智能电网中配网自动化技术的运用分析

汤永成

摘 要：随着社会经济的不断发展，我国能源消耗日渐增加，能源供应压力越来越大。而电能是我国社会发展不可缺少的重要能源之一，如何合理地分配电能成为目前需要解决的重要问题。对此，应重视智能电网的建设，积极运用配网自动化技术，以提高智能电网的运行效率。

关键词：智能电网；配网自动化；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0166-01

电能是我国社会发展不可缺少的重要能源之一，随着经济的发展，我国的电力设施设备越来越多，供电的压力也越来越大。将配网自动化技术应用于智能电网当中，可以有效提高智能电网配电质量。因此，要加强配网自动化技术的应用研究，提高智能电网运行效率。

1 智能电网概述

智能电网指的是应用了智能化系统的电网，其主要以双向通信网络为信息传输媒介，再利用专业的数据测量、信息采集技术与设备，与先进的决策系统相结合，最后实现对电网的智能化控制，使得电网的运行更加效率、经济、安全。智能电网是把信息技术与电力系统相互融合得到的，是传统电网的一种创新发展，其不仅能够提高电力行业整体的发展水平，还能为社会就业人员提供更多的就业岗位。智能电网的应用有诸多好处，比如及时向电网管理单位提供电网运行信息以及市场对电能的需求信息，这样既能保证电能的正常供应，满足市场需求，又能监控电网运行状态，保证电网运行的稳定性；智能电网还能在故障发生以后自动切换电路，由其他正常线路临时供电，待故障维修好以后，快速切回该电路，恢复正常供电。在智能电网中，配网自动化系统主要负责对配电负载进行智能化管理。

2 配网自动化技术在智能电网中的应用

配网自动化系统是智能电网运行的关键环节，其主要以地理信息系统为基础，以中心控制系统为核心，实现对各地电网运行情况的实时监控。从智能电网管理方面来讲，以智能电网的运行管理为主，结合监控功能，实现对智能电网的信息化、自动化管理。

2.1 配网自动化系统的一般结构

配网自动化系统主要由监控系统、管理系统、通信系统以及主站组成。其中，主站包括工作站、中心服务器、地区服务器、通信设备以及其他应用软件等，主要负责对整个配网自动化系统进行管理与控制；而监控系统主要用于对配网自动化系统运行状态的实时监控，及时发现系统运行时的故障问题，从而采取适当措施解决故障问题，降低因系统故障带来的损失；管理系统是面向整个配网自动化系统的，其主要以监控系统所监测到的数据为参考标准，对系统当中各项运行参数进行管理，保证配网自动化系统能够正常运行；通信系统主要用于现场监控设备之间的通信以及远程监测系统与现场服务器之间的通信，既为现场的统一化管理创造条件，又能保证远程监测功能的实现。

2.2 以配电主站为核心的配网自动化系统

这种应用方式主要是以配电主站为控制中心来处理配电线路的各类故障。配电主站是许多配电线路控制的核心，要想使其控制功能得到充分发挥，就需要建立对应的通信系统，用于数据信息的采集，从而实现对电网的控制。同时还可以将GIS系统应用于配电自动化系统当中，加强电网当中的设备管理以及资料管理。将GIS系统与配网自动化控制系统结合可以大大强化配电主站的控制能力，从而使智能电网的保护、监控、管理与维护等功能都得到完善。图1即为以配电主站为核心的配网自动化系统，假设在S1与S2两个开关之间出现了故障，出于自动保护，断路器B1会自动断开，然后位于开关S1位置的FTU感应到了电流而S2位置的FTU没有感应到电流，所以检测系统会将故障发生位置锁定在两个开关之间，在确定了故障发生的位置以后，就会将S1与S2都断开，从而实现对故障区域的隔离，然后将B1处重新恢复连接，实现正常区域的供电恢复。这种控制方式以配电主站为控制核心，并将继电保护、远程遥控等功能整合进来，可以在短时间内对故障进行定位以及隔离，恢复正常区域的供电[1]。

在这种应用方式当中，对于故障的定位、分析、判断与隔离等都是由配电主站进行处理，配电主站分析得出结果以后，会下达执行指令再通过通信系统直接传输给各控制装置。所有紧急控制功能及逻辑分析功能都设置于配电主站中，而配电终端只有收集数据、传输数据的功能，所以这种应用方式对于通信系统的要求极高，如果通信系统出现故障，那么将严重影响配电主站的指令传输，嚴重时甚至会导致控制系统瘫痪，从而使得配电系统失去故障定位、隔离功能，导致配电系统的安全性得不到保障。

2.3 以主站为核心、子站为辅助的配网自动化

这种应用方式同样是以配电主站为核心控制中心，但是增设了多个配电子站作为辅助控制系统。配电子站一般是分散在配电系统的各个分控制中心，其主要作用是对控制范围内的线路进行监控以及对通信数据的处理。配电子站的存在不仅可以实现对监测数据的采集，还可以直接参与故障定位、隔离以及正常区域供电恢复。这种应用方式可以将过于集中的配电主站功能分散到各大配电子站，强化了配电子站的作用，减少了对通信系统的依赖程度，所以是当前比较常用的控制方式之一。在应用这种控制方式时，配电主站主要负责制定整体的故障调整方案，分析方案的合理性，并适当地进行调整，优化执行方案，而配电子站则负责根据配电主站所制定的整体方案进行具体操作，尽可能完美地处理好故障。当然，如果在故障发生时才开始制定方案，是需要花费一定的时间的，在这段时间内故障的情况可能发生了变化，从而达不到故障控制的要求。所以最好的办法是在配电主站正常运行时就对可能发生的问题进行预测，然后根据预测的问题在线分析解决对策，将解决对策预先配置到配电子站当中，当真正遇到对应的问题时，就不需要再经过配电主站的分析与运输，配电子站直接启动准备好的应急方案，着力解决问题。

3 民营企业如何把握智能电网所带来的机遇

智能电网虽然主题是“电网”，但实际上是一个非常综合的领域，是通信、材料、控制、计算机等相关的前沿技术与电网技术的融合和统一。对于一次侧和二次侧的纯电力设备，已经被国内外大型企业占领，而且技术含量和稳定性要求都很高。而在电力通讯领域和信息化建设方面，这些企业的研究能力相对弱一些，给了新兴企业突破口。同时通信和信息技术作为智能电网发展的重要技术支撑部分，以后有很大的发展潜力。

可再生能源的开发，例如水电，风电，太阳能，也是国家大力扶持的项目，但由于资金门槛高，要在此突破还是有难度。目前在分布式发电的研究上，主要问题是缺乏有限的接入方式和营运模式，也是在技术上的一个突破口。而需求侧管理，是在智能电网建成后，对用户上的负荷调度进行管理，更多地给用户提供便利，从而获取利益，这也将是一个很不错的研究方向。

4 结语

智能电网的应用可以有效提高电能分配效率，减少电能损耗，而配网自动化系统主要负责配电负载的智能化管理，对智能电网的运行效率有着重要作用，因此，必须要加强配网自动化技术的应用研究，提高智能电网运行效率，保证电网运行质量。

参考文献

[1]辛耀中，石俊杰，周京阳，高宗和，陶洪铸，尚学伟，翟明玉，郭建成，杨胜春，南贵林，刘金波.智能电网调度控制系统现状与技术展望[J].电力系统自动化，2015，39（01）：2-8.