浅谈电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用

南京南瑞继保工程技术有限公司 张绪文

电力自动化系统技术主要是集计算机信息技术、网络通信技术以及配电网运行技术于一身的自动化技术。将该技术应用在配电网中，能够实现对配电网运行过程中产的生的所有数据进行合成与分析，并通过运用物联网信息技术，使配电网成为一个能够实现自动化运行的系统[1]。在配电网运行中，配电网中的所有构件的运行状态都处于被检测的状态，一旦任何构件发生事故，电力自动化系统能够马上发出相应预警并对事故做出应急处理，全面提升了整个配电网运行的稳定性与安全性。

随着我国整体经济的飞速发展，当前社会大众的日常生活质量的也在不断提升，因此对于电力的需求量也不断增高。在此背景下，传统的电网运行模式已经无法满足当前社会对电力庞大的需求量，相关电力部门应在传统电网运行模式的基础上，积极运用电力自动化系统技术，全面提升配电网的自动化运行水平，在全面降低人力成本的基础上，保障配电网的供电稳定性。本文以配电网运行管理作为研究主题，首先阐述电力自动化系统技术能够实现的功能，并探讨在配电网运行管理中，应用电力自动化系统技术的有效策略。

1 电力自动化系统技术的功能

1.1 配电网运行自动化功能

配网调度自动化功能。是对配电网运行过程中所产生的所有数据的检测与采集功能。电力自动化系统技术在应用时，相关工作人员能够从电力自动化系统中的配电网主站中，对整个配电网工程中所含有的各个构件实时运行状态进行24小时不间断的监控，且对于配电网中存在的一些特殊设备还能进行远程控制。这一功能也是电力自动化系统技术能够实现的最基本功能[2]。

馈线自动化功能。配电网在运行过程中，当配电网中的某一个线路或构件出现故障或运行异常时，电力自动化系统能对运行异常的区域或故障构件进行锁定，并对出现故障的构件或线路进行快速定位。在锁定故障点后能对故障点两端的线路开关进行自动控制，使配电网中的故障不会进一步扩大。这一功能能够使相关维修人员在接到故障报警后快速了解配电网中的故障原因，提升抢修速度、缩短抢修时间，且由于故障区域得到及时断电处理，能够大幅度降低停电对社会大众的生产、生活造成的损失与不良影响，全面增强了配电网运行的安全性[3]。

电压及无功管理功能。电力自动化系统技术能够全面优化整个配电网的无功分布状态，并能够根据配电网的实际运行状态对变压器分接头的档位进行自动调节，并实现对配电网中的无功补偿设备的投切进行自动控制，使配电网所输出的电压合格，并将线损降到最低。

负荷管理。在以往电力公司运行过程中，所应用的电力负荷管理方式通常是对用电用户的负荷量进行分析与控制，但由于现阶段已逐渐对需求侧管理的高度重视，因此电力企业在运行过程中已不再局限于对用户负荷进行管理，而是需积极调动社会大众的积极性，使用户能够在用电过程中，结合自己实际用电需求及用电设备的特征，针对性地选择符合自身特征的用电机制。通过这种给用户积极参与的方式，能实现对分布式发电资源应用情况的间接控制，是供电方与需求方达到一个供需平衡的状态，最终实现降低整体供电成本，节约电能的目的[4]。

自动读表。本功能主要是通过相应的通信网络将广大用电用户的用电数据进行读取，该功能还能实现对用电数据的收集、存储、统计，为电力公司在进行电量统筹管理及电网建设中提供强而有力的数据支持。由于现阶段我国多个地区都相继出现了供电紧张现象，因此自动读表功能还能帮助供电公司开展分时电价，全面提升电力公司对需求侧的管理水平。

1.2 配电网管理自动化功能

设备管理。随着我国不同地区的用电量不断增大，现阶段各个地区的配电网工程及规模也在不断增大。因此在配电网实际运行中，以往全部依靠人工管理的管理方式已不再适用于现阶段的配电网运行规模，需借助先进的设备管理系统，结合整个配电网的运行状态对配电网中的各个构件进行自动化管理。该功能还能结合空间地理信息系统，以地区内整个电力系统的空间布局为基础，运用现代化的绘图工具，在空间信息系统中将用电用户的地理位置、电力系统接线路径以及相应的配电设备全部绘制到整个系统中，最终通过电力自动化系统技术，使相关工作人员可随时随地查看某一区域中的用电识别数量及用电量负荷状态[5]。

检修管理。配电网是一个非常负责的工程，整个系统需数量较多的构件与设备。因此在运行过程中经常会出现一些设备故障或线路故障。通过电力自动化系统技术的应用，能使配电网在发生故障以后第一时间确定故障点，并能结合故障发生原因制定针对性的故障维修技术，且通过对故障维修过程进行全过程管理，能全面提升对配电网故障的检修质量及故障处理效率。

停电管理。将电力自动化系统技术应用在配电网中，能够对停电情况进行科学管理。通过应用计算机信息技术够制定出合理的停电计划，并有效减少停电时间，缩小停电的范围，全面提升电力企业对社会大众的服务质量。

用电管理。电力企业在日常运营管理过程中，对广大用户的用电信息及用电费用的管理是一项非常重要的工作内容。电力自动化系统技术的应用能使该项工作全部实现信息化管理，通过计算机信息技术能实现对社会大众的用电信息、电费缴纳状态及分时电价计算等工作模块进行科学管理，全面提升整个电费核算业务的工作质量与工作效率。

