输配电及其电工自动化运行研究

张振宇

摘 要： 国家电网于2011-2015年完成了电网自动化示范阶段工作的开展，正逐步进入到2016年-2020年电网自动化逐步推广工作的开展。据国家电网于2019年发布的数据，截止2018年底，我国电网配电线路自动化的普及率已经达到了60%之多，证明示范阶段工作的开展有着较好的反馈。但是与世界发达国家相比，我国当前的这一成绩是远远不够的，距离国家能源局制定的2020年实现配电线路自动化普及率90%以上仍相差甚远，因此，本文将重点分析当前电力企业中输配电及其电工自动化运行机制，与最新智能化技术的应用，以期能为行业的发展起到几点裨益。

关键词： 输配电;电工自动化;运行

【中图分类号】TM76     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）19-0168-02

隨着人们生活质量的提升，人们对于用电服务的质量也有着更高的要求。随着大数据时代，智能化时代的来临，输配电网运营技术的发展也将融入智能化，自动化技术的发展前沿，运维方式的改革，能够大大的提升输配电线网供电服务的效率，从而更加满足人们的使用需求，在未来的一段时间，输配电网自动化，自能化将成为行业发展的前沿。

1 开展输配电及电工自动化的必要性

随着人们对于供电质量的要求越来越高，人们对于用电服务的质量的要求也与日俱增。而输配电及电工自动化技术的应用，则能很好的达成上述目标，由于减少供电事故发生的可能性，保证供电质量，提升供电稳定性。特别对于检修工作的开展，也有着显著的成效。得益于自动化检修机器人的应用，使得带电检修工作得以安全顺利的开展，减少了因检修工作停止供电的时间，提升了用户用电的满意度的同时也提升了社会效益。

1.1 随着输配电及电工自动化技术的不断推广应用，供电指标的要求也在不断的提升。在城镇都市圈要求供电意外事故发生率应低于千分之一。如此低的几率，将极大的提升用户用电的满意度;其次，在供电电能的质量上，也有着同步的提升：电压，电流比值的合格率应小于百分之二，同时在电压频率上也应当保持稳定，上下浮动数值不超过0.2HZ，并长时间的稳定在50HZ附近。

1.2 输配电及电工自动化与电网调度自动化的异同

电网调度自动化针对的范围更小一些，仅针对于高压网络的运行监控及自动化调度。而输配电及电工自动化针对的范围则较为广泛，相较于电网调度自动化的功能范围，将广泛的多。输配电及电工自动化针对配电网输送的各个环节，既包括电网起始端，也包括输电传输线路，用户端电网的管理。整个工作开展设计到的设备数量，种类远远多于电网调度自动化。

1.3 开展输配电及电工自动化应用的首要条件

第1，要求研发人员具有多学科知识体系，电网规划，计算机科学技术、通信技术、自动化技术方面是必备的知识。

第2，要求研发人员具有一定的逻辑思维，能够合理的规划配电网的网络结构。网络结果规划的好坏，与自动化目的的实现有着紧密相连的关系。

2 国内输配电及电工自动化的不足之处

第1，我国的城市电网结构已以全面改造完成，但对于农村电网结构来看，仍未发生根本性改变，木制电杆仍广泛存在。

第2，输配电线网规划问题仍存在着结构上、馈线上、电源规划不足之处，不论对于农村地区，或是城镇地区，这项问题仍是持续存在的。

3 国外输配电及电工自动化发展中应用的先进技术

日本：（1）馈线自动化：起效技术原理是通过电压故障实时检测来实现的，能够于发生故障的第一时间内，对故障予以定位，同时及时的将供电负荷转移、隔离。（2）变电站局部优化控制：主要应用了远程监控系统与大数据技术的融合，通过对变电站运行工作流程进行优化，为自动化控制增效，效果明显。（3）主站系统：均采用当前最新的前沿电力技术，实现主站系统的全面化控制。

4 输配电及电工自动化实现方式

在我国上海北京等地区，已广泛的应用SCADA技术于输配电及电工自动化模式中开展应用。SCADA技术具有着数据实时监测，故障定位，故障分析与处理的功能。随着大数据技术与SCADA技术的逐步兼容，能够实现对采集数据的实施的分析，相关系统互联的功能[1]。

SCADA技术的实现需要配备通信网络端、配电自动化端、配电自动化系统子站（有无均可）以及配电主站几大部分组成。

配电自动化终端：是自动化控制系统中，各控制单元的集合，可实现通信调度，全局远程控制，数据采集与结果输出等功能。

配电自动化系统主站：是输配电及电工自动化功能的起始。可实现配电线网运行数据的采集，运行状态的监控，以及电网智能化运行的监控，分析等应用扩展功能[2]。

（1）配电主站的构建

配电主站是输配电及电工自动化控制的关键环节，因此，则要求系统的运行具备一定的安全性、扩展性、实用性与可靠性。同时能够稳定的兼容各类操作系统，软硬件平台的运行环境中[3]。

软硬件的配置根据当地电网实际的输配电网规模，实际实际需求和配电自动化的应用基础等情况予以综合确定。

（2）配电终端的构建

配电终端主要包括输配电线路、输配电变压器、柱上开关、变电站、环网柜、配电室、开关控制区等。智能化配电终端则配备有兼具通信功能的故障指示器，配变终端、变电站终端、馈线终端四大部分[4]。

（3）整体通讯方案规划

为了保证各个功能模块间的功能得以无缝衔接，共有如下四类通讯方式：无线公网、无线专网、配电线载波及光纤专网四部分组成。各系统间通讯机制详见图1。

5 输配电及其电工自动化的应用形式

5.1 简易型