电力系统配电网自动化的前景方向探究

贾沈翔

（国网江苏省电力有限公司泰州市姜堰区供电分公司）

电力系统配电自动化具有电力系统故障分析功能、电量与功率控制功能、配电实时性监控的功能等，可增强配电管理的效率，预防电能损失的问题，推动电力系统的安全可靠运行。因此，在电力系统配电网运行的过程中应重点采用自动化技术，并且在未来发展的进程中不断完善和优化配电网自动化系统，为其后续的可持续进步夯实基础。

一、电力系统配电网自动化分析

电力系统配网自动化主要就是采用先进的计算机技术、电子通信技术与自动化技术等提高配电网的自动化水平，借助此类技术全面监控配电网的运行状态和安全事故，智能化进行配电网的维护，确保系统的安全稳定运行，降低故障问题发生率，减少人力资源、财力资源和物理资源的投入，提升系统的运行效率。同时，自动化技术的应用还能自动监测配电网系统的故障问题，提升系统管理的效率和效果，为电力系统的健康稳定发展和配电网的安全运行提供基础保障。

二、电力系统配电网自动化功能

目前在电力系统配电网自动化发展的过程中，能够实时性采集和收集配偶点位运行的各类数据信息，利用现代通信技术将数据传输到管理系统和数据库系统，全面研究和分析数据信息之后判断配电网的运行情况，及时发现故障问题和安全问题，及时作出应对。同时自动化技术的应用，还能实时性监测用户的电力计量装置数据信息和运行现状，预防发生窃电的问题、偷电的行为。另外，自动化技术的应用还具备扩充性的特点、开放性的特点，可以准确、快速识别出配电网系统内的故障电流，按照故障电流的特点和具体状况，针对性进行故障问题的控制，使得配电网能够良好运行。

1.控制功率与电量功能

配电自动化不仅具备电量控制功能，而且可以实现科学控制配电功率，这也是配电自动化系统众多功能中最为基础，也最为核心的功能。

2.实时监控功能

实时监控系统，可以对电网系统当中的线路开展实时检测工作，掌握线路的实际负荷情况以及实时运行情况，有效预测当中的安全隐患，确保整个电网系统始终处于正常运转、安全运转状态。与此同时，借助监控系统还可以精准掌握、科学管控终端用户的操作情况，通过电表监控功能可以有效发现窃电行为，以此避免电能流失所带来的损失。

3.故障处理功能

电网自动化系统具备配电线路故障检测与故障排查功能，当电路系统出现问题时，可以及时开展检测工作，并且将检测信息精准反馈给电网系统控制台。同时，还具备一定的自动修复能力，这项功能主要通过故障控制器完成。故障控制器DDR 可以应对各种恶劣的自然环境，在各种自然条件下做好故障排查工作。

4.科学检测电能损失

电网自动化系统可以有效检测，并且精准核算线路电能损失。科学做出调整，探索更加优质、更加高效的线路运行模式，从而有效降低电能损耗，保证供电公司的经济收益。

5.拓展功能

配电网自动化系统具备节点连接功能，可以在基础节点的连接处完成拓展。当配电网需求量扩大时，可以通过增设硬件设施的方式完成设备功能扩展，并且通过连接软件方式将新的节点汇入到原有的互联网当中，实现电网拓展。

三、电力系统配电网自动化发展历程

1.自动化模式现状

电力系统运行过程中主要涉及到发电环节、输电环节和配电环节，配电网是整体电力系统为电力用户提供服务的重要环节，是电力输送连接用户的终端。只有积极采用先进的技术和现代化的管理方式，才能最高程度上利用和配置配电网的资源，提高配电网的运行水平。而配电网的自动化发展就能够通过各类先进技术和现代化的手段，增强配电网运行管理的效果，当前多数地区已经开始进行配电网的自动化建设，制定了配电网的自动化模式，例如：构建馈线自动化配电的模式，远程性、实时性对馈线分段开关进行监督控制，监测联络开关的实时状态，了解馈线电流的情况，结合监测和监督结果自动化进行馈线开关的操作，提升馈线处理的有效性。此类模式网架的结构非常科学，设备容量的设置也十分合理，能够灵活应用馈线开关和配电网的各类设备，预防出现馈线管理和调控的问题，完善配电网调配和管理功能。

2.自动化发展的历程

我国在20 世纪90 年代就已经开始研究配电网的自动化技术，为城市电力配电网的改造和升级提供技术支撑，多数城市已经建设配电网自动化系统。随着21 世纪的到来，我国开始重点进行城乡电力配电网的改造，采用先进的自动化技术提升故障诊断的速率、故障隔离的速率、自动化恢复供电的水平。2004 年我国供电企业已经开始进行配电网自动化的建设，为自动化技术的推广和应用夯实基础。2009 年我国相关部门下达了关于配电网自动化建设的指示、互动化的标准，明确了配电网整体的自动化建设和发展目标，促使自动化技术在配电网领域中的推广和应用。从整体的层面而言，配电网自动化建设与发展经历了以下三个阶段：其一，以自动化开关设施为基础进行系统的互配，能够自动化进行故障问题的隔离，快速解决故障问题，使得区域范围内能够快速恢复正常供电，例如：在配电网中采用自动化的重合器设备、分段器设备，增强故障隔离和供电恢复的效果；其二，以FTU 系统和现代化通信技术为基础的自动化技术应用，可以进行配电网的远程监控，将FTU 系统、通信系统、计算机系统等有机整合，提高自动化技术在配电网领域中的应用有效性；其三，自动化技术高级应用的阶段，能够自动化、智能化进行配电管理，提升配电网调控和管控的智能化程度，在高级应用软件的支持下，改善自动化技术的应用现状。

