智能電網配網自動化的應用

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摘要:對智能電網和配網自動化的概念作了簡單陳述，說明了配網自動化系統的組成部分及典型拓撲結構，分析了配網自動化自動性、安全性、選擇性的特點。對配網自動化應用于智能電網的幾個應用如環(huán)網柜優(yōu)化控制、配電信息集成處理等進行了闡述，說明了未來的發(fā)展方向和注意事項，對供電企業(yè)進一步提升配網的智能化、推進智能電網的建設有一定的借鑒意義。

關鍵詞:配網;自動化;智能電網

引言

應用智能化、自動化技術提高配網電力系統的運行穩(wěn)定性、用戶的用電可靠性是電力行業(yè)發(fā)展的必然途徑。其中，配網自動化技術的應用是重要一環(huán)，本文對配網自動化在智能電網中的應用進行分析，為進一步開展工作提供參考。

1智能電網及配網自動化概述

智能電網是電力系統的發(fā)展方向，其本質是物理電網與各類智能化裝備和系統的相互融合，與傳統電網有著根本性的區(qū)別。智能電網利用先進的數據測量與采集技術得到電網的運行信息，通過高效可靠的通信網絡傳輸至數據中心進行分析計算，再交由決策系統輸出相應的調控措施，實現電網的智能化控制，使得電網的運行更加安全、經濟。智能電網的發(fā)展需求不僅能夠提高電力系統行業(yè)自身的創(chuàng)新水平，同時也對數據工程、通信工程等領域提供了新的著力方向。配網自動化是智能電網的重要組成部分，除了與通信技術、網絡技術的融合，配網自動化更需要地理信息系統發(fā)揮基礎性作用，同時對主站的中心控制能力要求較高，以實現中低壓配網設備的實時監(jiān)視與智能控制。

2配網自動化的結構

配網自動化系統主要由主站、監(jiān)控系統、通信鏈路等組成。其中主站是由工作站、服務器、應用軟件等組成的核心部分，對整個自動化系統進行監(jiān)測與管理。監(jiān)控系統目的是檢測當前運行的自動化系統是否正常，在發(fā)生問題時及時發(fā)現，準確切換至備用系統，盡可能地減少自動化系統本身故障造成的影響。通信鏈路是主站與各級子站間的信息傳輸通道，保障各個層級間的即時通信。在我國的中低壓配網自動化建設中，典型的系統拓撲結構是主站層－子站層－終端層的三層結構，實現對數據的采集及檢測智能終端單元FTU在子站、主站層級上均予以運用，終端FTU經過子站、主站形成單環(huán)網，各層級間通過光纖等通信方式傳輸數據。

3配網自動化的特點

配網自動化的特點主要有自動性、安全性和選擇性。

3．1自動性

配網自動化的自動性是其根本特點，建立在內置于自動化系統中的一系列規(guī)則之上。例如，通過設定線路運行的關鍵監(jiān)測參數，配電管理自動化系統可監(jiān)測線路狀態(tài)異常;通過用電管理側的規(guī)則設定，調度自動化系統可對區(qū)域內負荷進行控制;通過定制饋線故障處理邏輯，饋線自動化系統可實現故障線路的隔離與告警。所有系統的功能實現都是自動進行的，代替了大部分的人力工作。

3．2安全性

配網自動化系統的安全性體現于強大的抗干擾能力。在應用自動化控制技術后，設備的動作必須得到可靠的指令，從而降低甚至杜絕了外界擾動導致誤動的可能性，從而極大地提高了配網設備運行的穩(wěn)定性。

3．3選擇性

配網自動化系統的選擇性在于對設備的正確選擇。在系統中，每一個設備都有自己獨有的特征編碼，從而在系統發(fā)生異常時系統可以馬上判別發(fā)生故障的設備及其位置，并采取針對性的措施，迅速隔離選擇出的故障點，恢復受影響區(qū)域設備的正常運行。

