试论电力配电自动化与配电管理

广东亿能电力股份有限公司 许楚佳

在“电网2.0”背景下，电力配电自动化系统的技术体系更加成熟，应用范围进一步拓展。对于电力企业来说，配电自动化系统在故障自动诊断、电力智能调度等方面具有独特优势，帮助企业减少了人工成本，提高了电网运行效率。对于电力客户来说，依托电力配电自动化精确核算电价、智能查询账单，让用电信息一目了然，缴费更加便捷，用电服务明显提升。因此电力配电自动化让客户与企业间达到一种“双赢”状态，优化配电管理也成为电力企业当前的一项重要工作。

电力配电自动化系统组成

数据采集系统。动态、全面地获取电力系统的运行数据是实现配电自动化管理的必要条件，数据采集系统核心组成有2部分：一是以传感器或其他监测仪器为主的数据获取模块，能将系统中各类电气设备的运行参数收集起来；二是支持光纤通信或无线通信的数据传输模块，能将前端获取的数据完整、快速的传输给控制终端即中央计算机。在配电网范围扩大，电气设备数量增多的背景下，对数据采集与传输的效率提出了更高的要求，为了提高配电自动化系统的实用性，在数据采集方面也引入了大数据、云计算等技术，保证该系统功能的稳定发挥。

运行监控系统。电力配电自动化系统在投入运行一定年限后，由于设备老旧，受到环境干扰等一系列因素的影响，系统响应延时、电气设备老化失效等情况较为常见。除了会影响正常配电外，客户的用电体验也会受到影响。在配电自动化系统中，运行监控系统的作用是实现对配电自动化系统7×24小时全天候的运行监测。以数据采集系统提供的海量数据作为参考，以人工智能技术中的专家决策控制、人工神经网络等为核心，完成数据对比、分析，确保配电自动化系统有异常运行状态能够第一时间反馈、发现，通过维护、修理保证该系统的正常运行。

电力需求侧管理系统。近年在行业技术创新和新能源技术成熟的推动下，电力能源紧张情况有所缓解。但面对各行各业不断增加的用电需求，提高配电效率、节约电力资源仍存在必要性和紧迫性。目前“移峰填谷”仍是电力企业优化电力能源利用的常见方式，为实现业扩增容、供需平衡，在推行配电自动化的过程中，还需借助于电力需求侧管理系统进行科学的电力规划和灵活的调度运行。需求侧管理主要面向广大的电力用户，其功能主要有2：其一是为客户提供配套的服务，例如提供实时电子账单，方便客户了解用电信息；其二是收集客户反馈意见，根据客户提出的需求和反馈意见进行改进。

电力自动化配电管理中存在的问题及优化对策

配电管理的智能化程度低。近年不断有先进的技术、设备在电力行业得到推广使用。电力企业只有重视技术创新并投入充足的资金引进新技术、新设备，实现配电自动化、智能化管理，才能凸显自己的竞争优势。横向对比来看，电力配电管理的自动化水平相比往年有了明显进步；纵向对比来看，同行业的许多竞争对手在配电先进技术研发上倾注了大量人力、财力。不同电力企业在配电管理的智能化程度上已存在相当大的差距。在这种竞争环境下，如配电管理的智能化程度不高，一方面是影响客户的服务体验，另一方面也易造成电能浪费，不利于竞争力的提升。

配电自动化装置管理不到位。在配电自动化系统中包含了功能各异的电气设备，如用于状态监测的传感设备、用于数据传输的通信装置、用于安全保护的光电隔离器等。这些硬件设备支撑了自动化系统各种功能和服务的实现，也是配电管理中需重点关注的对象。但在现有管理工作中由于制度缺失、重视不足，导致配电自动化设备的日常维护和检修工作不到位，许多设备带病运行，甚至已出现故障问题。除会影响配电管理的实效性，还有可能对整个配电网的稳定运行构成威胁。目前来看，故障自检系统在辅助自动化设备管理方面发挥了一定作用，但仍不能从根本上保障配电自动化系统的可靠运行。

配电管理队伍的素质参差不齐。电力企业在应用配电自动化系统后，原本一些基础性、重复性的工作基本上可由自动化系统代为完成，减轻了人工压力、节约了人工成本。但配电自动化系统在运行期间也有可能因受到电磁环境的干扰，以及硬件设施的故障等原因而出现系统功能受限、配网管理失效问题。这种情况下就需安排经验丰富、技术扎实的管理人员对配电自动化系统的运行故障进行检查、处理。目前来看，一方面是配电网的覆盖范围广、检修任务重，另一方面是高素质的管理人才少。两者之间产生了矛盾，配电自动化系统运行的稳定性和可靠性得不到保障，其实用价值也会大打折扣。