虽然我国电力系统配电网自动化经历了多个阶段的升级和改造，但是由于目前自动化技术的应用存在问题，难以全面发挥自动化系统和技术的应用功能、应用作用，导致配电网的自动化升级和改造止步不前。因此在未来发展的过程中，应重点结合电力系统的配电网自动化发展需求、特点等，增强技术应用的规范性与合理性，充分发挥自动化技术的功能和价值，促使配电网自动化的良好发展。

四、电力系统配电网自动化发展前景方向

由于目前我国电力系统配电网的自动化发展存在问题和不足，有着一定的发展空间和前景，因此在未来发展期间应重点探讨和分析如何增强配电网的自动化建设水平，促使配电网自动化系统的良好运行、稳定发展。主要的前景方向为：

1.自动化功能实现的前景方向

电力系统配电网自动化发展的过程中，有着自动化功能实现的潜力和前景，因此未来发展应重点寻求能够实现配电网自动化功能的措施，提升自动化系统的发展水平和运行成效。

（1）故障检测功能的发挥

配电网自动化运行期间的功能众多，在多种功能共同作用下能够使得配电网运行水平有所提升，尤其是自动化系统的故障检测功能，能够自动化全面性检测配电网是否存在故障问题，使得相关管理部门能够按照自动化检测结果快速有效解决故障，提升配电网运行的稳定性，确保供电的质量和连续性。因此在配电网自动化系统未来发展的过程中，应着重关注故障检测功能的发挥，例如：自动化系统实时性监测配电网的运行状态，一旦发现有故障隐患问题，就可以利用数据处理模块进行告警信息和事件的发送，同时发送配电网事故问题的总信号、保护动作的信号等，使得操作人员按照信号指示快速解决故障问题。另外，还需完善自动化系统的告警事件智能化决策机制，一旦系统发送故障信息，就要智能化判断是瞬时类型还是永久类型的故障，按照判断结果将数据信息发送到数据库系统内，快速结合数据库系统所接收的信息做出故障分析和处理的决策，确保维修人员按照决策信息进行故障维修和处理。

（2）故障定位与隔离功能的发挥

为了全面发挥配电网自动化系统运行中的故障定位功能和隔离功能，应重点完善自动化故障定位分析与隔离操作的机制。首先，可以按照故障检测所发送的警告信息和告警事件序列、FTU 过流信号等做出初步的分析，之后与配电网的拓扑之间相互整合，判断故障所在的位置和区段，确保能够快速准确进行定位。其次，完成故障问题定位分析之后，在问题发生的位置进行故障的隔离，采用SCADA 自动化分析的技术，准确了解配电网开关的状态情况，按照网络状态进行网络拓扑处理，确保能够快速、有效将发生故障问题的区域分段隔离，确保电力系统的安全稳定运行，避免故障问题对正常供电造成影响。

（3）电力恢复功能的发挥

采用自动化系统进行配电网故障问题的精准定位和合理隔离之后，要按照实际情况进行自动化的电力恢复，通过在配电网络拓扑中设置电力恢复的模块，确保自动化系统在完成电力恢复之后，快速做出处理，撤除配电隔离的部分，以最快速度使得配电网恢复到原本状态。

电力系统配电网自动化发展的进程中，为了能够充分发挥自动化技术的应用功能，不仅需要考虑自动化技术应用的社会、经济和技术效益，还需着重根据自动化系统发展需求完善系统功能，确保自动化系统功能优化性、完善性的情况下，促使配电网的安全运行、高质量供电，增强供电服务的效果和效率。

2.技术创新发展的前景方向

相较于传统配电网，配电自动化系统具有的功能众多，可以实现与互动的密切互动与交流，鼓励用户对电力供应工作的各个关键性环节提出宝贵意见，并且确保用户可以结合自身需求开展选择性使用与选择性消费。但是在配电网自动化发展的过程中若不能科学进行技术的创新和应用，将会导致自动化系统的实现和应用受到制约，因此，在未来发展应着重对配电网自动化技术的创新。例如：采用自动设置中继的先进技术，在软件设计的过程中配置信息接收功能、转发功能，将功能模块运用到中继节点上，确保信息的自动化接收与转发。再如：研发配电网自动化主站一体化的技术，将主站系统作为核心部分，研究开发能够提升配电网系统自动化水平、智能化水平的技术。同时还需研发现代化的5G 通信技术与配电网自动化系统整合的技术措施，改善整体系统的通信性能，增强配电网自动化系统的运行效果，使得配电网自动化系统在运行中可以准确进行各类数据信息的采集处理、分析处理、整理处理等，为提升配电自动化技术的自愈性建设水平提供基础保障，促使配电网自动化系统的多元化发展、标准性建设，达到预期的技术创新研发目的。

