國網(wǎng)湖南省電力有限公司長沙供電公司望城區(qū)分公司 胡偉杰

1 引言

隨著人們對電力需求越來越大，電力行業(yè)也在這一背景下高速發(fā)展，而作為電力系統(tǒng)基礎(chǔ)的配網(wǎng)工程，其本身的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性，給電網(wǎng)的建設(shè)帶來了較大困難。而配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的出現(xiàn)直接推動(dòng)了電力產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行通過各種技術(shù)升級優(yōu)化組合，基本實(shí)現(xiàn)了可在線或離線進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)管，并且時(shí)刻掌握配電網(wǎng)的具體運(yùn)行情況，可以持續(xù)地供給可靠且穩(wěn)定的高質(zhì)量電，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行能在電網(wǎng)出現(xiàn)故障的第一時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)具體的報(bào)告，能在第一時(shí)間對電網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)處理，極大地縮短了處理電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的時(shí)間，不僅減少停電的范圍，還給電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行降低了維護(hù)成本，提高了電力企業(yè)對配網(wǎng)工程的管理效率，更好地為人民群眾進(jìn)行供電[1]。

2 簡析配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

2.1 概述

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)一般指利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子信息化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及新型高性能配電自動(dòng)化設(shè)備等多種技術(shù)手段，按一定算法邏輯所通過編程的自動(dòng)化配網(wǎng)管理系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行離線或在線的自動(dòng)化監(jiān)測管理，使配網(wǎng)工程始終在可監(jiān)測范圍下進(jìn)行工作，讓配網(wǎng)工程得以最大效益的運(yùn)行。

2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)

2.2.1 監(jiān)控技術(shù)

監(jiān)控技術(shù)是指通過Aram 的頻譜分析，對電力的實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)行了最優(yōu)化，建立了一種新型的監(jiān)控設(shè)備來監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。利用監(jiān)視技術(shù)能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)的自動(dòng)操作進(jìn)行及時(shí)的分析與監(jiān)視，進(jìn)而進(jìn)行詳細(xì)的分析?；赟CADA 的集成控制體系可以有效地實(shí)現(xiàn)對終端數(shù)量和數(shù)據(jù)交換的監(jiān)控，同時(shí)也可以通過數(shù)據(jù)的分享來增加數(shù)據(jù)交換速度，從而保證了配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率。

2.2.2 新型通信技術(shù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，對遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)提出了越來越高的需求。光纖技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中的應(yīng)用，是由于其高成本效益。光纖技術(shù)的功能是傳輸與維護(hù)有關(guān)的信息，并由終端來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和頻率的調(diào)控。在一般的配電系統(tǒng)中，一般都會采用高速的數(shù)據(jù)傳送技術(shù)，其優(yōu)勢可以促進(jìn)更多的功能的擴(kuò)充。

2.2.3 配電系統(tǒng)集中化

當(dāng)前，配電系統(tǒng)集中化建設(shè)和管理主要還是采用分布式網(wǎng)絡(luò)，但是由于用戶的信息和服務(wù)系統(tǒng)自身的不穩(wěn)定，使得分散的網(wǎng)絡(luò)在保持集中狀態(tài)下的性能并沒有得到預(yù)期的持續(xù)?？傮w而言，電力網(wǎng)建設(shè)要求對各主要站和變電所間的負(fù)載進(jìn)行集中處理。由于電力市場的集中控制對電力市場的影響，使得電力市場上的電力設(shè)備的安全管理顯得尤為關(guān)鍵。

3 當(dāng)前配電系統(tǒng)中存在的問題

在現(xiàn)有技術(shù)下，配網(wǎng)系統(tǒng)中的供電方式，從由低壓側(cè)的兩路電源備自投的應(yīng)用方案，替換至最初所使用的單電源供電技術(shù)，從這一角度上來說克服了因單電源供電連續(xù)性差，且易出現(xiàn)故障時(shí)將所有負(fù)載電力截停的現(xiàn)象，而在實(shí)際使用中每一路電源都有自己的負(fù)載。因此，在聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合時(shí)單電源供電直接加大了額外負(fù)載，致使變壓器超過平時(shí)的用電高峰期導(dǎo)致線路的截停進(jìn)而造成停電現(xiàn)象。當(dāng)這種情況出現(xiàn)時(shí)，必須由專業(yè)工作人員進(jìn)行手動(dòng)切除，將負(fù)載部分從線路上截掉以維持電力的正常穩(wěn)定輸出。

