配电自动化技术应用与配电网安全运行管理

林毅

广东电网有限责任公司湛江供电局 广东 湛江 524000

引言

电力资源属于现代社会运行的重要资源，其对于人们的生产和生活起着一定的影响作用。只有维持正常、稳定的电力资源供应，才能促使社会秩序更加稳定、和谐。所以电力企业应对配电自动化技术进行科学化应用，积极开展安全管理工作，切实提升电力系统输送电能的质量，保证配电线路的安全运行。

1 配电自动化技术的概述

配电自动化技术是通过计算机技术、单片机技术、网络技术实现的，其具有智能化、先进化、科学化的特点，可以收集电力系统运行时产生的各种信息、数据，中心控制装置和终端装置之间的信息传递是通畅的，可实现全面而精准的控制。其包括了电子、通信、计算机、网络等技术，可以对复杂电网进行自动管控，而且这种技术在不断地升级中。除了能保证配电网的安全运行，还能达到整体自动化的目标，减少人为控制的失误。系统会根据相应的指令来开展工作对参数进行调整，并快速发现其中的故障，对故障位置进行隔离保护，从而达到稳定供电的目的。

2 配电自动化技术的应用

2.1 自动计量技术应用

配电自动化技术中的计量技术，包括了智能电表、计量自动化等。一般情况下，对于专变用户（工厂电力用户、商业混合用电、民用电力用户等），需借助负荷管理终端、费控设备来监控用电量、费用等。针对低压用户，则能借助费控设备、开关、低压集抄系统来对外地的电力用户进行费控，对停电和复电进行管控。电力企业要根据相关政策的调整，以及实际情况来对低压客户电能表和低压集抄进行改建。对于低压集抄，要采用各种不同的先进技术，比如RS-485总线、载波和微功率无线等，来进行数据收集与计量。自动计量中的功能包括了分时和无功的计量，以及冻结电量，另外还有数据记录，而且地区的计量设备需要和上一级的设备进行连接，比如省级、国家级的计量设备，促使数据被全面收集，从而掌握各个地区用户的用电量、负荷情况等，更好地进行规划和建设。另外，厂站计量自动化终端中的数据和信息也会得到传递。公网在收集了主站、负荷检测设备、计量设备中的数据之后，可为调度工作提供相应的依据[1]。

2.2 配电网通信技术的应用

可根据省干配电通信网和地区配电通信网来建设配电通信网，采用核心层、汇聚层二层结构组网，连接各地区配电数据网。核心层覆盖中调（含主备调）以及组网所需的220kV及以上电压等级站点，汇聚层覆盖地调及组网所需的220kV及以上电压等级站点。地市供电局进行全面规划和安全，因地制宜建立地区级网络。整个配电通信网包括了两个部分，即骨干层、接入层。前者获取通信终端的数据，再传递到业务主站系统。后者则负责对数据进行记录和收集，最后传递至骨干层。

同时，有通信接入需求的配电房、环网柜、柱上开关，需要配电通信网接入层进行连接。根据实际情况来进行设置和调整，如果有光缆接入条件，那么配网业务节点需要安装工业以太网交换机。相反，若光缆无法进行接入，但有无线专网覆盖的配网业务节点，则要配置无线专网终端。如果两者都不具备，则需要借助无线公网信号的配网业务节点来设置无线公网终端。如果以上条件均不具备，那么整个配网业务节点则要采用其他方式来进行通信，比如载波、卫星等。

2.3 可编程逻辑控制

在配电网自动化系统中，可编程逻辑控制是非常核心的部分，其也被称为PLC。可使配电终端不依赖主站的指令，也能进行自动控制。比如DTU可以实现电源自投、线路故障的自动隔离，配电变压器监测终端可对电压、无功变化自动控制无功补偿电容进行投切，所以配电终端中的可编程逻辑控制设备非常重要。

可以预先借助软件编程设计出相应的PLC功能，根据实际情况对配电终端的整体配置文件进行编辑，从而选择合适的PLC功能，满足使用需要。或者是在配电终端设置标准的PLC功能，由生产商提供在计算机中使用的PLC编程软件。提前设定可操作的界面，设定相应的编程，对使用功能进行控制，从而达到自动操控的目的[2]。可编程逻辑控制的自动控制功能较多，推进了配电自动化系统的应用。然而却必须具有较强的操作系统，而且前期的开发量非常大。

