电力系统配电网自动化现状及对策探索

乐夏日

摘 要：电力系统的稳定性和自动化功能将直接关系到人们能否正常用电，同时其对各个领域的发展也具有重要的促进作用。因此，要加强对配网功能的研究，提高其自动化运行水平。文章首先分析了现阶段配网运行的自动化情况，指出其问题所在，然后提出了相应对策，旨在完善电力系统功能，为行业发展奠定坚实基础。

关键词：电力系统;配电网;自动化;现状;对策

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）12-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.12.022

配网运行的优劣评价指标多种多样，自动化就是其中的一项重要内容。研究配网运行自动化，就能保证电力系统的正常运行，及时调节系统中存在的故障，满足人们的用电要求，即使发生事故，也不会出现大范围停电的情况。加大配网自动化的推广力度，还能保证电力企业的服务质量稳步提升，使企业具有良好的社会形象。

1 电力系统配网自动化运行现状

信息技术、电子技术等多项与时俱进的技术对配网带来的影响不言而喻，也使得其运行模式迈向自动化方向。目前，通过配网自动化技术就能监控系统的运行情况，一旦发现问题，就能及时处理。这种自动化运行方式不仅可以保证配网运行更加安全可靠，还能满足用户对电力提出的要求[1]。

配网系统化主要以10 kV复合线路下分段器以及重合器的应用为主，其优势在于不必提前配置主站系统，只需发挥出重合器、分段器的功能即可[2]。一旦线路出现故障，就能将故障及时隔离，避免故障范围进一步扩大。这一类操作模式成本低，比较方便，因此应用范围比较广泛。同时，也可将重合器与环形电缆配网相结合，并进一步发挥出环网柜的作用，就能确保配网自动化运行水平得到提升。将环网柜与配网系统相结合，就能实现环网柜与各个终端、开关的合理连接。

现阶段，人们对环网柜中的FTU数据容量要求较高，只有其具备较大的容量，才能监控若干条线路。要对FTU进行组合，确保每一个FTU对馈线进行监督，再利用其实现数据的有效传播。要充分结合传统RTU的功能，对故障进行高效检测。环网柜的适应能力较强，可根据实际情况对其进行布设。

在我国多数地区，在架空和铺设绝缘导线时，主要是依据街道的走向，继而设置比较完善的配电网。要改造网络，以满足用户的用电需求。

2 电力系统自动化中存在的不足

首先，系统的集成化水平有待提升。尽管电力系统自动化技术体系日益完善，但现有的基础设施存在许多漏洞[3]。配网与配电网设备的性能不完善，设备运行时间较长，缺乏自动化功能，这样就难以保证每个系统之间彼此协调，无法实现资源共享。

其次，网络架构不统一。部分企业会结合实际情况设计网络架构，每个企业的网络架构并不相同，这就会影响本区域电力系统自动化建设的进程。部分硬件与软件之间的兼容性不足，导致硬件设备不能正常执行软件提出的要求，软件也不能及时收集设备的运行数据。

最后，管理不到位。规划电网时，缺乏合理的思路与设计方案，自动化设备安装不到位。管理电力系统时，通常引进先进的自动化监控系统，这样不仅能够不间断地检测与监控目标区域，还能及时发现问题，为维修人员的维修工作提供更多参考。如果过分依赖这一系统，就可能会不重视日常管理工作，不利于系统正常运行。

3 电力系统配电网自动化的应用原则

3.1 适应性原则

为保证配网自动化具有一定的适应性，要注意以下几方面。第一，在建设配网时，要考虑城市经济与农村经济的差异性。与城市相比，农村经济不发达，各项设施相对落后，如果直接采用先进的配网自动化技术，很难保证发挥相应的作用。因此，要考虑到当地的实际情况，选择合适的建设方案，以满足用户需求和提高供电可靠性为目的，确保配网自动化建设工作顺利进行。第二，在配网改造时，配网线路不断增加，设备容量日益扩大，为配网自动化的发展提供了有利条件。因此，为实现配网自动化，要结合配网的实际情况进行设计与建设。第三，遵循定时限保护原则，定时限保护主要是利用电流和时间阶梯相重合的方式，确保上下级保护工作彼此协调。

3.2 循序渐进原则

应用配网自动化技术时，要考虑到多个方面的内容，并发挥出多种技术的作用，真正凸显配网自动化的优势。要遵循循序渐进的原则，确保配网自动化方案顺利实施。第一，将多组自动配电开关设置在线路中，并建立电压控制系统。第二，为有效控制各支线自动化配电开关，要设置相应设备，分配与调用设备的负荷。第三，加强配网管理中心与供电站之间的联系，设置完善的通信设备，确保管理中心及时获取信息，自动分析和处理信息。

