智能电网配电自动化改造及可靠性研究

黄海成

摘要：电力资源是我国经济社会发展能源需求中最重要的能源之一。随着我国经济发展水平的日益提升，人们日常生活和工业生产中用电量剧增，促使电力企业要合理调整供电系统，保障电力资源的合理、有效且智能地供应。配电自动化技术在现代的配电系统中发挥着独一无二的价值，通过对配电自动化技术的应用可以实现对整体智能配电网的科学管理，提高电网电力输送的稳定性和可靠性。

关键词：智能电网;配电自动化;技术改造;可靠性研究

一、智能电网配电自动化技术特点和优势

配电自动化技术是集各种技术所形成的系统化自动化产物，配电自动化技术借助于相关的人工管理、设备智能代管控，更好的实现了其技术自身的高效能动性和可靠性，保障配电网运行起来更加规范和高效。在保证配电网自身运行效率的同时，也能够大大的提高整体配电网的稳定、安全和可靠运行，实现配电网智能化信息化。在具体实践过程中，智能电网通过各类传感器实现对发电、输电、配电、用电等环节的数据信息采集，并进行整理、分析获取相应的关键有用信息。通过这些信息能够实现对电网的各项参数和数据实时监控，以便调度值守人员能够及时发现电网风险、科学准确作出判断和实施操作的决策。

智能电网显著特点之一就是具有强大的自愈性，能够保障电能安全稳定的供应。在智能电网中，以高级量测技术为基础融入通讯技术、自动化技术，获取完整的电网运行信息，实现对电网的实时监测和运行控制。依据其构建的电网运行控制调度全景图，调度值班和运维人员能及时发现其中存在的薄弱环节，消除当前运行方式中的各类潜在风险和隐患。同时该技术能够适应系统运行方式的变化，当发生故障后针对网络拓扑和潮流变化进行实时数据分析，为值班人员提供紧急状态下的辅助决策和应对预案，有效弥补传统电网中管理上的不足，提高电力系统安全运行边界。

交互性强是智能电网的一个显著特征。在完全自动化的智能电网中，用户是电力系统必不可分的一部分，能够保证从发电端到用户端整个过程所有节点间信息流和能量流（电力潮流）的双向流动。对供电企业而言，可掌握用户用电特征、完善负荷预测，制定节能经济的发、输、配电方案。对用户而言，可参与电力分配和管理，根据实时电价调整自己的消费模式。在负荷紧张或事故条件下进行需求响应，平滑负荷曲线，提高电力系统稳定性，并可保证自己的经济利益。

二、智能电网配电自动化改造关键技术分析

在智能电网配电自动化改造过程中，应用服务技术、节能发电技术、实时动态检测技术和一体化管理技术是配电网自动化改造的关键技术环节。电网中自动化系统具有多种多样的功能，但存在一定的重复和冗余，如何对这些分散的功能进行集成融合是当前的一大难题。在智能电网中自动化系统采用面向服务架构，这种架构的自动化系统可将多种系统应用封装，电力部门可根据实际需要灵活调用。同时还可配置其他种功能模块，满足智能电网发展各阶段对中业务的需求。此外该架构的自动化系统可将传统电网中系统的电网分析、培训仿真等模块划分出来，比如状态估计、灵敏度设置、潮流计算等。同时这些模块可根据需求进一步完善优化，这是智能电网中自动化系统的另一显著优势。目前智能电网中自动化系统已在许多地区电网中得到应用，并在优化电网系统、实现节点计算机与主控计算机间的数据共享等方面发挥着重要作用。

节能发电技术是配电网自动化改造应有之义，电力系统的发电中环节通常会存在大量能源浪费，加之我国能源本身不够充足，因此节能发电中技术的研究与应用具有重要意义。电网中管理部门应充分认识节能发电的重要性和紧迫性，投入脱硫检测、水调自动化等关键性技术，有效避免资源浪费。在节能发电中技术中，一方面要整合、优化传统发电工程，通过技术创新减少发电中的能源损失，加强对发电过程的集中管理和控制;另一方面利用节能电力中技术有效消纳各类可再生能源，减少化石能源比例，推动电网清洁化、低碳化。

配电网实时动态监测技术是自动化改造的关键环节，电力系统是典型的超高维、强非线性系统，具有动态不确定性，传统电网中自动化系统基于局部信息的监测控制方法，难以满足电网发展的要求。因此实时动态检测技术在配电网管理中的应用一方面中人员可在动态监控屏上对电力使用情况进行监测，有效掌握各类电能使用数据;另一方面可通过分析监测数据实现对目前电网运行状况的有效评价，为下一阶段的中决策提供依据。同时对于整体电网系统管理而言，我国电网运行遵循“统一中，分级管理”原则，上下级中自动化系统间的数据库、图模资源等信息如何进行异地和层级共享是一个重要课题。通过一体化中平台，以节能减排为目标函数进行优化中，实现电网和所有并网机组的经济运行，优化电能资源配置。此外还可整合扩展其他应用模块，满足智能电网中纵向贯通的新型业务需求。

三、智能电网配电自动化改造发展前景

智能电网配电自动化的改造与布置是当前电能资源实现稳定供应的重要环节。随着未来电网的发展和自动化技术的进步，以智能型表计、通信网络、用户户内网络等为主要组成部分的高级量测体系将得到应用，有效融合电力系统与负荷两侧的数据信息。未来的智能电网中自动化系统将包括智能机器人、三维地理信息系统、智能输电等众多新技术，不同区域间的中数据可以相互传送并加强经验学习，消除信息阻塞。作为一种信息技术覆盖范围广、功率循环稳定的智能配电技术，智能电网配电自动化必須紧跟信息技术现代化的步伐，在新媒体形势下，自动化技术也是一种顺应时代潮流的应用技术，是我国经济发展创新和结构转型的新起点。此外，智能电网配电自动化改造后安全工作还应完善相关工作的基础设施，采用科学的协同方式实施基础设施管理。

结束语

智能电网配电自动化改造中的各项自动化技术是提升智能电网运行效率和稳定性的关键一招。随着电网规模持续扩大、新能源并网比例增加，大型交直流混联电网形成，许多新问题、新挑战将不断涌现，技术人员在对电网进行管理时必须充分重视智能电网中自动化关键技术的应用，不断创新自动化技术在电网中的实践效能，提升电网运行可靠性，保障人们的用电需求，促进智能电网的发展。

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