4配網自動化在智能電網中的應用

4．1環(huán)網柜的優(yōu)化控制

環(huán)網柜主要用于環(huán)網供電，是配網中的重要元件。當前在我國的配電網中，環(huán)網柜大量應用于居民小區(qū)的供電，滿足居民用電的需求。對環(huán)網柜進行優(yōu)化控制和布局，既能夠保證供電的可靠性，還可以有效提高運行效率。然而，環(huán)網柜在運行中也存在故障的可能，且故障往往造成大范圍的停電，而故障發(fā)生的很大一部分原因是負荷電流與柜內負荷開關不匹配。配電自動化技術可使環(huán)網柜內應用智能開關，利用智能開關的高靈敏度、可自動設置的功能，使環(huán)網柜按照當前的負荷進行調控，在保證環(huán)網柜自身安全運行的前提下，為居民的可靠用電提供有利保障。

4．2配網信息的集成處理

隨著城市的發(fā)展，城市配網的運行規(guī)模在逐漸擴大，產生的各類信息也隨之增長。為了應對這一情況，采用自動化技術對配網信息進行集成處理是必要手段。信息的集成處理可分為2個方面:①對所有監(jiān)測單元的數據進行自動采集、統計與展示，為運維人員全景化地掌握當前電網運行情況提供幫助。②實現配電網動態(tài)感知及預警機制，利用機器學習等技術，對設備的當前狀態(tài)進行分析評估，并預測設備未來的運行狀態(tài)，輔助配網運維人員的調控決策。另外，通過數據的深度挖掘，可發(fā)現設備的運行信息關鍵點，在對關鍵信息的直接相關性進行分析后，可提前預警可能出現的缺陷及故障。

4．3智能化用電管理

基于配網自動化系統的數據采集系統與通信系統，可以在集控中心建立用電管理系統，實現以下功能:①監(jiān)控用戶側電壓水平，以此為根據科學分布與布置無功補償設備，降低網絡損耗，提高用戶用電質量與配網運行效率。②全面分析客戶用電數據，掌握客戶用電的時序性，了解客戶用電的具體情況，及時發(fā)現竊電與偷電等異常。③根據客戶的用電規(guī)律，智能安排網絡運行方式與潮流分布，實現配電網的智能化管理。通過以上功能的實現，配網運維部門能在有效的數據和智能化系統支撐下，更好地做好客戶的用電管理工作，提升自身的服務質量。

5配網自動化的注意事項

為了使配網自動化更好地在智能電網發(fā)展過程中發(fā)揮作用，配網自動化的建設發(fā)展有以下注意事項。1)配網自動化的最終目標是提高區(qū)域配電網的電網穩(wěn)定性與供電可靠性，自動化的發(fā)展需要牢固的配網設備、通信裝置等基礎設施，因此仍需加強基礎設施的建設，尤其是智能化設備的合理應用。2)國內的智能電網相關技術在不斷創(chuàng)新發(fā)展，因此在配網自動化的建設中，應關注領域內的發(fā)展方向，注意設計方案的前瞻性與實施方案的可操作性。在設計方案中要考慮未來中長期的的相關規(guī)劃，在設備的選型中要充分考慮配網本身的發(fā)展趨勢。3)配電自動化系統應遵循實事求是原則，不能盲目地追求功能的全面，要根據所處電網環(huán)境來設計最適合的方案，實施前要結合區(qū)域電網的實際情況進行相應的電網改造，保障系統建設的合理化。

6結語

在我國智能電網建設發(fā)展過程中，配網自動化是其中不可缺少的組成部分，它對于智能電網建設的重要意義應該得到重視，其中的優(yōu)勢技術要盡可能地得到應用。在新技術應用的時候，出現問題是不可避免的，應在建設中逐步解決。通過不斷探索，提高保證配網自動化的標準化、智能化，從而更好地保障配電網的正常運行，提高智能電網的發(fā)展水平。

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作者：張鋒 單位：廣東電網有限責任公司茂名供電局