配网自动化应用于智能电网的研究

2021-10-27杨珂

通信电源技术 2021年10期

杨珂

（国网宁夏电力公司吴忠供电公司，宁夏吴忠 751100）

1 智能电网应用配网自动化的意义

配网自动化就是借助计算机技术方案打造集远程、自控、通信以及新型配电机制的技术体系，能维持配网的安全性和经济性价值。

一方面，智能电网要借助数据测量和信息集成技术建立完整的电网应用平台，配合使用配网自动化机制能助力电网安全性和可靠性发展，实现99.99%可靠率。在提升电力系统行业自身创新效果的基础上，还能整合数据工程和通信工程等环节，建构基于配网自动化的电网体系，促进调控措施的全面进步[1]。

另一方面，智能电网中配网自动化模块能在融合通信技术和网络技术的基础上，配合地理信息系统，建构更加完整的运行体系。并且配合主站中心控制模块，打造更加完整的实时性监控和智能处理平台，实现节能降损和优化运行的目标，这对于提高智能电网的综合应用效率具有重要作用，真正意义上打造了配网现代化管理机制。

综上所述，智能电网应用配网自动化技术体系具有重要的实践意义。

2 配网自动化概述

为了充分发挥配网自动化的优势，就要明确其结构和特点，从而落实相应的控制方案，维持技术应用体系的完整性，并优化综合处理效率。

2.1 结构

在推广配网自动化的过程中，要明确其基本组成内容，从而发挥各个模块的应用价值，建构完整的系统运行体系，包括主站、监控系统以及通信链路等。其中主站包括工作站、服务器以及对应的应用软件，配合整体工作规划就能建立完整的自动化系统监测平台和管理平台，维持综合应用管理的合理性，具体如图1所示。

图1 主站示意图

监控系统的主要作用是对当前运行的自动化系统予以实时性检测，从而及时发现并解决问题，这对于提升系统综合运行效率具有重要意义。最关键的是，在出现问题后，就能将其切换为备用系统，减少自动化系统运行故障对整个智能电网应用运行产生的不良影响。

通信链路是维持主站和各个层级子站信息交互的关键，能匹配层级需求建立对应的即时性通信模式，在维持综合应用效率的同时，也能保证系统运行维护的合理性。配电自动化链路结构如图2所示。

图2 配电自动化链路结构

除此之外，在中低压配网自动化建设体系内，系统拓扑结构（图3）从上到下设置为主站层（调配中心）、接入层、终端层，能建立对应的数据采集和检测模块，并且整合终端单元[2]。

图3 拓扑结构示意图

2.2 特点

2.2.1 自动性

对于配网自动化体系而言，自动化应用体系是根本特征，是建立在自动化系统基础规则之上的内容。借助线路的多元设定工序，就能匹配完整的技术模式，不仅能实现参数的实时性监测，还能结合配电管理自动化系统维持状态分析。另外，在配网自动化应用体系内，能够利用用电管理侧分析和规则设定的方式调度自动化系统，并对系统可观测区域内的负荷参数展开多元分析，匹配馈线故障处理逻辑就能更好地建立线路隔离分析和告警分析。

2.2.2 安全性

对于现代化智能电网而言，为了维持信息交互和数据交互的规范性，安全监管机制和运行维护体系也非常关键。配网自动化系统借助其安全性应用优势能建立抗干扰模式，在匹配自动化通知技术的过程中就能维持设备指令的可靠性，并且建构更加和谐的应用平台，减少扰动过程造成的误动现象，确保配网设备运行的稳定性和安全性[3]。

2.2.3 选择性

多元的选择机制是维持智能电网应用管控平台常规化运行管理的关键，配网自动化系统所体现出的选择性就是对设备予以正常匹配和处理，全面获取系统应用内容的同时，确保能建构较为合理的特征编码信息系统。最关键的是，在系统出现异常运行状态时，就能结合对应的分析要素判定并且评估故障设备的具体位置，从而采取更加合理有效的控制措施。与此同时，在评估设备问题后就能利用选择性特质进行故障点的隔离处理，保证没有受到影响的区域正常参与工作，减少经济损失和成本损耗。

