电力系统配电网自动化技术的应用

齐少春，张永胜

（南京南瑞继保电气有限公司，江苏 南京 211106）

1 自动化技术对电力系统配电网的应用意义

自动化技术进入电力系统是不可逆转的，相关电力行业从业者和管理者，必须正确认识自动化技术对电力系统的影响，认识在配电网中应用信息技术的必然性，探究自动化技术的构架、运作方式及与电力行业的契合点。需将自动化技术和电力系统结合应用，以推动社会的发展。

根据当前自动化技术的发展状况及其在电力系统配电网中的运用状况可知，自动化技术的应用可为电力系统配电网带来三个方面的现实效用[1]。

第一，提升电力服务质量。电力服务过程中，稳定而持续的供电是决定电力服务质量的标准。

第二，提升供电可靠性。电力系统配电网因承担维护信息化社会运转的重责，存在架构庞大、细节繁多及日常运转中常发生各种故障等问题。自动化技术在电力系统中的实际应用有助于工作人员迅速发现线路故障症结所在，并及时进行修复，从而有效提高供电可靠性。

第三，缩减运营成本。电力系统配电网本身是需要投入大量资源以维持运转的高消耗体系。自动化技术的应用有助于降低资源消耗。基于先进技术的系统可实现对各项运营数据的快速收集和整理，更好地记录电力系统的工作细则，从而找到线路不适配的情况，根据具体情况类型制定出解决策略，节约因线路损耗而产生的资源投入，有效精简运营成本。

2 自动化技术在配电网中的应用策略和过程

如果无法有效融合到电力系统的运转框架内，那么自动化技术的成效会大打折扣。为使自动化技术正面影响电力系统配电网，总结了两个方面的技术应用内容[2]。

2.1 技术应用要求

自动化技术是一种独立的技术类别。为确保自动化技术能有效合适地在配电网中发挥效用，需收集和监督配电网运营时产生的各类数据，需同时符合四点应用要求。

2.1.1 数据监测

数据监测是非常关键的应用要求。自动化技术能为电力系统配电网带来较多优势，正是依赖于对数据的有效记录。为保障自动化技术在电力系统中的应用，必须实现对供电输入/输出计算装置和用户用电输入/输出计算装置的数据监测。数据监测能让供电人员记录每个时段的供电过程，并及时监测整个供电过程中是否存在窃电行为，保证供电质量。

2.1.2 数据收集

数据收集是自动化技术的另一个应用要求。配电网中存在诸多线路，线路之间的负荷量、运行情况及承载情况都不尽相同。需详细收集这些数据，以确保工作人员能在第一时间了解配电网的线路状况，避免意外事故发生，阻碍配电网的供电过程。

2.1.3 数据完整性

自动化技术需为工作者提供及时、完整及有效的数据，以保证工作人员在第一时间发现电力系统中的问题。为检验自动化技术应用的可靠性，需准确评判数据的准确和完整与否。

2.1.4 环境因素

实际上，环境因素是自动化技术的重要应用要求。电力系统配电网常设置在较偏远的地区，工作环境并不理想，需做好数据监测和数据处理，以识别和应对恶劣环境，及时布置防范措施。

2.2 模式内容阐述

自动化技术的核心目的帮助电力系统配电网实现自动化运营，以提升供电效益，降低供电成本。因此，在自动化技术与电力系统配电网的融合过程中，自动化运营模式能否有效建立直接决定自动化技术是否成功应用到电力系统。相关从业者在设计对应的电力系统和自动化技术融合方案时，应秉承对应的设计思路和设计方案。分析电力系统的实际运营情况和自动化技术的特点可知，在电力系统配电网中建立自动化运营模式，需注意三个思路方向。

2.2.1 开关结合

设计配电网自动化时，需将多个区域配电网视为一个完整的多智能体系统。自动化设计就是实现智能体和相邻的智能体之间的互相传输和通信，因此设计者需要让配电网间实现有效地柔性多状态开关连接，用离散一致性算法来取得通信同步需要的协调控制指令。自动化控制应当是一个双层控制策略，设计师可利用公式去计算电网的负荷容量，其中ti表示停电受影响负荷的恢复状态，k表示没有发生故障的区域受影响负荷数量，Si表示第i个待恢复负荷的容量大小。

不同功率损耗情况下，分析迭代完成后馈线的负载率误差，尽力调整开关设计，使其在配电网自动化中发挥最大功效[3]。

2.2.2 重合器设置

重合器是电网中非常关键的部分，有利于数据收集，以便及时发现电网故障。电力系统中，电源相连不同电网，通过人为划分分割成几个不同的部分，需在两侧分别设置重合器，以确保当其中某一部分出现故障时，两侧的重合器会彼此响应，自动切断电网其他线路的电源供应，阻止供电问题扩大化，并实现配电网中电源故障的自动发现和自动处理，减少电网故障对电力服务的影响。

2.2.3 馈线设计

馈线是自动化方案设计中比较关键的部分，短波馈线通常由12根铜包钢线和绝缘横支撑瓷棒等组成，结构紧凑且十分精细。馈线支撑环的直径可达80 mm，特性阻抗能达到300 Ω。配电网中，馈线通常是以悬挂的方式处于4～5 m的半空中进行高频信号传输。自动化技术在配电网中的主要作用是记录和收集数据，并通过数据操控整个电力系统，而馈线的信号传输功能就是电力系统配电网在运营过程中的数据来源途径，因此馈线在自动化运营中地位举足轻重。

设计者应将馈线的远程控制和就地控制进行有效统一。例如，使用快速缠绕法在断线处把未断馈线聚拢在一起，使用绝缘皮铜线进行缠绕捆扎，以缩短断线对接距离，加大馈线的操作空间，便于工作人员操作，促进馈线自动化处理的实现。馈线自动化能帮助电力系统配电网实现自动化的远程数据收集和整理，从而实现配电网的自动化供电运营。

3 结 论

电力系统是电子技术发展和运转的支撑体系。现阶段，人们的供电需求越来越高，工业发展所需的电力消耗越来越多，促进了自动化技术在电力系统配电网中的切实应用。本文论述了解自动化技术的现实意义、自动化技术在电力系统配电网中的应用意义及自动化技术在电力系统配电网中的应用细则。研究自动化技术在配电网中的应用要求和应用模式，以提升电力服务质量。