配网运维中配网自动化技术的应用研究

国网青海省电力公司西宁供电公司 谢永鑫 王逸彬

目前，在我国配网系统中分为三个模块，分别为电力用户、发电厂以及配电网，面对如此较大的规模要求，需要通过对自动化技术的应用实现有效控制。配电网框架处于电网系统的末端位置，在连接着输电网络的同时，对各种电力用户完成连接，实现对电能的供给，在整个电力系统中分布较广、使用价值高，同时也是较为复杂的电力系统。因此，需要积极重视对配网系统的运行维护，结合系统自身特点进一步完善其体制，通过对多个线路设备的有效监控，实现更加精准的远程控制[1]。

从安全性角度来看，通过对配网自动化技术的应用后，可加强对互联网资源的挖掘，对互联网产生的数据进行充分利用，对电气设备运行过程中产生的参数能够详细记录，工程人员可以此为基础，通过程序编写以及操作指令输入的方式实现远程控制，展开有针对性的运维管理。高效率的运维管理模式可快速对系统产生的故障进行分析，尽早检查出故障隐患，并做好及时处理；从开放性角度来看，由于对网络资源进行了大量的应用，因此该系统可实现与其他系统之间的有效连接，并通过与其他系统之间的联系，达到信息共享的效果，最终逐渐提升配网系统的运行能力[2]。

1 某地配网运维中常见故障及常用配网自动化技术类型

1.1 闪络

闪络故障是配网运维中比较常见的故障类型，某电厂在电网建设的过程中，一些配网线路以及电力设备受到不可抗力的影响，长期暴露在自然环境中，导致经过长时间影响线路设备表面出现破损现象，表现绝缘部分受到严重损害。

1.2 过电压

过电压也是配电系统中常见的故障类型之一，过电压指的是电压超过额定值的异常现象。过电压可能由多种原因引起，包括雷击、电力系统事故、电动机起动和停止时的瞬态过电压等。过电压对配电系统的影响是严重。首先，过电压会导致设备和元件的绝缘损坏，从而增加了设备故障的风险。其次，过电压还会造成电气设备的损毁，使其提前老化甚至失效，给运维工作带来一定困扰。此外，过电压还可能引发系统的短路和火灾等危险情况，对人身安全和财产造成威胁。面对该故障现象，可通过对配网系统中的电流电压量进行约束，具体约束过程如下述计算公式所示：Ii≤Iimax、Umin≤Ui≤Uimax，其中：Ii表示配网系统流过的电流，Iimax表示系统最大电流限制，Ui表示系统负荷点产生的实际电压，Uimin表示电流最大值产生的限制。

1.3 人力资源配置管理

人力资源配置管理故障属于外部产生的故障，受各种人为因素的影响，在进行资源配置的过程中，有时会出现规划设计不合理现象，导致安全事故发生。另外，在维修过程中，部分工作人员有时会出现检查失误的现象，直接造成线路工作效率的下降，对电网整体建设产生极其不利的影响。为此，需要进一步增强人为意识，重视对人力资源的配置管理。

1.4 监控技术

监控技术是某电厂配网自动化常用技术类型，通过对该技术的应用，可对系统自身存在的监测功能进行改进，对故障频率进行全面分析。在监控技术的应用下，某电厂通过对互联网资源的有效利用，进一步实现对系统数据的收集与分析，并且对系统数据进行合理传输，提高了系统整体的维护效果。另外，在监控技术的应用下，配网自动化技术可加强对系统终端数量的控制，实现对信息数据有效传递，使系统数据交换过程逐渐加快。

1.5 新型通信技术

新型通信技术是在现代信息技术基础上发展而来的，比如某电厂通过对新型通信技术的利用，实现了信息之间的快速传递，保障系统供电的效率，同时还具有良好的电能资源节省效果以及良好的性价比。在新型通信技术作用下，某电厂配网系统运行维护过程中产生的信息会进一步完成输送，后续在运行维护过程中，通过对光纤通信技术应用完成对设备的全面检查，并加强对频率的有效控制，最终对配网功能进行丰富拓展。例如，某电厂实施配网自动化技术的过程中，通过自动化系统配电范围进一步扩大，包括建立多个开闭站、独立小区配电、刀闸室和箱式变压器，其中在信号功能设置方面进行优化改良，具体内容见表1。

表1 通信信号功能改良表

1.6 配电系统集中化技术

某电厂配电系统集中化技术主要应用于分布式网络系统中，对于配电系统集中化建设产生重大作用。在配电系统集中化技术作用下，系统中的用户信息以及服务系统之间连接会更加稳定，系统维护效果更加突出，实现集中化的统一管理。在集中化技术作用的下，某电厂系统能源建设进行不断改善，使主站与变电站之间的关系更加稳定，最终实现统一的集中化管理，提高系统的正常运行。例如，某电厂在配电线路连接形式上，参数设置方面实施集中化处理，具体处理内容见表2。

表2 配电线路连接形式集中化处理表

2 配电网自动化技术在配网运维中的应用分析

在对某电厂配网系统进行管理和维护的过程中，通过借助配网自动化技术来对配网系统的运行状况进行全面、细致地监控，及时地发现并解决配网系统在运行过程中出现的故障。在对配网系统进行管理和维护的过程中，通过自动化技术来对配网系统运行过程中出现的各种故障进行快速、准确地检测和定位，通过配电自动化设备来对故障情况进行详细的记录，同时还可以借助配网自动化设备来及时地将故障信息传递给相关的工作人员。在对配网系统进行管理和维护的过程中，某电厂利用配网自动化技术来实现配网运维状态下的实时监控，借助故障自动定位、自动隔离，以及自动恢复等功能，来对配网系统运行过程中出现的故障进行有效的处理，最终达到提高配网运维水平和质量的目的。

