现处理缺陷125 处，累计开展遥控4531 次，遥控使用率为100%。其中，892 台三遥开关均完成了一次遥控分合。

表1 某区域配电自动化主站运行情况

2.3 推动配电站运行参数信息化

计算机软件是能够对配电设备实现自动化控制的重要前提，以计算机为载体，将互联网技术与自动化控制技术有效连接起来，可以完成对配电站以及整个供配电系统运行情况的综合分析。在这一过程中，应用光缆来代替以往应用的通信电缆，能够充分发挥电子信息技术的作用，提升系统运行的安全性和可靠性。这样就为配电站运行参数的信息化奠定了良好的基础条件。直接利用计算机软件，对配电站运行的主要参数进行详细信息化，通过自动化系统程序对信息化数据的监测和诊断，可以及时发现配电站工作中存在的设备和数据出现异常的情况，从而及时采取有效的措施解决问题。基于此，考虑系统软件对配电设备和供配电系统运行安全的重要性，如果系统软件在运行的过程中出现问题，需要及时对其进行优化和调整。

在电力行业不断发展的背景下，配电自动化设备在未来的电网运行和发展中会发挥更大的作用。充分考虑市场对电能供应的需求以及电网企业自身运营发展的目标，在后续的电力企业发展中，应注重积极引进更先进的电子信息技术和计算机技术，不断完善自动化控制软件程序的运行效率和可靠性，让自动化控制技术能够更好地为促进配电设备功能的丰富和完善提供助力。在这一过程中，也应注重考虑引进和应用配电自动化设备涉及的成本问题，应在注重提升配电自动化设备应用精度和安全性、可靠性的前提下，合理控制用于技术优化和自动化控制发展的成本，提升电力企业的经济效益。

2.4 推动电力系统智能化发展

自动化和智能化已经成为当前多个行业和领域改革发展的主要方向，在充分发挥配电自动化设备功能作用的前提下，也应考虑积极引进人工智能技术，将自动化控制与人工智能技术有效结合起来，进一步保障和促进供配电系统的安全高效运行。以推动电力系统的智能化发展为主要目标，首先应注重推动供配电系统中各类技术的自动化发展，从而为智能化技术的引进和应用奠定良好的基础。例如，变电站是电力系统的重要组成部分，应用配电自动化设备，能够实现对变电站内部各类电气设备运行情况的实时监视和控制。在应用配电自动化设备的基础上，配合具有开放性的分布式系统，可以将系统与能够实现全面监控的装置结合起来，满足对变电站运行情况进行监测以及故障诊断等方面的功能要求。而自动化控制技术应用所依赖的数据网络形式，也能够应用现场总线技术来提升信号传输的效率，也能够以更广阔的容量确保系统整体能够安全高效运行。

基于电力企业生产发展对供配电系统运行提出的要求，可以在应用配电自动化设备的基础上，以智能化的系统来实现对各类异常和故障问题的智能化诊断和反馈分析，并将诊断的结果直接呈现于电脑界面。相关人员可以及时明确供配电系统运行中发生故障的具体位置，智能化系统也能够结合数据库中储存的对相关故障问题进行处理的经验，以更短的时间规划提出几种不同的故障解决崔策和方案，供给相关人员参考。

例如，在供配电系统中，电气高压设备是能够促进配电网系统运行的重要设备。在实现对电气高压设备自动化控制的基础上，促进设备的智能化发展，应基于供配电系统运行对高压设备提出的要求，以配置具有相应智能组件的高压电气设备的方式，实现设备的智能自动化控制效果。其中，高压开关设备的智能化，可以依靠多项电子和计算机技术结合实现，以实现对高压开关运行状态的检测为主要目标，对设备运行中涉及的多项技术指标进行评估和分析，以此推动设备管控和运行达到模块化和一体化的效果，进而有效提升高压开关设备的智能水平。

3 结语

综上所述，配电自动化设备能够在供配电系统的运行中发挥重要的作用。在供配电系统的运行中，应用配电自动化设备，可以将其作为对供配电系统运行中优化数据网络结构的工具，同时也能够用于对供配电系统的科学调度和分析。以自动化的配电设备产生的运行状态变化，能够为推动配电站运行参数的信息化发展奠定良好的基础，也能够为推动供配电系统的智能化发展预留充足的优化和发展空间。