配网自动化技术在配网运维中的应用

国网湖北省电力有限公司枣阳市供电公司 张征宇

在电力系统中配电网属于基础组成部分，其运行过程能够实时接收电能信息并向用户电力网上分配。在电网运维阶段，自动化技术的应用不但节约了人力成本还提高了运维效率，为配网安全运行提供重要支持。

电力系统的组成结构庞大，配电网在系统整体肩负着中转与分配的职能，可以通过输电线接收电能，之后向不同用户终端分配。配电网处于电网系统末端，和输电网络、电气设备直接相连。因此配电网不但分布面积广且线路长，其中电力设备较多。配电自动化技术属于依托计算机、通信、控制等领域技术对于配电网的运行、用户、离线、电力等信息进行集成，组合而成自动化运管系统，负责检测配电系统运行或故障情况，对于配电过程进行控制与管理。因自动化系统组装结构复杂，来自于电力企业、配电系统的数据都存在于配电网络当中，在自动化技术的应用下能对配电、馈线等展开自动化管理。

1 配网自动化技术优势及类型

1.1 配网自动化技术优势

配网操作简单且安全、高效。和传统配网控制系统对比，自动化技术的应用能和现代化技术相互融合，通过无人操控的方式控制管理成本，让操作流程更加简化，使供电系统运行效率更高；在配网运行过程配电输送十分关键，需保证供电系统电能的顺利输送，利用自动化技术即可攻克运行效率低这一弊端。对比于传统的配电工作模式，对于配网状态监测更加及时，能预防人为操作失误导致运行故障，保证电力设施安全[1]。

自动化技术的运用可改善云端工作环境，减少人员在极端天气下展开外业作业，保证运维人员安全；提高故障的检修效率，配电网运行阶段故障问题难以避免，自动化技术应用后可对线路故障持续检测，采取有效的检修措施，对于故障快速作出反应，将局部电网切断，控制故障分类，降低对配电网络产生的影响，降低系统损失。可见在自动化技术的支撑下能取代大部分的人工作业，降低配网运维操作难度，让电力输送效率和安全性能有效提高。

1.2 配网自动化技术类型

监控自动化。主要指的是依托aram 频率检测的监控技术，能搭建实时的监测系统，对于终端配网的运行状态进行随时维护。与此同时，依托该技术还能实时分析配电网的自动化运行状态，利用SCADA 打造综合控制系统，对于终端数据的数量进行控制，还能辅助数据交换，最终实现共享，让数据传输效率和速率都有一定提升，为配网维护工作提供支持[2]。

自动化通信。由于配网自动化的应用需要依托通信技术而进行，建设配电网阶段，出于对远程控制的严格要求，因此通常利用光纤通信，此技术性价比超高，不但能输送配电信息，而且还能控制输电频率。在配网设计过程当中，通常会对数据进行快速传输，依托其性能开发出诸多拓展功能；信息一体化。当前为信息化时代，配网系统同样如此，配电自动化的应用使得电网系统信息一体化优势明显。信息一体化在配网运维当中十分重要，在电力系统中融合所有区域配网系统的信息，信息统一后传递效率更快，可提高配电效率，让配电过程达到智能化状态[3]。

管理集中化。电力系统运行阶段，由于用户分散、配电网络也具有分散性特点，随之产生的信息和数据也极为分散，共享困难、影响配电效率。在管理集中化技术的运用能解决配电系统信息共享问题，通过集中化系统让配电系统变为整体。当前，在配网自动化应用阶段开发出的SCADA 系统就能连接控制中心，利用用户资源辅助配网运维；新型FA 系统。是分布式电源，使用过程能根据用电户匹配适合电源，实现智能供电，该自动化技术应用能提高电能利用效率。

2 配网运维常见故障及解决策略

2.1 常见故障

闪络故障。在电网运行阶段可能出现闪络故障的问题，原因主要是电网设计不合理。部分配电网络初期设计和当前运行环境存在不同，由于建设时间较早、和运行需求不符。在部分电力设备的配电线路运行阶段设备可能出现老化现象，线路绝缘层破损或存在污垢，对于线路的导电能力产生影响，从而产生闪络故障[4]。

异常电压故障。由于部分电网设计时间早，与目前电网架构间可能出现不匹配问题，功能冲突导致配网自动化技术难以应用。由于配网设备运行效率低，难以供应电力需求，还有可能导致配电网运营压力不断增加。如果配网长期处于超高压运营状态，则电压就会出现异常，对于配电网运行安全、效率产生影响。如若不能快速对于异常电压进行处理，就可能影响配网运行导致安全事故发生，对于群众安全造成威胁。

2.2 解决策略

关注配网改造。配网运维阶段，利用配网自动化需要关注配网设计、配网改造等。对于配网进行改造能优化电力系统、满足对供电需求，支撑配网自动化的控制，让配网运行更加稳定、安全。在配网建设阶段，相关人员应优化配网设计，对于图纸进行整理和改造，做好内容记录、防止材料丢失。为保证配网使用安全，将其运行安全系数有效提高，相关人员还需注重电网改造以后随时监督，对其进行巡查，重点对于设备地线接地情形进行检查，还需要对于电线杆埋入土深度合理性进行检查。无论是供电企业还是配电部门，都应该关注设备更新，利用自动化技术和设备和原有电力设施、电力系统进行融合，完善配网改造，为配网自动化运行奠定基础[5]。