加快技术创新，提升配电管理智能化水平。电力企业坚持技术创新是保证自身竞争力的关键。其中配电管理水平将会直接影响经营效益，在技术创新方面应给予重视和加大保障力度。一种措施是对标行业中的优秀企业，借鉴其在配电管理方面应用的新模式、新技术。在此基础上立足企业自身的实际情况，对新技术、新模式加以改良，使其符合自身的业务开展和经营发展需要；另一种措施则是自主创新，分析现阶段配电自动化系统在运行中存在的缺陷，如系统响应速度慢、通信质量差等。然后有针对性的进行技术创新，在切实提高配电管理水平的基础上维护电力企业的效益。其中物联网、大数据、人工智能等前沿技术对配电管理的智能化发展有促进作用，是下一步在配电自动化领域应着重研究的方向。

完善管理制度，保证配电装置的运行稳定。随着配电自动化系统功能的日益丰富，电力企业的配网管理工作对该系统的依赖性增强。因此，如何才能保证配电装置稳定运行，直接关系到电力企业的供电服务质量和经营效益。除继续在技术、设备方面加强创新，建立健全配网管理制度也成为不可忽视的一项重要工作。建立起智能检测为主、人工排查为辅的“混合式”管理模式。一方面利用配电自动化系统中的人工智能技术实现对系统运行状态的自动监测，如有异常工况进行报警。另一方面还要根据系统提供的故障信息，对出现异常情况或发生运行故障的设备进行维修或更换。通过落实管理制度、履行检修责任，保证配电自动化系统的硬件设备不存在问题，这也是保障配电管理自动化功能实现的基础。

重视技能培训，培育高素质配电管理人才。在现有技术条件下配电自动化系统已能代替工作人员完成绝大多数基础性工作，如用电信息采集、电费自动核算等。但对一些比较高级的工作如故障的排查和维修，受技术条件限制仍需人工来完成。这种情况下培育一支高素质配电管理人才队伍就显得极其必要。例如，近年来许多电力企业的配电自动化系统逐渐淘汰了主备机模式和双主机模式替换为按扣值班模式。配电管理人员应通过参加电力企业提供的培训，掌握这种新型工作模式下配电自动化系统的运行特点和管理要求。通过科学管理使服务器的各个端口始终处于正常状态，保证配电管理各项功能的实现。

电力配电自动化的发展趋势

配电自动化系统对电网的稳定可靠运行和电力企业经营效益的提升带来的积极影响无需赘述，下一步要紧跟行业发展趋势，继续探索配电自动化系统及其相关技术的创新，才能为配电网运行和电力企业发展提供有益的帮助。

集成化。系统集成也是电力配电自动化发展的必然趋势。近年来配电自动化系统提供的功能日益多样，从实际应用效果来看，在提升管理时效性和保障配电科学性等方面确实发挥了积极作用。但也出现了系统内部组织结构复杂、各类电子设备经常会因兼容性差或运行环境恶劣等原因出现无响应等故障。采用集成化模式，将原本独立、分散的电子设备替换为统一的、集中的功能模块。其优势主要体现在：保证了电力配电自动化系统原有功能的正常发挥；能缩小体积，减少对物理空间的占用；保证系统稳定，提高了抗干扰能力。因此，要想配电自动化系统能够稳定运行，采用集成化模块也是一种必然选择。

智能化。在现有技术条件下，配电自动化管理能提供电力智能调度、故障自动诊断等功能。下一步人工智能技术在电力配电自动化管理中的应用范围将会扩展，融合程度也会不断加深，智能化也是今后配电管理的必然趋势。例如，终端计算机依托大数据分析技术掌握每一名电力客户的用电信息，然后基于远程读表、自动核算将电价的电子账单发送给客户。在客户进行账单核对且确认无误后，自动从账户中扣款。配电管理的智能化发展，对客户来说获得了更加良好的用电服务；对于企业来说降低了管理成本，实现了“双赢”。

柔性化。柔性管理本质上是人性化管理，即关注用户需求，然后提供相应的服务，达到优化用电体验的效果，通过吸引和留住电力用户，最终提高电力企业经营效益和市场竞争力的提升。配电网覆盖范围的扩大使电力用户的数量也成倍增加。由于用电需求的差异化，对配电管理提出了更加严格的要求。配电网的柔性化管理实现了对谐波的有效控制，降低了配电网运行过程中出现电压波动、电力中断等问题，在保证电力稳定供应的前提下，让电力用户的多样化需求得到了满足。随着未来电力市场逐渐饱和、行业内部竞争加剧，柔性化配电管理将会使电力企业与客户间建立起更加牢固的合作关系，是电力企业实现可持续发展的必要条件。

从整个电力行业的发展来看，依托信息技术实现配电智能管理是大势所趋。近年来电力配电自动化系统在电力资源分配、电网运行管理、客户用电服务等方面展现出强大优势。下一步电力企业要密切关注行业前沿技术的发展动态，特别是大数据、AI等技术，促进新技术与配电管理的深度融合，在推进电力配电自动化系统向集成化、柔性化、智能化发展的基础上提升企业竞争实力，加速完成电力企业转型发展。