配电自动化实用化关键技术及其进展

2020-03-03许小婷

光源与照明 2020年12期

许小婷

国网福建省电力有限公司罗源县供电公司（福建福州 350600）

0 引言

配电自动化系统通过应用现代化技术，如电子技术、通信技术、计算机技术及网络技术等，可以全面整合配电网中的在线数据、离线数据、配网数据及用户相关数据，进而有效监管配电系统中的用电情况。如今，我国电网规模日益扩大，运维管理工作至关重要，有助于确保电力系统的安全性和稳定性。这需要工作人员根据电网特点，合理运用配电自动化实用化关键技术。文章详细分析了配电自动化实用化的发展情况及关键技术，并探讨了未来配电自动化实用化的发展趋势。

1 配电自动化实用化的重要性

为了提高配电自动化实用化在实践环节的作用及效果，需了解其重要性，主要体现在以下三个方面：（1）有助于促进可持续发展，能满足电力系统稳定运行的需求，并不断优化配网使用过程中的服务功能。（2）有助于完善其使用功能，为电力生产方案的有效实施提供重要支持。（3）符合与时俱进的发展要求，能提高电力企业的经济效益和社会效益。在具体实践过程中加强对配电自动化实用化的重视，了解其关键技术及进展，有助于促进配电网的长远稳定发展。

2 配电自动化实用化关键技术

深入研究配电自动化实用化，需分析其关键技术，提高配电运行的技术水平，使其有效适应电力发展形势。

2.1 一二次融合成套智能配电开关

一二次融合设备的标准配置为馈线自动化技术，也是配电开关的主要特征。由于其不仅和单个设备的动作逻辑关系密切，还需要与邻近设备的参数配合，因此对一二次融合设备FA开展网络化检测意义重大。一二次融合成套开关测试系统的主要组成部分包括一次控制柜、二次控制柜及综合接入装置。其中，一次控制柜能保障智能开关一侧的运行环境，二次控制柜的主要功能为建立具有准确性的二次测控环境，综合接入装置的主要作用为在系统中接入二次部分，有效兼容电子式小信号及电磁式大信号的接入。其技术主要包括电网一次电气信号和二次电气信号融合切换控制测试技术，在开关内部的电压、电流互感器精度和角差检测技术，以及电网一次仿真和二次仿真融合的FA技术[1]。如今，柱上开关成套设备具有综合型就地馈线自动化功能，不需要依靠主站和通信，使用短路（接地）故障检测技术、正压分闸。故障路能适应延时来电合闸等进行逻辑控制，自适应多分立多联络配电网架，实现永久性短路故障的就地选线、区段定位及隔离；与变电站出线开关一次合闸配合，确保永久性短路故障的区段定位和瞬时性故障供电的修复；配合变电站出线开关二次合闸完成永久性故障的就地自动隔离——故障上游地区供电恢复。

2.2 配电终端DTU

配电终端DTU是通过配电自动化远方终端技术研发的一种新型配单终端，是对传统终端技术的创新，并且还新增了灵活组态配置功能、独立保护插件发布功能、Web发布功能等，有效实现了线路保护、集成DTU及通信设备管理的一体化，是一种新型配电网自动化终端。配电终端DTU功能状态软件组态具有灵活性，可随意组合，能有效检测10 kV线路的电流、电压及设备情况，同时还具有遥信、遥测及遥控的作用，为配电自动化奠定了良好的基础。通信管理功能的通信接口、方法及规模繁多，不仅有助于提高终端内部的数据管理水平，还可以直接转发配电室电能表、PLC及直流屏的相关数据，使用统一标准接口和主站系统通信传输重要数据。配电终端设计主要为集散式，可以有效配置硬件及软件组态，满足DTU的实时性需求，还具有储存和记录数据的功能，可有效解决一些保护、通信监控问题，优化和简化站端设备类型。保护功能主要表现在切除线路故障及就地检测等方面。如今，DTU主要被应用于开闭所、环网柜、变电所等多回路的数据收集、通信和管理中。其主要作用在于将远端设备中的数据通过无线形式传输到后台中心，其具有较多回路及参数监控性能，能上传到上层主站。DTU在电力行业中应用十分广泛，如城市中配电网络自动化系统、电网监控及自动补偿、电力远程自动抄表；在市政中主要被用于路灯远程监控、官网远程监控及城市能耗监控；在通信中主要被应用于电信机房动力环境的管控；在交通行业，主要应用于监控路灯、车辆流量信息监控、GPRS（GPS）机动车辆监控调度等。

2.3 FTU技术

目前，我国配电自动化技术发展迅速，其中应用最为广泛的是FTU技术，该技术应用效果明显，能实现室外配电作业，并适应外部复杂的环境条件。因为其工业设计性能强大，所以能满足不同生产行业中电力资源供给及配备的需求。在应用FTU技术时，其指标需要满足室外环境下D2级别标准。分析其电气构造可知，FTU技术和柱上开关的连接位置具有极强的稳定性，连接位置安全，有助于后续的保养、维修工作的顺利开展，且安全性较高。工作人员在应用FTU技术及计算相关信息的过程中，可以使用数据事故体系化剖析方式，逐渐恢复体系事故和体系隔离困境，以提高配电自动化水平。此外，应重视配电主站的建设。分布式管理是配电自动化实用化的重要基础，因此应将开放式支撑平台作为FTU的技术支撑，进而有效保存及维护数据库。

