电力自动化系统在配网运行管理中的应用分析

曾宪勇

【摘 要】配网是电力系统的重要结构，决定着电力系统供电作用的发挥。如今电力技术的现代化发展，使得配网运行管理也朝着自动化、智能化、现代化、综合化的方向发展。配网运行管理中，电力自动化系统的应用已日趋广泛。通过电力自动化系统的应用，实现配网的运行、优化、维护等各过程的自动化，对配网运行现状的改善，电网结构的优化，及资源利用率的提高都具有重要意义。

【关键词】电力；自动化系统；配网；管理；应用

将电力自动化系统应用在配网运行管理中，即将配网数据、用户数据、电网结构、地理信息等利用现代化的计算机信息技术、网络技术集成构建为自动化系统，实现配网运行管理的整个过程的信息化、自动化。配网的电力自动化系统的主要功能在于实现电网的运行、运行计划及优化、维修及其管理、用户接口管理及控制的自动化。

1.配网自动化

配网自动化与配电管理系统密切相关，其总体结构主要包括变电站自动化、馈电线路自动化、负荷管理。首先，变电站自动化是通过计算机信息技术，代替以往的人工监测操作，对变电站实行自动数据采集、计算、处理，自动监视，自动操作开关及闭锁，自动信息交换与通信等功能的自动化系统。其次，馈电线路自动化的主要功能在于对馈电线路的监控、故障隔离、网络重构等。再次，负荷管理是包括负荷控制、用电及发电管理等在内的供需双方共同参与的供用电管理，主要应用于大用户，提供充分将电网运行安全性和经济性考虑在内的负荷控制方案。

2.基于计算机信息技术的电力自动化系统

电力自动化系统在配网运行中的功能主要通过以下部分实现：智能开关与闭锁部分、监控与监测终端部分、通信网络部分、扩展SCADA系统部分。

2.1.智能开关与闭锁

智能开关可以实现不连接通讯系统的自动故障诊断、自动隔离故障段、自动恢复非故障段的供电等功能，也可以实现连接通讯系统的遥测及遥控功能。其中遥控接口可用于监视开关装置，并设有便于在失电情况下操作的备用电源装置。遥控接口可以与控制中心通讯，也可与无线电、光纤等通讯，通讯方式的合理选择对于电网的快速重组具有重要作用。而且，在自动化系统中，配网变压器的断路器开关需实现遥控操作功能，在故障产生时遥控实现保护功能。总之，自动及遥控的智能开关与闭锁装置有利于加强电网供电的安全性。

2.2.监控与监测终端

监控与监测终端包括出线、分段、联络开关终端等，具有信息采集和处理功能，接受遥控指令并执行的功能，事件记录及通报功能，失电保护功能，自诊断和自恢复功能及通讯功能。监控与监测终端可采集及监测各种高精度数据，具有强大的、支持多种通讯规约的、开放的通讯功能，并具有遥控功能。

2.3.通信网络

电力自动化系统的终端设备数目很大，在通信网络建设中，单一的通信方式很难满足系统的通信要求，因此电力自动化系统在配网运行管理中，通信网络可以由多种通信方式构建。具体操作中，可以将通信网络分为若干子群，每个子群由一个通讯控制器控制几十个监控终端，由通讯控制器通过接收并传达指令、收集和转发数据来控制通信。

2.4.扩展SCADA系统

扩展SCADA系统的功能首先在于其遥控操作，调度员可以根据电网的实际运行情况，对远方的微机装置进行投入或退出操作；另外，调度员还可以根据电网的实际运行方式，设置或修改远方微机装置的某些定值。其次在于其通过网络拓扑分析进行的线路动态着色功能，以及潮流方向标志功能。再次，扩展SCADA系统适用于各种结构的配网，并且对于多重故障的处理有其独到的优势，通过实时信息采集，对全网进行智能分析，判断故障，保证整个系统的安全。

3.电力自动化系统在配网运行管理中的应用

配网运行管理的自动化系统，是在统一的电力自动化系统平台基础上，利用SCADA系统对配网运行过程和故障处理过程进行实时监测、信息采集与处理、指令操作等。

我国的配网具有自己的特点，主要特点在于：第一，我国配网体系结构一般呈辐射状，且其结构形式复杂多样，传输功率及传输距离相对较小，结构的多样性也使得负荷性质具有差异性。第二，在接地保护中，有时采取中性点不接地的方式，出现接地故障后仍然能保持一定时间的供电。

这些特点使得我国的配网系统具有自身的局限性，在配网自动化系统建设时只能依靠本国现有技术条件完成。结合配网自动化系统规模大、投资高、技术复杂的特点，我国配网自动化系统需采取多元化的模式，对各个环节的配网结构进行统筹规划，优化处理。

自动化系统的复杂性必然使得系统运行管理的更为复杂，使得配网运行管理的自动化系统需要不断加强和提高技术管理的专业性、信息管理的科学性及安全管理的可靠性。

3.1.配网运行中的技术管理

技术是电力自动化系统的基础，电力自动化系统需要以高科技的设备与高专业水平的操控技术为基础。首先，自动化系统在户外有的大量终端设备，运行过程中难免因外界因素造成不同的异常或故障，给电网正常运行造成阻碍。科学有效的技术管理，将先进的技术用于实时管理终端设备的运行情况，实时监测并处理异常及故障，可以保证配网运行的顺利。其次，配网运行中，控制及操作电源的操控是难点，其操控受到设备性能与技术方面的制约，因而相关设备的专业技术处理非常重要。再次，配网的持续运行需要自动化系统具备灵活性，因此要通过通讯技术、网络技术进行实时的数据传输与处理，使自动化系统能够灵活应对各种实际运行中出现的复杂情况，维持配网持续正常运行。

3.2.配网运行中的信息管理

信息管理是配网自动化系统的基本功能之一，信息管理可以实现准确而完整的记录整个系统的数据，并且对数据进行实时采集，实时进行数据的存、取、更新等动作，是自动化系统得以正常运行的基本条件。基于信息技术的自动化系统，运行中的一切其它功能都需依靠信息管理提供的数据来实现，因此信息管理需要实时性很强的高精度数据来维持自动化系统准确而高效的运行。

3.3.配网运行中的安全管理

安全管理是配网运行管理的重中之重，是系统正常运行的保证，因此安全管理应贯穿始终。从系统建设之初就应从安全角度考虑，选择具有良好的电力系统背景的、经验丰富的供应商及电力公司。建设过程中也应加强安全管理，保证系统安全完工。系统运行过程中的安全管理更为重要。配网运行中的安全管理的目标是将故障影响控制在最小范围，将故障带来的损失控制在最低水平。当出现故障时，系统的智能开关及闭锁装置会采用跳闸等方式迅速将故障段隔离，并同时恢复非故障段的正常供电。变电站运用多条馈电线放射状配电系统就是为了在故障产生时馈电线断路器能进行自动处理。

4.总结

电力自动化系统在配网运行管理中的应用越来越广泛，并且日趋综合化和智能化。在计算机信息技术应用的基础上，配网运行管理的自动化使得配网运行更为科学，也使得管理更为高效，同时自动化系统的精确性、高效性也有助于降低配网运行过程中故障发生的可能性。因此加强电力自动化系统在配网运行管理中的应用，是电力系统现代化的必然趋势。

参考文献：

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