配电自动化技术在农村配电网中的实践

吴志刚

摘要：社会经济快速发展的同时，人们对于电力能源的需求不断增加，在很大程度也促进了我国电力行业的发展，各项先进的配电技术不断更新，其中配电自动化技术被广泛应用于电网建设当中。与城市配电网相比，农村配电网整体发展缓慢，较为落后，近年来，农村配电网改造升级工作不断推进，有效减少了农村配电网故障的发生，大大提高了检修效率，同时也对保障农村配电网安全稳定运行有着重要的意义。

关键词：配电自动化技术;农村配电网;实践策略

前言：农村配电网规划与发展相对落后，随着人们的用电需求不断增加，加快农村配电网升级改造迫在眉睫，而配电自动化技术应用于农村配电网当中，不仅能够给提高电力系统运行安全性与稳定性，同时也能够及时检测出故障，并予以解决，大大提升了供电效率与质量，实现农村配电网高效经济运行，也为农村电力网络的稳定可持续发展提供基础保障。

1.配电自动化技术简述

配电自动化技术是基于计算机与通信技术的一种现代化控制手段，其能够实时获取配电网电力供应运行数据，并对配电设备以及电力用户信息综合集成，不断的完善信息系统，从而更好的自动控制配电网运行，为电力用户提供安全稳定的电力供应[1]。系统还可以实时监控与采集用户的具体位置及用电情况等数据，大大提升了配电网的控制效率，从而实现精准控制。配电自动化技术可实时监控整个区域范围内的配电网运行状况，当发生供电故障时，配电自动化系统还可以对该电力网络进行自动隔离，同时完成故障检测，当检测出该区域内的配电网供电故障是误报或者已经恢复时，可自动恢复电力供应。其次，配电自动化技术还可自动读取电能表数据信息，不需要安排专人查表，整体而言，配电自动化技术可对离线设备、用户用电信息、停电故障等进行全面精确管理，这样能够大大提升实际工作效率与服务质量，实现自动化控制，其对电力系统稳定供应具有重要的作用和影响。

2.配电自动化技术在农村配电网中的实践应用

2.1、配电自动化系统的应用

就目前现状来看，农村配电网网络规模比较小，但是整体覆盖范围广，因此，在实际应用中一般采用3级设计模式，即主站层、子站层、终端层，这样的架构有利于开展配电网维护工作，电力用户增加之后，还可全面扩充配电网。农村配电自动化系统架构如下图1。

主站层作为配电网络当中的最高层，其对区域范围内的配电网进行监控和管理，并综合分析配电网的实际运行状况，保障子系统相互之间进行连接，从而提高区域范围内配电网络的整体控制时效性，保障配电网络稳定安全运行[2]。农村配电网一般跨区域范围比较广，因此，无法将所有监控设备都与主站层相连接，两者间需要设置中间级，也就是子站层。子站层在两者之间对信息交流起到中间节点的作用，并且还负责对区域范围内配电网的故障进行自动诊断，并及时修复。此外，部分区域因为距离主站层非常远，因此，子站层在部分情况下还需要采集相关配电网络信息，起到实时监控的作用。配电自动化技术在实际应用过程中，在整个配电网系统当中处于最底层，其主要负责监控和采集柱上开关、变电器、配电站等设施相关信息数据，同时对其采取适当的保护措施[3]。

2.2、光纤IP通信技术的实践应用

传统的通信网络在实际应用过程中，存在诸多不足，如终端信息数据不能和主站层之间实时交互、通信宽带无法支撑配电自动化系统正常运行等，这些都对配电自动化技术的实践应用产生了不同程度的影响。为了更好的解决该问题，目前，许多农村在应用配电自动化技术过程中，还会进一步升级通信网络，采用光纤IP通信技术，其能够有效改善配电自动化技术因带宽问题导致无法正常开展的现状，光纤IP技术也能够逐步优化配电自动化系统，大大提高了主站层和终端层之间的交互有效性，节约交互时间，从而提高配电自动化的信息交互和监管能力。

