摘要：在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，除了需要建設(shè)傳統(tǒng)的供配電系統(tǒng)，另一個(gè)建設(shè)重點(diǎn)內(nèi)容為電網(wǎng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一些故障的自動(dòng)排除，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)，從而為電力企業(yè)提供更為全面的電網(wǎng)優(yōu)化改進(jìn)方案。在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，需要對(duì)當(dāng)前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的技術(shù)進(jìn)行全面分析，確定對(duì)這些技術(shù)的最佳應(yīng)用方案，提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);自動(dòng)化建設(shè);關(guān)鍵技術(shù)

一、智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠發(fā)揮的功能

（一）在線監(jiān)測(cè)功能

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行中，需要能夠?qū)收暇€路進(jìn)行切除，同時(shí)還需要能夠?qū)崿F(xiàn)電力調(diào)配，這兩方面內(nèi)容都離不開(kāi)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)，所以在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，需要大量應(yīng)用傳感器對(duì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。另外在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，也要應(yīng)用相關(guān)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。對(duì)于在線監(jiān)測(cè)設(shè)備來(lái)說(shuō)，還需要能夠與控制中樞進(jìn)行有效連接，可以說(shuō)在線監(jiān)測(cè)功能是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中集成度最高并且對(duì)技術(shù)應(yīng)用最為全面的功能，在具體的設(shè)計(jì)中需要對(duì)各類設(shè)施進(jìn)行合理配置。

（二）故障線路切除功能

智能電網(wǎng)的一個(gè)重要特征為自愈性，即當(dāng)電網(wǎng)中的線路發(fā)生故障時(shí)，電網(wǎng)系統(tǒng)能夠自動(dòng)將該段線路切除，防止發(fā)生故障的線路對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程造成不利影響。要保證該功能能夠穩(wěn)定發(fā)揮應(yīng)有作用，需要在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)行。在具體的設(shè)計(jì)中，當(dāng)傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)某線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)變化情況與系統(tǒng)中存在的故障模型對(duì)應(yīng)時(shí)，則自動(dòng)控制系統(tǒng)確定該條線路產(chǎn)生了運(yùn)行故障，系統(tǒng)的控制中樞向相關(guān)線路中的控制設(shè)備發(fā)送運(yùn)行信號(hào)，從而切斷故障線路的電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障線路的有效切除。

（三）電力調(diào)配功能

電力調(diào)配功能將在兩個(gè)方面發(fā)揮作用，一方面為對(duì)電網(wǎng)下游的供電情況進(jìn)行合理配置，對(duì)于用電量更大的區(qū)域，系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)配電中開(kāi)關(guān)的控制實(shí)現(xiàn)電力調(diào)配。另一方面為對(duì)故障線路的供配電區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)足，對(duì)于電網(wǎng)中的一些線路來(lái)說(shuō)，供配電區(qū)域較為廣泛，當(dāng)這類線路發(fā)生故障時(shí)，影響的區(qū)域也較大，為了能夠提升對(duì)相關(guān)區(qū)域的供電情況，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)從其余區(qū)域進(jìn)行電力調(diào)配，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力的有效調(diào)配。在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要能夠?qū)@三方面內(nèi)容進(jìn)行有效融合，以全面提升智能電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性。

二、智能電網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）通信系統(tǒng)

在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，需要應(yīng)用通信系統(tǒng)完成對(duì)電網(wǎng)中各區(qū)域供配電情況的數(shù)據(jù)的傳遞，并且在電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的控制中也需要通過(guò)對(duì)通信系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。在通信系統(tǒng)的應(yīng)用中，需要應(yīng)用有線和無(wú)線通信結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)，有線通信系統(tǒng)主要應(yīng)用于對(duì)線路運(yùn)行數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)前已經(jīng)能夠開(kāi)始應(yīng)用光纖完成數(shù)據(jù)傳輸工作，在這種通信模式的應(yīng)用中通過(guò)光電轉(zhuǎn)換設(shè)備將傳感器的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)在光纖中進(jìn)行傳遞，終端可以再次應(yīng)用該設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。無(wú)線通信則主要應(yīng)用于變電站中，讓工作人員能夠應(yīng)用移動(dòng)設(shè)備了解相關(guān)區(qū)域電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，并采取合理措施對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行處理。

（二）傳感器網(wǎng)絡(luò)

在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，線纜數(shù)量相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)大幅提升，這對(duì)傳感器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)提出了新的要求。在自動(dòng)控制系統(tǒng)的建設(shè)中，需要建成傳感器網(wǎng)絡(luò)，以便對(duì)系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。在具體的設(shè)計(jì)中，需要在線纜中設(shè)置電流和電壓傳感器，通過(guò)對(duì)這兩個(gè)參數(shù)的同時(shí)監(jiān)測(cè)能夠確定線纜的運(yùn)行狀態(tài)以提升線纜的運(yùn)行狀態(tài)，而對(duì)于配電箱/柜來(lái)說(shuō)，除了設(shè)置這類檢測(cè)供電情況的傳感器，還需要在系統(tǒng)中設(shè)置煙霧、光電等傳感器，這類傳感器的工作目的是為保障相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行安全。

（三）抄表系統(tǒng)