3.3 电流控制式原则

由于重合断路器的操作比较频繁，会影响设备的使用寿命，导致设备发生故障。设置自动化开关后，要考虑到开关具有一定的延时效果，一旦线路发生故障，合闸操作时间比较长，会对供电造成不利影响。通常来说，要依靠一次合闸时间作出判断，也会影响判断的准确性。如果采用电流控制模式，就能避免上述问题。电流控制模式操作比较简单，可以提高供电的安全性和可靠性。

4 电力配网自动化运行的改进对策

4.1 合理进行施工规划

为了保证配网自动化技术的功能得到稳定发挥，就要从施工入手，对施工进行合理规划[4]。首先，要明确施工进度。由于电力工程任务量庞大，施工周期较长，为了将施工进度控制在合理范围内，就要制定完善的进度方案，避免工程超出工期。其次，合理规划施工方案。由于电力工程涉及的专业技术较多，且每一道工序极其复杂，因此若缺乏完善的施工方案指导，就会导致施工缺乏应有的秩序。这样，不仅会使施工人员不能严格按照制度和标准进行操作，还会导致施工程序紊乱。因此，要使各施工人員能够按照统一的标准施工。

4.2 加大设备的投入力度

为了满足庞大的用电需求，保证配网自动化运行的安全性和稳定性，就要引进先进的设备和技术。要采用计算机网络技术对各部分进行合理设计，选择恰当的电气元件，保证各项资源得到及时共享。要发挥出通信网络技术和人工智能技术的作用，改进和优化现有的自动化结构，使配网自动化运行水平得到进一步提升。要引进现代化设备和新型材料，优化电气工程质量，保证工程的整体性能得到进一步改进。

4.3 有效管理工作人员

首先，要加强对工作人员的培训力度，提高其工作技能和专业素养，使其对待工作充满责任感。其次，要进一步激发工作人员的热情，通过完善的奖惩机制提高其对工作的责任心。要奖励表现突出的员工，对在工作中出现失误的人员进行批评，或予以相应的处罚，使其充满危机意识，避免相同的问题再度发生[5]。

4.4 打造完善的监控机制

第一，优化后台监控设备的功能。要制定完善的后台监控设备管理制度，合理设置操作系统和监控软件的密码，使用专门的监控软件全面监督后台情况。

第二，合理配置后台监控设备的电源。支持监控设备运行的主要内容是交流电，通常要选择专业的逆变器。为了满足后台监控设备对电源的需求，一般要通过直流蓄电池和逆变器的共同作用，才能保证设备正常运行，同时还能避免其遭到谐波的影响。

第三，备份监控软件。通过这一工作，不仅保证备份工作及时得到更新，还能满足后台监控软件的工作需求。由于厂家为广大用户提供多元化服务，因此要考虑到备份与现场运行不相符的情况。要采用专门的移动硬盘或光盘保管备份内容，以满足工作需求[6]。

5 电力系统配电网自动化的具体应用

5.1 主断路器与馈线断路器的配合

为了进一步优化配网结构，可通过建立环网供电等方式，保证配网之间彼此紧密联系。比如，将变电站中的出线保护开关与馈线开关进行有效配合，就能逐渐实现环网供电。一些变电站的出线保护开关比较多，一般需利用微机才能执行多项命令。目前，可采用多种控制方式控制线路开关的运行。

5.2 自动重合器与重合分段器

在自动重合器方案中，主要是连接配网的有效双电源，就能实现环网供电。然后还要分段处理配网，使相邻的重合器保护各类线路。一旦配网中出现故障，就可采用重合器隔离故障，然后通过分合操作的方式控制断路器。如果某一阶段产生故障，可发挥出故障位置重合器的职能，分段处理故障。为消除线路的分支故障，就要发挥出重合器和分段器的配合作用。若系统中的各段产生故障，就要利用自动重合分段器判断故障。为了确保负荷侧获得正常供电，就要将各个断路器进行重合，发挥出电源的作用。一旦故障点出现重合，断路器就会自动断开，故障两侧位置的线路也会被锁定。当线路全面断开，就能实现二次送电。