2.3、广域测控技术的实践应用

检同期：测控技术工作中，PMU（电源管理单元）会同步数据，并发送至同期检查继电器，继电器结合数据信息进一步判断两侧点差相角是否接近，并保障在合闸环节中，不会损害断路器。

自适应继电器：PMU将同步数据传输至配电自动化系统，该系统具备监视与保护功能，系统接收数据之后，会结合数据信息，对设备的参数进行自动的调整和优化。

状态预警：PMU数据传送至调度中心之后，调度中心结合数据信息，进行端面负荷极限测试，并结合具体结果，和前期制定的参数区间对比，如果在参数区间之外，则会自动启动预警状态，并及时通知检修工作人员进行检修以及补救工作。

状态评估：PMU数据在被传输至状态评估系统当中后，系统则会结合数据信息对配电网电压进行综合评估，从而明确该区域范围之内配电网有无存在故障风险[4]。

稳定控制：PMU数据在传输至变电站之后，数据会快速的进行转发，之后对电容器、SVC阻尼控制器等相关设备进行广域控制，对配电网络具有稳定保障的作用。

频率电压紧急控制：PMU发送的信息当中如果出现严重故障情况下，如常见的机组跳闸，断面断开等情况时，为了确保配电网络能够正常运行，系统则会控制数据进行切记、切负荷，从而保障整体安全性。

2.4、快速仿真与模拟技术的实践应用

快速仿真与模擬技术在实践应用过程中，可以对农村配电网络进行全面故障预测分析以及控制电压，在无人监管的环境下，对故障区域内的配电网络以及周围区域配电网络进行自动隔离，从而保障配电网络安全稳定的正常运行。该项技术在数据计算方面效率与准确率都很高，可以对配电网故障进行提前预测分析，并且可以排查故障的具体原因，也为检修工作人员提供一定的参考，降低工作人员的实际工作强度，大大提升了故障检修效率，有效缩短了故障断电时间[5]。

2.5、电网调度自动化技术的实践应用

配电自动化技术在不断发展的过程中日益完善，目前可以将其分为5个等级，且都可通过配电自动化系统进行自动调度控制，不需要人工进行电网调度工作。电网调度自动化技术应用于农村配电网系统中，可以对系统运行状态进行实时监测与监管，同时也能够收集各种数据信息，并进行分析对比，自动化系统根据信息数据实现精准调度。如，用户相对集中的区域多调度电力进行供应，用户较少的区域少调度电力进行供应，而自动化系统的应用大大提升了精准性与有效性，能够最大程度上减少因电力调度不合理从而导致电力资源浪费[6-7]。

3.结束语

配电自动化技术在不断发展过程中越来越完善，将其应用于农村配电网系统当中，能够对电力系统的实际运行状况实时监控，并预测可能发生的故障，可及时明确故障的具体原因，大大提升了农村配电网的运行效率，对供电网络的安全稳定运行具有重要的影响，随着技术的逐步更新与优化，在未来的应用范围也将会进一步扩大。

参考文献：

[1]冯通彪. 电力自动化系统技术在配电网运行管理中的实践分析[J]. 科技尚品， 2018（9）：2.

[2]陈育钿. 配电自动化技术在农村配电网中的应用浅析[J]. 农村电气化， 2019（9）：2.

[3]唐易民，白洪山. 配电网自动化技术在农村电力系统中的应用——评《配电自动化运维技术》[J]. 机械设计， 2020（10）：1.

[4]陈丹琪， 张晓成， 陈槿然. 10kV配电网自动化控制中无功补偿技术的实践探索[J]. 中国高新科技， 2017（16）：3.

[5]陈丹琪， 张晓成， 陈槿然. 10kV配电网自动化控制中无功补偿技术的实践探索[J].  2022（16）.

[6]雷力. 电力配电网自动化技术实践与展望[J]. 企业技术开发：中旬刊， 2018， 34（8）：2.

[7]李杰， 许健， 欧林，等. 基于IEC 61850标准的配电网自动化工程应用研究和实践[J]. 电器与能效管理技术， 2018（7）：7.