2.4 DMS技术

在当下配电自动化实用化发展进程中，DMS的过程化控制技术及综合化设立是配电自动化实用化的重要部分，占据着举足轻重的地位。并且，在应用该项技术的过程中，工作人员需确保GIS和SCADA间交流的有效性，加强二者的协调及配合，这也是实现配电自动化实用化监管的重要基础。通过DMS的过程化控制能提高配电自动化实用化的设施质量，同时其也是实现体系实践性的重要方法。

如今，配电体系属于一项具有一定综合性和体系化的项目，因此运行工作需要包括全部组成部分，每一个步骤都需要维持和协作，才能确保全面实现配电体系的自动化和实用化。这便需要工作人员加强对GIS技术的重视，有效利用GIS技术和网络传输技术实现信息数据的交流和传输。

2.5 开放式支撑平台技术

为了更好地推动和实现配电自动化实用化，需要充分利用开放式支撑平台技术，该技术能为配电自动化实用化系统提供方便、快捷、多样的扩展平台，可以根据配电自动化实用化未来发展需求和实际运行情况，增加多样化的软件和硬件设备，实现系统升级和优化，保证各项数据之间切换顺畅，提升系统运行的效率和质量。

3 进展

自动化系统的广泛应用有助于提高工作人员的工作质量及效率，提高电网系统的自动化程度。目前，配电自动化实用化的推广正处于起步阶段，相关理论和技术尚未完善，仍需要进一步研究。随着该项技术的不断发展，配电网自动化实用化技术会日益成熟，自动化水平会越来越高，自动监控及自动调节的能力也会逐渐增强。

3.1 智能分布FA发展

在分析配电自动化实用化的过程中，要认真分析其中涵盖的智能分布FA发展情况。如今，我国电力市场改革逐渐深化，全面分析并合理使用智能化电力系统FA，能有效结合区域协调器及智能体，促进配电自动化实用化发展，确保电力基础设施的智能分布具有科学性，进而保证智能化水平的不断提高。配电自动化实用化发展过程中对智能分布FA发展的重视，可以为智能化通信的优化与完善提供重要指导，进而得到具有一定参考价值的研究进展和成果，提高配电运行过程中的智能化程度[2]。

3.2 运行决策优化系统发展

目前，在配电自动化实用化技术的发展过程中，工作人员有效部署配电自动化实用化技术及设置，能缩小停电范围，减少停电时间，进而提高电力资源供给的稳定性及安全性。但是，配电自动化体系要在发展的过程中得到良好的经济效益，不仅需要提高电力资源供给的稳定性，还需不断优化和完善网络构造及运转方式，最大化减少导线的损耗，提高配电自动化实用化技术的水平。在该过程中，可以将配电自动化网络完善运转决策维持体系作为基础，根据多种配电自动化网络线上及线下数据相关信息，通过优化运转明确模型的输入及输出等联系[3-4]。准确、可靠地反映配电系统的运行工况和未来的规划信息、运行方式等，做好各项安全指标、技术指标及经济指标的计算工作，得出不同在线辅助决策方案和模拟方案的实际运行效果，为配电自动化实用化决策的优化和改进奠定基础。

3.3 配电信息引擎

在电力行业发展的过程中，对配电自动化实用化关键技术的研究和使用，最关键的部分是DMS及配电自动化部分，这二者也存在一定的关系。未来，配电系统自动化运行可以更加支持配电企业总线集成的应用，确保其在层次化的模拟标准中建立有效的公共信息模型，进一步满足配电系统二次供电的需要，基于此建立专门的网络安全控制框架，使系统应用层相互联系，为数据信息的使用提供安全保障[5]。

3.4 做好技术结合

在配电自动化系统运行过程中，相关人员需要根据实际运行状况，做好各种技术的融合工作，对GIS技术、SCADA系统、网络通信技术等进行有效的沟通，实现所有技术之间的数据信息互动和沟通，保证软件数据信息、图片等的一致性，为保证配电自动化系统的高效、稳定运行奠定坚实的基础。对配电自动化实用化系统而言，只有保证各软件平台、硬件平台相互配合和协调，才能最大化发挥各项技术的优势。

3.5 做好配电自动化实用化设备运维工作

在配电网运行阶段，各种设备发挥着至关重要的作用，一旦某个设备出现故障，无法正常运行，势必会对配电网运行的可靠性和安全性产生不良影响。因此，需要做好配电自动化实用化设备运维工作，制订科学的运维计划和方案，定期或不定期地维护各种设备，做好巡视工作，一旦发现设备存在异常或问题，就要及时采取针对性的方案予以处理，保证所有自动化实用化设备运行的稳定性和安全性，保证自动化实用化设备的故障发生率、遥控成功率及终端在线率等考核达标，以更好地实现配电自动化实用化，为电力企业创造更高的经济效益。