2 电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用

2.1 自动化配电主站的构建

基于电子自动化技术的配电自动化主站主要的应用目的是实现对配电网馈线的自动调控功能，使配电网运行过程中的所有数据都能被有效收集起来，且通过对这些数据的收集与分析保障配电网中不同构件的正常运行。通过配电主站，能实现对整个配电网线路进行全过程监测与调控。自动化配电主站在实际运行过程中够实现多种智能化功能，主要包括：

平台服务功能。整个自动化配电主站系统能实现多个服务功能，其中包括对配电网运行状态的调控和功能、线路的集成功能，配电网运行系统的调度功能、报警功能、数据管理功能、系统访问权限的设定等多个个性化服务功能；配电SCADA功能。该功能主要包括了对配电网运行数据的和搜集功能、对各项运行信息与故障信息的处理与记录功能、人机交互功能、对配电网的自动化调控与管理功能等。

故障分析功能。自动化配电主站在对故障进行分析的过程中，主要分为自动分析、半自动分析、全自动分析等三种方式。在实际运行过程中，该系统能通过对配电网中馈线的实际通信水平、自动化设备的应用程度及配电网运行过程中的实际用电负荷等多个因素，对配电网运行中出现的故障进行系统调控[6]。并可通过配电网运行过程中所产生的所有数据进行适当分析后，最终提炼出故障相关数据，并制定出针对性的电网故障处理方式，进而保障整个馈线故障分析系统的稳定运行。与此同时，如在配电网运行过程中同时出现多个不同故障，则该系统可同时对多个系统故障进行平行处理，以此全面提升配电网的故障处理能力，最终有效保障配电网快速恢复供电。

数据分析与处理功能。在配电网应用过程中，受外界现实因素的影响，经常会有一些错误数据的出现。系统在进行数据收集中，这些错误数据会造系统对配电网的实际运行状态判断失误。为有效规避这一不良情况，该系统的数据分析处理功能能将所收集到的数据运用最小二乘法及加权法进行针对性的处理与分析，最终得到配电网的真实运行状态。

2.2 馈线自动化系统的构建

在馈线自动化系统的创设过程中，首先需结合整个配电网的建设规模及实际运行状态，面向配电网所在的区域进行集约化管理。在此过程中，技术人员首先需对配电站中一些故障发生率较高的线路中安装馈线自动化开关，使配电站在运行过程中一旦某个线路出现故障，馈线自动化系统能实现对该故障线路进行隔离处理，最大限度避免线路故障的进一步扩大。对于配电网中一些无法进行改造的线路，可在这类线路中安装相应的故障显示器或故障报警器，使这些线路一旦发生故障其所在区域的报警器能第一时间发出警报、并锁定故障位置，相关工作人员在接到预警后可及时对其所在线路展开相应排查，最大限度缩小故障持续时间[7]。

在馈线自动化系统运行过程中，其能实现对配电网运行中的遥测、遥控、遥信、通讯、以及电力调控功能。能对整个配电网中的配电操作室、环网柜、分线柜及开关箱等设备进行自动管理与调节，并能对整个配电网中的软件系统进行智能化管理，使其能够对配电网进行智能化的调控。通过该系统的应用，使配电网在运行中某个构件出现故障时并不会对其他构件或线路的正常运行造成影响。

另一方面，该系统还能与配电网中的以太网交互仪、无线通信构件等设备进行有效连接，形成对整个配电网中的电源进行全过程监控，使配电网中的电源在发生任何故障时都能及时被检测出来。且在配电网中的电流进行输入或输出的过程中，馈线自动化系统能自动开启线路保护，使配电网中的整个线路的输入与输出环节中都能得到有效的调控，最终实现对配电网中所有线路元件的智能化监控。

2.3 自动化配电通信网络的构建

基于电子自动化技术的自动化配电通信网络在建设过程中，主要应用的是无源光网络技术，该技术的传输系统为PTN网络。而光纤通讯网络在与PTN网络进行连接过程中，需依托相应的调度信息。在此过程中，在对网络进行接入时，相关研发人员需对PTN的传输接口及相应的传输能力进行充分考量，进而实现网元层与网络层之间的有机融合。

图1 自动化配电通信网络结构

为保障整个配电线路运行的稳定性与安全性，自动化配电通信网络还需添加一个光纤VPN接口，通过这一接口的安装，能够大幅度降低整个配电网的自动化改造成本以及整个自动化系统的应用周期，全面提升整个配电站在运行过程中的使用寿命。通过这种无线传输方案，能够使配电站运行过程中产生的所有数据信息以及相应的故障信息都顺利传输到自动化配电主站系统中，且在传输过程中，能够经过GPRS终端系统实现对配电站中的每个构件进行IP绑定以及通信路径。最终该系统中形成一个专门的GPRS通信网络，使整个配电站运行中的数据传输与交流需求得到有效满足。

综上，配电网工程作为我国不可或缺的重要基础配套设施之一，该电力系统的稳定、安全运行尤为重要。随着科学信息技术的飞速发展，将电力自动化系统技术全面应用在配电网的正常运行中，能够全面提升整个配电网的运行效率与运行安全。因此，相关研发人员应结合配电网的实际运行规模与运行状态，将电力自动化系统技术应用在配电网不同的运行环节中，通过一系列自动化、智能化系统的应用，大幅度提升整个配电站的自动化运行水平，使相关工作人员能够通过电力自动化系统实现对配电网的智能化管理，保障电力系统的可持续发展。