但在錯(cuò)綜復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)之中，經(jīng)驗(yàn)老練的電力工作人員也無法在瞬間清楚變壓器的負(fù)荷運(yùn)行情況，也就是變壓器處于類似用電高峰期過載時(shí)的參數(shù)，因此必須利用智能開關(guān)的相關(guān)參數(shù)對變壓器的負(fù)載情況進(jìn)行判斷，但智能開關(guān)的參數(shù)并不會直接顯示在開機(jī)柜上，因?yàn)殡娏謨?nèi)部明令禁止與之配套的后臺軟件，不允許在智能開關(guān)上安裝，因此一般用戶不會對智能開關(guān)進(jìn)行后臺安裝，因此無法有效獲取精確詳細(xì)的智能開關(guān)記錄的相關(guān)參數(shù)，在得不到精確詳細(xì)的參數(shù)時(shí)，電力工作人員只能根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷，對負(fù)載部分進(jìn)行手動(dòng)切除，因此相對會產(chǎn)生較大的用電隱患。

而因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)的不充分，也會導(dǎo)致一系列的相關(guān)電力問題出現(xiàn)，在電力工作人員對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行故障搶修時(shí)，無法從運(yùn)維系統(tǒng)中獲取所需要的相關(guān)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)信息，以及電參量信息，或出現(xiàn)的報(bào)警及其他的故障信息，無法將數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的匯總。即使在問題出現(xiàn)之后通過電力局的許可進(jìn)行后臺軟件安裝，但因停電后臺軟件無法得到供電，因此也不能利用后臺軟件進(jìn)行信息的獲取，這會直接導(dǎo)致?lián)屝迺r(shí)間成倍增長，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率低下，且存在較高的電力安全風(fēng)險(xiǎn)，易發(fā)生電力事故，類似情況的出現(xiàn)對整個(gè)電力工作人員團(tuán)隊(duì)的管理都無形中增加了困難，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的工作處于低效運(yùn)行狀態(tài)。

4 在電力系統(tǒng)中配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的重要性

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，其自動(dòng)化的主要功能就是對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)和配電網(wǎng)電壓管理系統(tǒng)，以及配電網(wǎng)故障診斷和斷電管理系統(tǒng)與操作票專家系統(tǒng)、饋線控制局?jǐn)?shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)和饋線自動(dòng)隔離和恢復(fù)系統(tǒng)等具體功能[2-3]，為整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。通過遙信、遙測、遙控、遙調(diào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警事件順序記錄統(tǒng)計(jì)計(jì)算，制表打印，且支持無人值班時(shí)變電站的接口等功能。

配電自動(dòng)化系統(tǒng)能在電力網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，以最快的速度對故障的電參量，以及故障原因變壓器散熱狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)記錄與反饋，從根本上直接提高了電力系統(tǒng)的搶修效率，能極大地節(jié)約運(yùn)維成本，且通過計(jì)算機(jī)對相關(guān)設(shè)施進(jìn)行負(fù)載率和斷路狀態(tài)及設(shè)施可使用時(shí)長進(jìn)行參數(shù)計(jì)算，實(shí)時(shí)傳輸至運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)給電力工作人員提供詳細(xì)精準(zhǔn)，且重要的設(shè)施參數(shù)以做出科學(xué)合理的判斷，進(jìn)而可以對相關(guān)電力設(shè)施進(jìn)行有效的維運(yùn)，當(dāng)電力設(shè)施出現(xiàn)故障時(shí)能以最快速度找到原因并及時(shí)進(jìn)行搶修。

5 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

5.1 配電自動(dòng)化技術(shù)與人工智能技術(shù)

隨著用電需求量的不斷增加，我國電力系統(tǒng)發(fā)展已進(jìn)入成熟階段，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)已進(jìn)入智能化，在結(jié)合配電自動(dòng)化技術(shù)與人工智能技術(shù)算充分利用BIM 模型，對城市供電系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算，電力企業(yè)通過提供及時(shí)的設(shè)施數(shù)據(jù)，再通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，將可能會出現(xiàn)的電力事故進(jìn)行推演，然后根據(jù)推演結(jié)果采取措施對相關(guān)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)，充分保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為基礎(chǔ)設(shè)施正常工作提供強(qiáng)大的技術(shù)支持，推動(dòng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展。

借助云計(jì)算下的智能保護(hù)技術(shù)，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行新時(shí)期背景下所需的基本維護(hù)，積極利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)提升供電企業(yè)的電力網(wǎng)系統(tǒng)，安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的管理效率，根據(jù)地區(qū)的用電需求進(jìn)行人員組織架構(gòu)，按地區(qū)的設(shè)施磨損程度進(jìn)行工作安排，對所有區(qū)域的電力網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及運(yùn)算。若部分地區(qū)的配電網(wǎng)因?yàn)樽匀画h(huán)境等因素產(chǎn)生故障問題，通過配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠及時(shí)地確定故障發(fā)生的所在位置，且能根據(jù)故障現(xiàn)場的實(shí)施情況進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，通過人工智能算法啟動(dòng)科學(xué)設(shè)置好的應(yīng)急預(yù)案，盡可能減小部分故障，對整個(gè)電力系統(tǒng)造成的損壞，通過數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋以最短的時(shí)間解決電網(wǎng)故障，減少故障區(qū)的停電時(shí)間，提升電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率，將配電自動(dòng)化技術(shù)充分地進(jìn)行利用。