2.1 故障检测技术应用分析

对于某电厂现有配电网所应用的自动化技术，技术人员可以对故障监测技术在配网运维中进行全面地应用。借助故障检测技术，工作人员可以对配网运维过程中的多种故障信息进行有效地采集与分析，在此基础上实现对故障分离方案的编制。同时，还可以自动下达命令，对工作人员进行故障报警提示。某电厂工作人员在对故障检测技术进行应用的过程中，还对异常故障检测模块、二次设备异常故障问题以及网络安全分析等诸多模块进行有效地设计应用。值得注意的是，配电网自动化运维管理系统的构建，需要根据供电所的实际需求来进行有效地设计，通过对永久性故障、瞬时故障以及负荷过滤故障进行有效的区分，借助配电网自动化终端；来对故障程序进行有效的控制。

例如，当对话框中的某个节点中的对应馈线运行状态出现异常时，对应信息栏中不会存在遥信报告的情况，但是故障数据栏中的设计接收值以及处理数值皆为0，并且会显示出故障的成因，造成电流过流问题或断路器闭锁等问题[3]。

2.2 配电网故障恢复技术

针对某电厂配电网故障的恢复工作而言，须对网络拓扑以及设备容量进行有效地约束，从而对配电网进行结构重组，在最短时间内，将非故障失电部位的负荷成功的转移至正常运行的馈线设备上。为有效地对配网运维职工的故障问题进行恢复与处理，某电厂技术人员在借助配电网自动化恢复技术时，对以下事项给予关注与重视：第一技术人员甄选科学合理的恢复算法，以此来加快故障恢复速度，同时提高数据预处理效率；所甄选的故障恢复算法的运行效率要高，由于数据处理量的庞大，使得恢复算法的性能需要始终保证在平均水平之上；第二将用户的用电需求作为首要任务，当故障恢复后，需要优先对等级高的负荷地区进行恢复供电。

同时，技术人员还对配电网的运行可靠性进行科学的评估，以此来规避故障负荷对剩余馈线的影响，保证用户的正常用电，其可靠性损失计算公式为：，公式：Bl代表着配电线路的故障率，kl代表着配电线路的折损系统，kk代表着配电网线路中开关设备的折算系数，m代表着配电网系统中的开关数量，n代表着区段数量，Bl代表着开关设备的实际故障率。

此外，技术人员还需要对用户停电损耗以及停电时长之间的关系进行分析，二者的关系公式为：，式中：n代表着用户种类数量，ci代表着第i个用户的用电量占比总用电量的数值比例，Li代表着第i个用户的实际负荷比例，m代表着停电的实际次数，fc（t）代表着综合停电损失系数。若借助其停电损失函数来对停电损失进行计算，其公式为：，式中：tj代表着第j次停电的时间，Pj代表着第j次停电的负荷损耗，m为总停电次数。

2.3 配网信息管理技术应用

配网系统的结构相对较为复杂。在进行配网运维时，需要充分的借助好配网信息管理技术，来对配网信息进行有效的采集，降低技术人员的工作量，同时提供技术人员对于配网故障的判断精准性，最大限度地提高运维效率及质量。

为切实提升配网运维的稳定性，提升配电自动化水平，某电厂技术人员将配电主站与当前信息管理技术进行有机融合，从而对配电运维过程中所产生的海量数据信息进行有效地提取，并对其进行分析处理。充分的配网信息管理技术，实现配网运维的自动化管理。同时，将二者进行统一化运维，有效降低配网运维的风险性，对配电系统的拓扑的结构进行优化设计。最大限度满足当前配网运维的基本需求，切实提升配电质量，满足用户的基本用电需求。总而言之，随着我国经济水平不断提升，我国社会对于电力的需求也逐渐增多。因此，电力企业需要重视对配网自动化技术的应用与推广，从而提高电网运行稳定性以及安全性[4]。

3 案例分析

为切实提高配网自动化技术在配网运维中的应用质量，笔者以自身的工作经历为例，对本文论点进行论证分析。2022年8月6日，电厂配电网运维线路出现单相接地故障，在故障发生初期，调度后台仅存在故障配电站电压越下限的信号，调度人员根据配电站的电压变化情况，对其故障进行判定，认为该故障为母线接地故障，经检修发现，运行线路的B相接地，电厂调度人员断开开关后，立即通知运维人员进行带电巡线。检修人员接到带电巡线的时间为17:42分，检修人员到达故障点的时间为19:53分，中间两个多小时的时间内，全线处理停电状态，大量的时间都被浪费在故障点的检索上，导致沿线用户无法正常用电。

2023年7月6日，电厂该线路再次发生故障，在配网自动化技术的介入下，调度系统发出开关跳闸信号，调度人员根据告警信号进行故障判断，并对故障位置进行开关二次合闸，并对后段线路进行隔离。在配电自动化技术的介入下，对故障区域进行自动隔离，并对非故障区域进行供电恢复，整个过程的持续时间为2分30秒，有效地降低了对沿线用户的影响，同时也帮助运维人员减少作业量，提升了工作效率。