配电网运行管理中自动化技术应用研究

湖南云东建设工程有限公司 蒋小云

1 配电网应用电气自动化技术的原则

从实际而言，对于我国配电网电力系统而言，在配电网日常运行中，需要遵循安全性原则，由于电力系统本身相对危险，因此，配电网中应用自动化技术可以在一定程度上提高其安全性，减少人为操作带来的安全隐患，同时在配电网中应用自动化技术，能够减少成本，随着自动化技术应用水平的不断提升和进步，实现配电网安全稳定运行，促进配电网电力系统运行的科学化、系统化。

同时，电力系统的可靠性是配电网运行过程的关键，在配电网运行过程中，如何为居民提供稳定的电力供应是配电网运行的核心关键，往往在电力系统供应时，要衔接生产企业，而生产企业在电力使用中，要连接相应的机械设备，电路运行不可靠会导致其出现大量的安全隐患，且在配电网电力运输过程时，一旦某线路出现线路故障，将导致其后续线路电力供应出现问题，因此，在配电网运行时要严格遵循可靠性原则，促进配电网的安全运行。并且，配电网应用电气自动化技术要遵循实事求是原则，自动化技术不断发展完善，自动化系统的种类繁杂，现阶段在配电网中应用电气自动化技术，需要根据地区配电网实际情况来进行具体问题具体分析，结合实际情况，选择合适的电力自动化技术，促进配电网系统的完善和发展[1]。

2 电力自动化技术在配电网应用中的实践策略

2.1 电力系统实例

以某实例为具体对象，根据供电区域及用电客户的不同，配电网可以分为农村、城市配电网或混合性配电网，实例中供电局管辖的配电网线路中两者皆存在，图1为具体实例中电力系统各环节之间的关系。

图1 电力系统结构图

2.2 配电网数据采集和监控功能的实现

目前来看，对于配电网数据采集和监控功能的实现，首先需要进行配电网数据采集和监控功能搭建。本文以具体某配电网为例，对实例中配电网数据采集和监控进行研究，本系统的数据采集功能主要通过采集器上的传感器来进行数据收集，并结合相应的系统终端单元配合传回数据，上传的数据需要通过检测单元进行信息传递，进而可以将回路完整的检测数据和装置工作状态信息传递给相应的数据处理中心[2]，整体运行模式如图2所示。

图2 配电网自动化数据采集和监控图

结合图2，在配电网的电力系统应用过程中，整个数据采集和监控功能的实现包括了现地层、通信层以及站控层三部分，其中站控层属于中央处理层，其控制和传输中央数据，其监控功能能够实现对整个配电系统相关数据的及时处理，在出现短路或停电状况时，站控层能够及时进行故障原因判断并提醒相应的配电网检修人员前往检修处理[3]。

2.3 配电网自动化数据库搭建

如图3所示，配电网的整体工作过程是一个相对较大的数据收集和处理环节，如果没有一个良好的数据库系统作为支撑，整体配电网的电力运行会出现数据丢失和数据混乱的问题。因此，通过应用相应的商业数据库系统，结合EB 技术，对实例中配电网相关数据实现传输、分析、台账建立等操作，且能够将相应设备数据及时上传到互联网上，实现配电网自动化技术和MIS 技术的综合应用，实现了传统配电网封闭式管理模式向开放式管理模式的转变，有利于相应的生产企业、配电网管理企业进行及时沟通和数据共享[4]，且能实时进行数据调取和收集。

图3 配电网自动化系统数据库结构图

2.4 配电系统自动化性能测试结果分析

从实际出发，在对配电网电力自动化系统进行设计和应用后，需要进行相应的优化性能测试和分析，从实例而言，在某配电系统自动化性能测试中选取两对节点，编号为测试组1和测试组2，通过迭代的方式来进行系统计算，迭代次数为两次，分析其具体预测值、测量值与实际值三者之间的差值，具体计算结果见表1。

表1 性能测试表

由表1可知，在迭代两次之后，其测量值和实际值之间的数值之差相对较小，预测值和测量值之间的数值差也相对较小，耗费的迭代时间较少，因此，可以分析得出该配电网系统自动化性能较好，能够对相应的数据进行及时有效的检测和控制。

2.5 接地方式

对于配电网系统来说，传统的配电网接地模式通常有三类，即直接接地、小电阻接地及不接地三种，按照其电流的大小也可划分为大电流接地和小电流接地，两类接地模式的最大不同是故障电流的大小，当配电网出现故障后，大电流接地会对设备产生较大危害，反之亦然[5]。

一般来说，配电网系统接地形式有直接接地、小电阻接地、不接地三种形式，直接接地即中性点与大地直接相连，接近于零阻抗，如图4所示。

图4 中性点直接接地配电网

配电网应用直接接地的形式，其优点是能够保障出现故障后，不会产生过电压的情况，如出现一相接地后，其余两相对大地的电压不会超过正常值的1.4倍，对设备带来的影响较小，缺点则是配电网线路容易频繁跳闸，影响供电系统使用。

所谓中性小电阻的形式，即整体配电网中若其中一相接地出现故障后，其他两相电压会相应抬升至正常值的1.75倍，对配电网中的设备短时间之内不会造成相应的损伤，有利于检修人员及时进行设备检修，同时保障系统供电，如图5所示。

图5 中性小电阻接地配电网

此外，配电网中性点不接地的方式，能够保证整个配电网系统中不存在接地点或所有中性接地点均保持绝缘状态，如图6所示。

图6 中性点不接地配电网

对于中性点不接地的情况，第一，当出现配电网系统一相接地故障后，中性点会偏移，但偏移后的配电网系统能够保持整体线电压的平衡，使其不影响配电网正常的电力供应；第二，配电网中性点不接地的情况在出现故障后，系统电流相对较小，不会对设备、通信及人畜产生较大威胁，同时，当配电网出现故障时，一般故障电流多为瞬时电流，尤其是由于雷电、大风等引起的电弧出现后，有可能会自行熄灭。因此，结合实例本文选择中性点不接地的形式，有利于配电网系统在出现故障后达到自愈的效果，保障电力系统的正常供应。

3 结语

综上所述，随着我国经济社会的深入发展，相应的电力自动化技术也在不断完善，通过在配电网中应用自动化技术，能够有效提高配电网作业效率，降低数据丢失和混乱问题，且配电网数据的实时采集和监控，能够在配电网系统出现故障时，及时将故障点进行隔离，进而保障整个供电网系统工作的稳定性。