2.4 数据采集和监控

此外还有数据采集和监控系统，其也被称为SCADA，监控屏幕可展示出相应的数据和信息，促使工作人员将其作为参考依据，快速对系统进行调度。而且其中包括了这些应用：第一，通过配电自动化终端（FTU）智能化算法，促使DAS系统能更好地抵抗干扰，而且整个系统更加稳定和安全。第二，建立实用的小电流接地智能架构，打破了小电流接地的限制。第三，对标准化主站支持系统进行应用，赋予开关技术更加先进、智能的功能[3]。

3 配电网安全运行管理

3.1 制定出安全运行的准则

为了保证配电网的安全运行，要使高、中压配电网在最大负荷情况下满足以下的安全要求。

表1 高、中压配电网的供电安全准则

供电企业要制定出高压配电网供电安全准则，第一，在正常运行的情况下，各种情况的跳闸，比如交流线路、变压器、母线跳闸等，造成风险的概率都是非常小的。但若是产生了风险和事故，就必须快速进行排除和解决。如果事件等级达到了二级以上，则要兼顾目标网架和规划项目，防止产生更大的影响。第二，在供电区域建设初期、过渡时期，高压配网产生单线单变供电，中压配电网不能进行故障负荷转移，那么线路和变压器的故障会减少一些负荷。后面需要按照负荷增长，进行一定的优化与完善，从而达到供电安全目标。第三，110kV及以下变电站供电范围是单独的。需要按照负荷的情况，在附近变电站、供电片区之间形成关联性，从而在产生事故时能及时进行支援[4]。

此外，还有低压配电网的供电安全管理。第一，当故障形成于低压配电网中的配电变压器、低压线路时，要缩小停电区域，不能大面积停电。第二，如果配电站有重要负荷，则要满足允许中断供电时间要求。

3.2 做好千伏网架的安全规划工作

要做好配电网的安全规划工作，每个供电片区虽然是相对独立的，但在产生故障时又必须能相互支援。并促使各个电压等级电网之间能进行配合，在达到安全准则的基础上，避免重复建设与投资[5]。在千伏网架规划方面，必须要采用科学合理的接线方式，从而促使供电更加安全稳定，避免产生更多损耗，具体如表2所示。

表2 110kV结构接线

在电网建设的过程中，需要按照供电安全准则以及目标接线型式，采用科学的过渡接线，逐步形成目标网架。而且千伏变电站规划需要根据负荷的分布，设立明确的供电范围，综合考虑电网结构调整要求、建设条件，进行全面规划。

3.3 加强清理和检测的工作

也要对通道进行清理，构建安全责任制度、巡检制度，加强对线路的检查。如果发现通道里外存在杂物，要及时进行清除，而且对沿线线路进行动态监管、诊断。在用电高峰期，可对线路开关、线路断联接头、电缆终端头开展红外测温，测试负荷量。由于热故障、过载会导致线路故障、配变烧坏，所以要提前进行检查和预警，减少停电事故的发生。平时还要加强对线路隐患的排查和整改，防止产生私接乱拉与违章用电的问题，将裸导线更换为绝缘导线，避免线路跳闸。

3.4 严格执行岗位责任制

在配电网运行过程中要建立一个自上而下的管理脉络，工作人员要严格执行岗位责任制，减少失误，提高故障防护能力。除了要开展安全检查，形成工作票唱票制度以外，也要制定出安全生产作业标准、调度操作指令，保证操作的正确性、规范性，渗透安全第一的思想理念。最后还要明确检修过程中所列出的工作内容、停电要求和范围，编制出科学合理的调度指令票。随时掌握电力运输中所存在的问题，及时处理其中存在的问题，并保证在自动运行的情况，对设备运行进行全面监管，一旦产生故障，便进行自动隔离[6]。

4 结束语

在企业和工业生产规模不断扩大的情况下，社会对供电稳定性、安全性的要求也越来越高。过去的配电技术已经无法再满足需要，为了跟上发展的步伐，电力企业要引进先进的配电自动化应用技术，并且开展安全管理工作，在提高配电系统工作效率的同时，保证整个电力系统能安全稳定地运行，建立高质量的供电服务体系。