3.智能电网的前景方向

结合配电自动化系统发展趋势展开分析，逐渐朝向智能电网发展。目前国内智能电网研究工作仍然处于基础探索阶段，利用现存依据以及现有理论开展应用探索。由于全国各地的资源分布情况不同以及用电需求不同，配电自动化系统发展方向以及研究重点也不尽相同。结合目前智能电网研究工作分析，智能电网主要是在电网系统当中注入互联网技术、计算机技术、现代通信技术、电力技术、自动控制技术等，将人工智能功能赋予电网系统，使得电网系统具备基础应变能力，当遇到紧急情况时可以做出智能反应，有效解决一系列故障问题。配电自动化需要借助自动化管理系统实现在配电自动化，系统建立环节，要尽量收集配电数据与配电信息，将低压用电信息与配电自动化系统有机融合。结合用户的实际需求展开深度分析，探索更为优质的服务模式，满足用户的个性化需求，提升用户满意度。在用户的日常生活的各个方面，感受智能电网系统的优势。与此同时，可以结合自身的实际用电需求，科学开展用电配置。不仅如此，配网自动化系统可以使广大电力用户精准掌握电网系统供电情况，有效调节自身用电情况。除此之外，电力用户可以在互联网当中通过各种APP、各种网站查询电量，掌握用电事故的一系列处理信息。

4.综合发展的前景方向

为保证配电自动化系统处于安全运转、正常运转状态，有效克服各种设备故障问题。当配电网遇到巨大干扰与巨大故障问题时，配电网自动化系统应当做好故障判断与故障排除工作，确保广大电力用户的实际用电需求，有效避免故障范围扩大，而无法持续供电的现象发生。合理面对人为破坏问题以及自然灾害破坏问题，确保电力信息与电力供应情况，这需要电力自动化系统具备自我修复能力，可以做好实时监测工作，具备故障分析能力以及安全评估能力，可以开展一系列预警工作，做好故障隔离与自我修复工作。然而，配电自动化系统为保证创新发展，需要合理引入可再生能源，对于微电网的介入与电源的接入，可以实现兼容，与电力用户展开科学互动，满足用电用户的个性化用电需求以及多元化用电需求。与此同时，在传统用电服务的基础上，科学设置增值类服务。为此，配电系统需要保证电力服务工作的高效性，有效优化一系列资源配置，降低资源消耗，显著提升各种资源的利用率。智能化配电系统可以实现智能化信息收集与智能化信息共享，采取统一标准、统一平台，确保配电系统管理工作精细化发展、规范化发展、标准化发展、智能化发展。

5.建设方案优化的前景方向

（1）变电站馈线断路器与主断路器协调配合。为有效解决系统故障问题，应当探索更加优质的解决措施。提升通信开关远程遥控操作能力以及开关自动操作能力。针对线路故障问题展开科学判断，管理部门承担控制电网线路自动化的任务，因此需要确保出现保护开关与馈线开关相互配合。最后，在变电站阻断线路当中形成环状电网方案。（2）秉承适应性原则。结合目前国内配电网自动化发展情况展开分析，由于农村地区经济水平较为落后，因此普遍缺乏优质的设施与设备。因此，在配电网自动化建设环节，需要结合国内实际情况与当地实际情况展开融合分析，探索与城乡经济发展情况相符的建设方案。这样可以有效解决配电网供电环节当中稳定性不足与可靠性不足等问题。在配电网自动化建设环节，加大资金投入力度，满足广大电力用户的实际需求，显著提升资金利用率。（3）秉承逐步完善原则。配电网自动化系统由于拥有的大量的配电网点，因此还需配备各种线路电源。配电网自动化作为较强的综合性系统，其具备内容丰富、功能性较强等特点，应当按照不同阶段实施建设。首先，初期建设阶段工作重点为电压系统建立，以自动重合闸作为变电站保护屏障。其次，为确保自动化信息处理效果与微机控制效果，构建更加完善的通信系统，以此实现信息传递与高速信息共享构。建更加完善的自动化控制系统，做好复合协调工作，并且加设控制设备与通信设备在各个分支当中科学设置自动配电开关。（4）加强全面自动化建设。在选取更加科学合理、行之有效的运行模式时，要结合高效节能原理开展合理调控与科学调控，不断探索、不断总结系统内部各个运行环节当中的运行轨迹与运行特点，从而保证电力系统可以实现全面化发展、自动化发展。

五、结语

综上所述，电力系统配网自动化发展的过程中具有功率控制功能、系统实时化监控和故障处理功能等，能够促进配电网的良好运行。但是，目前我国配电网自动化发展存在问题和不足，有着广阔的潜力和前景，在未来发展应重点进行自动化功能的实现，技术的创新优化，智能电网方向的打造，提升综合化发展水平，对建设方案进行优化，确保能够促进配电网自动化系统的良好发展和运行。