完善硬件建设。在配网运维阶段，运用自动化技术需要硬件系统的支持。配电网当中硬件系统包括电力硬件支撑和修复两种系统，发挥硬件系统的优势，运行自动化技术，能够将配网运维方面问题解决。相关人员应该注重硬件系统的应用，及时收集电力数据，并且对其展开整理，通过剖析以后，确保技术人员能对故障位置迅速定位，找到问题原因，将供电效率不断提高。除此之外，配电部门也需要健全监管系统，通过对配网监管，利用修复系统，控制故障问题导致长时间断电，将供电质量不断提高。

改进配网性能。为支持配网自动化的顺利应用，在配网运维过程当中，还需关注配电网络的自我诊断功能优化，改进配网性能。供电任务结束后可利用通信技术、计算机技术对配网数据进行检测和输送，将配网水平不断提高。此外，配网运维管理人员还需要在故障发生时快速进行检查维修，防止自动化设备存在故障，影响电力系统运行。

3 配网运维中配网自动化技术的应用策略及应用前景

3.1 自动化监测配电运行

随着城市化建设进程日益加快，为保证城市规划、电力系统间的衔接可能存在滞后性，配网建设和城市发展步调不统一。由于社会对于电力需求量相对较大，随之导致配电网负荷也越来越高，电力配套可能和用户要求不符，加上电力设备出现老化，使得配网事故发生率日益提升。在配电运维的管理工作开展阶段，安全管理属于核心内容。考虑到配电网运行环境极其复杂、可能受到自然影响，也有可能受到人为因素影响，增加系统的故障发生率。如未能将配电系统故障问题发现，就会导致线路出现短路故障，还有可能导致电路温度不断提高，最终线路起火威胁用户安全。在此环境下，用自动化技术可实现对运维过程的监测，还能自动采取控制措施，利用自动化系统对配电环节设备和线路运行状态实时监测。

如配网系统特定结构存在故障、配网运行出现异常，自动化技术的应用就能及时捕获异常数据，并对数据展开分析，通过自动追踪定位故障位置明确故障成因，采取自动化隔离措施，控制故障范围逐渐扩大，威胁电网安全。自动化系统还拥有自动恢复、防护多种功能，当电网受到外部攻击影响，配电系统能分析攻击信息，预防黑客、病毒向配电系统当中植入，维持系统安全运行。此外，配电自动化的应用下还可赋予配网系统自愈能力，如系统出现故障或配网受扰动，自动化系统就能及时响应，完成故障检测和区域隔离，待故障被全部排除后就能将供电自动恢复。

3.2 对于配网信息化管理

当前配电网络发展呈现智能化特色，更多电力设备和传感器被应用于配电系统中，在现代化设备应用下能确保配网的运行效率。在配网实际运行阶段，可能产生较高的系统电压、电流，系统内部还有可能出现无功功率与谐波，利用自动化技术能管理配网信息，借助智能装置收集系统电压、电流、波动、偏差数据信息，并向配电系统信息中心发送，系统根据信息内容生成生产报告以供配网运维人员排除故障，制定运维方案，同时还能为电网规划或新用户并网提供数据支持。

在新能源领域快速发展背景下，全国各地充电桩的建设数量越来越多，因充电桩的运行具有不稳定性和非线性特点，可能影响供电系统运行质量。在充电桩使用阶段，配电系统内部非线性斜波出现概率不断提高，导致三相不平衡或者功率波动，以上问题会影响电能传输质量，不利于配电网络运行。配电自动化应用能辅助充电桩运行检查，采集运行数据向配网系统上传，由系统对于运行数据展开分析，了解不同地区分布式电源使用特点，从而制定管理和调度方案，这一应用对于城市的配网系统存在的供需不均衡问题解决十分有利。

3.3 自动化实现配网调度

配电自动化可应用于配网调度的管理当中，按照配网的实际运行状态展开调度管理，对于不同线路或者配网区域电力负荷进行调节，维持电能的供需平衡，使配网系统运行稳定、安全性不断提高。与此同时，在配网运行阶段，还会产生大量数据信息，依托数据采集、分析和管理，辅助电力调度的顺利进行。我国电网行业逐渐向智能化方向发展，配网系统内部数据信息日益增多，传统运维技术和电网发展现实需求可能存在不符之处。引入配电自动化完成配电调度能实现配网运维无人值守，解决传统配网调度存在的不足之处，有效管理各个配网环节。

此外，自动化调度使用SCADA 管理系统，该系统同时具备电网数据采集、监控、信息监测及EMS 多种功能，应用于电力调度能预测电网的实时用电量，从而对不同区域用电情况合理安排，防止出现特定区域用电紧张问题。

3.4 向智能化方向发展

在互联网技术快速发展过程，智能化时代已经来临。配网系统内，物理现象、物理参数能形成特定标准，可通过数据化形式呈现，对于计算机处理方式极其有利。将电网和互联网相互融合，能加速电力全球化格局的形成。电网运行范围更大，还能开发更多国外市场，与国外电网之间融合、拓宽合作空间，在数据技术和网络技术的支持下，让配网自动化逐渐向智能化方向发展。

3.5 自动化技术应用灵活

科技的发展能推动技术发展，配网自动化也在不断发展，能让电网的故障诊断、自动化处理功能更强。特别是当前电网范围不断扩大，所以要求自动化技术的监控力度更为精准，防止电力故障问题发生对于电力网络造成危险，还能预防电网受到外部攻击。利用自动化技术，部分危险性较高的检修工作能用机器人代替，灵活运用自动化技术，通过远程操作的方式让智能机器人完成电网的检修和运维操作。

综上，配网运维工作开展阶段，充分发挥自动化技术的优势能保证运维质量及效率，提高配网安全性。在电力行业发展迅速环境之下，管理行业人员应明确配网运维中常见故障，寻找解决措施，对于配网自动化进行合理利用，让自动化配网技术能得到推广，为行业发展提供技术支撑。