5.3 馈线自动化

进行馈线自动化设计时，要明确设计方案，选择合理的控制模式。就地控制模式主要是发挥出分段器和重合器的作用，通过对二者的协调与配合，就能自动化控制配网。采用计算机进行监控时，要保证距离合理，设置专门的远程控制中心。当馈线自动化采集信息时，就能发挥出通行通道的传输作用，保证信息的传输质量，使信息不再受到距离的困扰。一旦发生故障，主站就能及时获取故障信息，准确判断重要故障的位置，并采取相应的措施予以解决，避免停电范围扩大。

5.4 智能电网与电网调度自动化技术

为了使电力系统运行稳定，就需要发挥出先进的信息化管理技术的作用，确保电网的运行得到合理控制，提高其整体智能化运行水平。在开展电网调动自动化研究时，要对技术进行合理划分，将其划分成不同等级，并融入计算机技术，就能全面监督、控制电网调度系统。通过计算机技术及时采集各项数据，并分析数据，制定合理的决策，保证系统的稳定运行。

5.5 PLC自动化

PLC技术离不开计算机技术和继电接触控制技术的支持。通过该项技术控制内部存储，只要利用可编程序即可实现。该项技术能够及时检测出电力系统中存在的问题，保证系统的运行更加灵活，还能减少不必要的能源消耗。该项技术还能分析多项数据，保证数据的传输效率获得提升，促进数据之间实现顺利转换。

5.6 变电站自动化技术

只要通过计算机技术控制电网运行情况，合理分析变电站的运行状态，就能提高变电站的自动化运行水平。可利用电缆和光纤支持系统运行，提高系统运行的安全性和可靠性。一旦发现问题，就要仔细分析原因，采取必要的质量控制对策。要加强对变电站的技术支持，优化电网调度自动化系统的功能，提高变电站的运行水平。

例如，株洲配电自动化通信网以EPON为主，在开展配电自动化建设时，首先要检查变电站OLT设备，了解表示标签是否完整。检查屏柜与布线方式，确保其符合相关规程;测试配网光缆;检查ONU灯的功能;从通信网管上能PING通ONU及DTU地址;检查DTU，确定其得到安全加固。企业要重视配电专业和自动化专业的沟通，加强信息连读，确保配电自动化资料得到有效更新，持续完善配电自动化建设流程，坚持PDCA循环。

6 电力系统配电网自动化发展趋势

随着时间的不断推移，建设电力系统时要充分考虑电能质量，采取有效措施改善电能质量。常用设备是高速数字信号处理器，不仅可以提高电能质量，而且可以保证电力系统更加安全可靠，提高供电的灵活性，该设备的适应能力比较强，基本不会受到温度的影响，并采用部分算法，保证电能质量得到提升。

为保护配网系统，可采用馈线自动化技术采集配网数据，确保PAS与配电SCADA技术顺利发挥自身功能。在馈线自动化系统中，要进一步发挥GIS技术优势，使配网设备得到有效管理。在PAS、SCADA、GIS技术的支持下，配网自动化功能可得到进一步完善。因此，要对该方案加以完善，使其在未来的工作中发挥更大的作用。

为解决小电流接地保护问题，可采用馈线远方终端，该项技术不仅能够及时获取配网的电流负序分量分布信息，而且能够发挥负序电流的突变量和小波分析技术的功能，确保识别更加灵敏、准確。

7 结语

随着信息技术的不断发展，配电网调控自动化系统的建立和不断升级完善，为配电网系统的安全稳定运行提供了保障，推动了我国电力系统的发展。配电网自动化技术的应用，能够缓解电网压力，增强电网的服务能力，实现对电力系统配电网日常运行的监测、控制和保护等环节的自动化、智能化，进一步提高电网运行的可靠性与稳定性，全面满足电力行业发展需求。

基于此，电力技术研究人员只有将自动化技术与配网相结合，加大研究与开发力度，不断创新技术，才能使电力系统的运行更加稳定可靠，满足人们多元化的需求，为各行各业的发展提供强大动力。

参考文献

[1] 张健，李宁，闫彦龙.配电自动化技术在配电系统中的应用[J].科技创新与应用，2021，11（17）：133-135.

[2] 龚二建.配电网自动化技术及其应用[J].光源与照明，2021（1）：126-127.

[3] 郭俊伟.配网自动化技术在电力系统中的应用探究[J].科技经济导刊，2020，28（36）：104-105.

[4] 周甜甜.电力系统配电网自动化建设[J].科技经济导刊，2020（28）：38，19.

[5] 唐振.配电网自动化技术应用研究[J].低碳世界，2021，11（10）：44-45.

[6] 唐雪峰.电力系统配电网自动化应用原则及可靠性[J].黑龙江科学，2020，11（20）：138-139.