3 智能电网应用配网自动化的具体内容

为了提升智能电网应用配网自动化的综合水平，要落实技术应用平台，并且发挥配网自动化的应用优势，建构完整的智能电网运行规划，从而实现综合发展的目标。

3.1 环网柜优化控制

环网柜指的是将中压10 kV电力向周围用电单位完成供电的设备，主要应用在电力系统变电站的下一个级别。近几年，环网供电模式中应用环网柜完成相应的配电处理，并且多数都应用在居民小区供电工作中。为了打造更加和谐高效的供电处理机制，就要匹配优化控制方案，从而充分满足居民对于用电的需求[4]。

环网柜（图4）优化控制和布局体系内，要在维持供电可靠性的同时维持运行效率，并且建立健全完整的控制机制，夯实应用基础。一般是一组高压开关设备安装在钢板金属柜内部，或者是拼装在间隔式环网供电单元电气设备中，从而建构完整的应用平台，维持应用合理性和规范性。

图4 环网柜

为了提升供电可靠性，在实际布置体系内用户要从两个基础方向获取对应电源，将其设置为供电网连接环形，利用环网供电模式维持综合应用效果。环网柜一般采取的是两进多出，结合差异化需求配合对应的智能化处理机制，依据组件接口规范（Component Interface Specification，CIS）、公共信息模型（Common Information Model，CIM）建立企业应用集成总线模型。其中，CIM模型实现实时性数据规范，匹配CIS接口组件，与此同时，SG186系统基于CIS接口完成用户信息和环网柜信息的汇总，并且设置断路器和负荷开关。

除此之外，环网柜在运行过程中也存在发生故障的情况，对应的故障问题会造成大范围停电，且故障原因和负荷电流、柜内负荷开关不匹配之间存在一定的联系。利用配电网自动化技术能匹配智能开关，维持高灵敏度和可自动化设置等工序的规范性，依据环网柜的负荷调控体系建立符合安全运行的标准，实现综合优化控制的目标[5]。

3.2 配网集成处理

随着城市发展进程的不断加快，城市配网结构也在全面升级，无论是运行规模还是运行结构都在转型。为了满足信息交互的应用要求，利用自动化技术对配网信息予以集成化处理是顺应行业发展的必然选择。在信息集成工作中，要结合信息应用要求落实对应的处理方案，维持综合应用效果。

首先，监督和处理智能电网中所有监测单元的数据，并且利用自动采集工序、统计工序以及展示工序维持应用效果，确保相关项目运维人员能利用全景化模块完成电网运行信息管理，为后续工作的开展提供较为直观的数据信息。其次，借助信息集成建立配电网动态感知系统和预警机制，匹配机器学习技术等，建立设备运行状态的分析评估控制模块。与此同时，借助集成化处理机制还能辅助配网人员建立调控决策，维持综合应用效率，减少数据集成不到位以及信息交互不及时造成的影响[6]。最后，配网的集成处理功能还能对数据予以深度挖掘，从而有效了解设备的信息关键点，维持直接关联度的同时，保证预警信息能指导后续的操作流程，提高故障处理效率。

3.3 合理布置电缆结构

配网自动化机制能够对电缆予以合理配置，从而优化敷设质量，保证电力传输水平满足应用标准[7]。

一方面，为了提升配网自动化运行的整体效果，要在电缆敷设处理工作中提高细节关注水平，全面分析对电缆敷设产生影响的因素，着重关注故障问题后避免其对线路应用效果产生影响。另一方面，要提升电缆的运行效率，结合敷设设计过程完善空间布局，配合使用自上而下的敷设方式，减少空间受限的影响，结合相邻评分等级维持空间支架控制的合理性，避免电缆之间的干扰。与此同时，要利用均分处理的方式保证电缆排列处理效果符合标准，并提升电缆运行的可靠性以及稳定性[8-10]。