通過對變壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓系統(tǒng)存在的安全隱患。利用配電自動(dòng)化技術(shù)，對可能會出現(xiàn)故障的變壓設(shè)施進(jìn)行著重監(jiān)控，將自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)與實(shí)時(shí)監(jiān)控變壓系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合，利用自動(dòng)化系統(tǒng)的人工智能算法對變壓系統(tǒng)進(jìn)行大數(shù)據(jù)計(jì)算，通過所反饋的資料利用BIM 技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)推演，計(jì)算變壓器可能存在故障的概率。在自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，相關(guān)電力工作人員應(yīng)充分利用自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢，對監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)的所有電力設(shè)施所反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)隨機(jī)篩查，及時(shí)地掌握系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常能在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行判斷并做出相應(yīng)的決策。面對電力系統(tǒng)可能會出現(xiàn)的所有問題，充分利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢，得到最佳解決方案，確保地區(qū)電力網(wǎng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

5.2 在配網(wǎng)安全管理中的應(yīng)用

電力行業(yè)是高危行業(yè)，導(dǎo)致配網(wǎng)運(yùn)維管理的工作存在一定危險(xiǎn)性[4]。在配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中，充分運(yùn)用電力自動(dòng)化技術(shù)，確保配電系統(tǒng)運(yùn)行中的安全防范工作能夠高效全面地開展。企業(yè)要結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，制定合理有效的安全生產(chǎn)計(jì)劃，并與之相適應(yīng)。首先，必須對影響電網(wǎng)運(yùn)行的各種因素進(jìn)行分析，以防止其對電網(wǎng)運(yùn)行造成不利的后果。其次，要對容易引起失效的可控因子進(jìn)行有效的控制，及時(shí)地對已出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，以防止給企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)損害和可持續(xù)發(fā)展。

5.3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)信息管理中的應(yīng)用

通常情況下，電力企業(yè)在進(jìn)行日常的生產(chǎn)運(yùn)營過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，配電自動(dòng)化技術(shù)可以有效地解決這個(gè)問題，所以有關(guān)部門必須加大對電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，同時(shí)加大對電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用力度，降低工人的勞動(dòng)能力，從而大大提升生產(chǎn)水平，促進(jìn)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

5.4 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用

要改善配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營品質(zhì)，必須加強(qiáng)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)，以達(dá)到改善供電品質(zhì)的目的。首先要強(qiáng)化電力裝備的品質(zhì)，對其進(jìn)行有效的管理，既能有效地提升生產(chǎn)的工作效率，又能減少生產(chǎn)中出現(xiàn)的安全隱患。配電網(wǎng)自動(dòng)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，利用特定的機(jī)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理，并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，從而使網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題得到有效的檢測，并對其進(jìn)行有效的控制。

5.5 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)調(diào)度管理中的應(yīng)用

配網(wǎng)調(diào)度管理主要針對配網(wǎng)中出現(xiàn)的各種緊急事件和故障進(jìn)行處理，在配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理中具有十分關(guān)鍵的作用。通過配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)控制技術(shù)，可以對設(shè)備的故障進(jìn)行快速檢測，查找故障的根源，把相關(guān)數(shù)據(jù)反饋到調(diào)度中心，由調(diào)度中心的維修人員依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而保證配電網(wǎng)絡(luò)的安全和可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。

6 總結(jié)

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對電力的需求不斷增大，因此供電企業(yè)將面臨供應(yīng)更大規(guī)模，質(zhì)量更佳的高質(zhì)量電，要利用新興科學(xué)技術(shù)充分了解電力系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)的電力安全問題，要認(rèn)識到電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題對人民群眾乃至社會發(fā)展所造成的影響。因此，提供高質(zhì)量且穩(wěn)定的電是供電單位當(dāng)前的主要命題，供電單位要充分利用科學(xué)技術(shù)對供電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管，充分利用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對配網(wǎng)工程進(jìn)行監(jiān)測。

同時(shí)，在人工智能下了解自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的價(jià)值和意義，借助新興科學(xué)技術(shù)對供電設(shè)備實(shí)施監(jiān)測，充分掌握供電路線的具體輸電情況，針對不同區(qū)域進(jìn)行分段供電，降低因供電分配不均導(dǎo)致停電的現(xiàn)象。利用新興科學(xué)技術(shù)結(jié)合電力系統(tǒng)所具備的專業(yè)知識，綜合推動(dòng)電力企業(yè)管理的一體化發(fā)展，充分利用配電自動(dòng)化技術(shù)所帶來的幫助，及時(shí)充分的集成各種現(xiàn)代技術(shù)，適應(yīng)不同環(huán)境下的供電需求，解決配電網(wǎng)及用電過程中的安全問題和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的矛盾，為電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定且安全的堅(jiān)實(shí)保障，共同推動(dòng)我國全面建成小康社會。