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)能根據(jù)下游的用電量實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的科學(xué)調(diào)配，這就要求控制系統(tǒng)能夠?qū)ο掠蔚挠秒娗闆r進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由于當(dāng)前的配電系統(tǒng)中已經(jīng)開(kāi)始大量應(yīng)用智能電表對(duì)用電量進(jìn)行記錄，并且這種電表有更高的安全性，且支持通信系統(tǒng)的架設(shè)，所以在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中可以應(yīng)用這種設(shè)備構(gòu)建自動(dòng)抄表系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中能夠與控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行有效銜接，由控制系統(tǒng)中的相關(guān)軟件對(duì)配電端的用電需求進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的科學(xué)調(diào)配，提高供電質(zhì)量。

三、智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案

（一）通信系統(tǒng)建設(shè)

在通信系統(tǒng)的建設(shè)中，需要從有線通信系統(tǒng)和無(wú)線通信系統(tǒng)兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，在上文的分析中已經(jīng)對(duì)這兩種通信系統(tǒng)的應(yīng)用范圍進(jìn)行了分析，在具體的應(yīng)用中，可按照如下方式進(jìn)行建設(shè)：

（1）有線通信系統(tǒng)。

有線通信系統(tǒng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行全面?zhèn)鬏敚谠撓到y(tǒng)的運(yùn)行中，需要在區(qū)域設(shè)置光電轉(zhuǎn)換裝置，安放地點(diǎn)的確定原則是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的傳感器信息進(jìn)行全面收集，同時(shí)在該過(guò)程中需要考慮線纜的建設(shè)成本。

（2）無(wú)線通信系統(tǒng)。

無(wú)線通信系統(tǒng)主要應(yīng)用于變電站中，在無(wú)線通信系統(tǒng)的建設(shè)中主要考慮無(wú)線通信終端的信號(hào)覆蓋范圍，同時(shí)要對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行設(shè)置。而對(duì)于有線和無(wú)線結(jié)合的區(qū)域，還需要考慮通信系統(tǒng)中需要應(yīng)用的協(xié)議。

（二）傳感器網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)故障區(qū)域的快速定位，還需要在傳感器系統(tǒng)中設(shè)置定位點(diǎn)。在當(dāng)前的技術(shù)研發(fā)中，已經(jīng)能夠滿足對(duì)傳感器的定位要求。

（三）抄表系統(tǒng)建設(shè)

自動(dòng)抄表系統(tǒng)的建設(shè)中，最重要的建設(shè)內(nèi)容為建設(shè)通信系統(tǒng)，確保在該系統(tǒng)的運(yùn)行中能夠?qū)㈦姳淼倪\(yùn)行數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的有效整合及有效處理，并可以結(jié)合一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)情況進(jìn)行系統(tǒng)建模，本文認(rèn)為這種方式也可以應(yīng)用于抄表系統(tǒng)中。在系統(tǒng)的運(yùn)行中，自動(dòng)化系統(tǒng)一方面能夠?qū)㈦娔鼙頂?shù)據(jù)進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)，為工作人員的數(shù)據(jù)研究和分析過(guò)程提供參考，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中可以以小時(shí)或更小時(shí)間段為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際的數(shù)據(jù)變化情況與模型不符時(shí)，則可確定相關(guān)區(qū)域的用電量發(fā)生大幅變化，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠確定當(dāng)前用戶端的用電需求量，并對(duì)智能電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的有效調(diào)配，達(dá)到提高供電質(zhì)量的目的。

（四）故障處理系統(tǒng)建設(shè)

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行中，為了滿足智能電網(wǎng)的自愈性要求，在自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中要對(duì)故障處理系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)。在當(dāng)前的自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中，已經(jīng)能夠根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)的變化和差異確定線路運(yùn)行情況，并在線路發(fā)生故障時(shí)對(duì)線路進(jìn)行切除，但是還未能實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的精確定位。在當(dāng)前和今后的故障處理系統(tǒng)建設(shè)中，一個(gè)重要發(fā)展方向是融入當(dāng)前已經(jīng)存在電橋法、閃絡(luò)法等電路故障檢測(cè)技術(shù)，在這些技術(shù)的應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障類型和故障點(diǎn)的精準(zhǔn)定位，提高對(duì)故障線路的檢修速度。

（五）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建設(shè)

在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，最核心的建設(shè)內(nèi)容為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作內(nèi)容包括三個(gè)方面，即數(shù)據(jù)對(duì)比、數(shù)據(jù)融合建模和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這三個(gè)工作內(nèi)容存在一定的運(yùn)行關(guān)系，其中數(shù)據(jù)對(duì)比最重要也是最基礎(chǔ)的功能，在系統(tǒng)的運(yùn)行中要優(yōu)先完成該項(xiàng)操作，同時(shí)對(duì)線路的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，而對(duì)于數(shù)據(jù)融合建模過(guò)程，可以發(fā)生在上述過(guò)程之后。

四、結(jié)論

在智能電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮的功能包括在線監(jiān)測(cè)、故障線路切除以及電力調(diào)配，應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)為通信技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)建設(shè)技術(shù)以及自動(dòng)抄表技術(shù)。在這些技術(shù)的具體應(yīng)用中，除了要對(duì)以上三項(xiàng)技術(shù)體系進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)還需要對(duì)故障處理系統(tǒng)進(jìn)行全面建設(shè)，以提升系統(tǒng)對(duì)故障的處理效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]方周康.探析智能電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)[J].通訊世界，2017（17）：90-91.

[2]劉家豪，王國(guó)權(quán)，韓劍鵬.探析智能電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（01）：137.

作者簡(jiǎn)介：張宇，出生年：1988年9月，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化，職務(wù)職稱：技術(shù)支持經(jīng)理，助理工程師。

（作者單位：南瑞電力設(shè)計(jì)有限公司）