配网自动化技术在配网运行中的应用与探究

国网湖南省电力有限公司长沙供电公司望城区分公司 胡伟杰

1 引言

随着人们对电力需求越来越大，电力行业也在这一背景下高速发展，而作为电力系统基础的配网工程，其本身的复杂性、危险性，给电网的建设带来了较大困难。而配电网自动化系统的出现直接推动了电力产业的快速发展。配电网的自动化系统运行通过各种技术升级优化组合，基本实现了可在线或离线进行自动监管，并且时刻掌握配电网的具体运行情况，可以持续地供给可靠且稳定的高质量电，配网自动化系统的运行能在电网出现故障的第一时间进行详细具体的报告，能在第一时间对电网进行修复处理，极大地缩短了处理电网运行中出现故障的时间，不仅减少停电的范围，还给电网系统的运行降低了维护成本，提高了电力企业对配网工程的管理效率，更好地为人民群众进行供电[1]。

2 简析配网自动化技术

2.1 概述

配网自动化技术一般指利用现代计算机技术、自动控制技术、电子信息化技术、网络通信技术、电网结构数据及新型高性能配电自动化设备等多种技术手段，按一定算法逻辑所通过编程的自动化配网管理系统，这套系统可以实现对配网系统进行离线或在线的自动化监测管理，使配网工程始终在可监测范围下进行工作，让配网工程得以最大效益的运行。

2.2 配网自动化相关技术

2.2.1 监控技术

监控技术是指通过Aram 的频谱分析，对电力的实时监控进行了最优化，建立了一种新型的监控设备来监控配电网络的工作状态。利用监视技术能够对配电系统的自动操作进行及时的分析与监视，进而进行详细的分析。基于SCADA 的集成控制体系可以有效地实现对终端数量和数据交换的监控，同时也可以通过数据的分享来增加数据交换速度，从而保证了配电网络的运行效率。

2.2.2 新型通信技术

配电网自动化技术在配电网络的发展中，对远程监测技术提出了越来越高的需求。光纤技术在配电网络的建设中的应用，是由于其高成本效益。光纤技术的功能是传输与维护有关的信息，并由终端来实现对现有的数据和频率的调控。在一般的配电系统中，一般都会采用高速的数据传送技术，其优势可以促进更多的功能的扩充。

2.2.3 配电系统集中化

当前，配电系统集中化建设和管理主要还是采用分布式网络，但是由于用户的信息和服务系统自身的不稳定，使得分散的网络在保持集中状态下的性能并没有得到预期的持续。总体而言，电力网建设要求对各主要站和变电所间的负载进行集中处理。由于电力市场的集中控制对电力市场的影响，使得电力市场上的电力设备的安全管理显得尤为关键。

3 当前配电系统中存在的问题

在现有技术下，配网系统中的供电方式，从由低压侧的两路电源备自投的应用方案，替换至最初所使用的单电源供电技术，从这一角度上来说克服了因单电源供电连续性差，且易出现故障时将所有负载电力截停的现象，而在实际使用中每一路电源都有自己的负载。因此，在联络开关闭合时单电源供电直接加大了额外负载，致使变压器超过平时的用电高峰期导致线路的截停进而造成停电现象。当这种情况出现时，必须由专业工作人员进行手动切除，将负载部分从线路上截掉以维持电力的正常稳定输出。

但在错综复杂的电网系统之中，经验老练的电力工作人员也无法在瞬间清楚变压器的负荷运行情况，也就是变压器处于类似用电高峰期过载时的参数，因此必须利用智能开关的相关参数对变压器的负载情况进行判断，但智能开关的参数并不会直接显示在开机柜上，因为电力局内部明令禁止与之配套的后台软件，不允许在智能开关上安装，因此一般用户不会对智能开关进行后台安装，因此无法有效获取精确详细的智能开关记录的相关参数，在得不到精确详细的参数时，电力工作人员只能根据以往的经验来进行判断，对负载部分进行手动切除，因此相对会产生较大的用电隐患。

而因为采集数据的不充分，也会导致一系列的相关电力问题出现，在电力工作人员对相关设备进行故障抢修时，无法从运维系统中获取所需要的相关设备运行的状态信息，以及电参量信息，或出现的报警及其他的故障信息，无法将数据进行详细的汇总。即使在问题出现之后通过电力局的许可进行后台软件安装，但因停电后台软件无法得到供电，因此也不能利用后台软件进行信息的获取，这会直接导致抢修时间成倍增长，导致电力系统的整体运行效率低下，且存在较高的电力安全风险，易发生电力事故，类似情况的出现对整个电力工作人员团队的管理都无形中增加了困难，导致电力系统的工作处于低效运行状态。

4 在电力系统中配网自动化技术的重要性

在配电自动化系统中，其自动化的主要功能就是对配电网数据采集与监控系统和配电网电压管理系统，以及配电网故障诊断和断电管理系统与操作票专家系统、馈线控制局数据监测系统和馈线自动隔离和恢复系统等具体功能[2-3]，为整个配电自动化系统运行提供坚实的技术支持。通过遥信、遥测、遥控、遥调进行数据采集，对系统运行状态进行监视报警事件顺序记录统计计算，制表打印，且支持无人值班时变电站的接口等功能。

配电自动化系统能在电力网出现故障时，以最快的速度对故障的电参量，以及故障原因变压器散热状态等数据进行及时记录与反馈，从根本上直接提高了电力系统的抢修效率，能极大地节约运维成本，且通过计算机对相关设施进行负载率和断路状态及设施可使用时长进行参数计算，实时传输至运行维护系统给电力工作人员提供详细精准，且重要的设施参数以做出科学合理的判断，进而可以对相关电力设施进行有效的维运，当电力设施出现故障时能以最快速度找到原因并及时进行抢修。

5 配网自动化技术在电力系统中的应用

5.1 配电自动化技术与人工智能技术

随着用电需求量的不断增加，我国电力系统发展已进入成熟阶段，电力系统的自动化建设已进入智能化，在结合配电自动化技术与人工智能技术算充分利用BIM 模型，对城市供电系统进行模拟计算，电力企业通过提供及时的设施数据，再通过大数据进行计算，将可能会出现的电力事故进行推演，然后根据推演结果采取措施对相关设施进行维护，充分保障电力系统的稳定运行，为基础设施正常工作提供强大的技术支持，推动地区的经济整体发展。

借助云计算下的智能保护技术，对电力系统的稳定性进行新时期背景下所需的基本维护，积极利用先进科学技术提升供电企业的电力网系统，安全稳定运行。通过配网自动化系统，提高电力系统运行的管理效率，根据地区的用电需求进行人员组织架构，按地区的设施磨损程度进行工作安排，对所有区域的电力网进行实时监控，并进行数据记录及运算。若部分地区的配电网因为自然环境等因素产生故障问题，通过配电自动化系统能够及时地确定故障发生的所在位置，且能根据故障现场的实施情况进行数据收集，通过人工智能算法启动科学设置好的应急预案，尽可能减小部分故障，对整个电力系统造成的损坏，通过数据的实时反馈以最短的时间解决电网故障，减少故障区的停电时间，提升电网的整体运行效率，将配电自动化技术充分地进行利用。

通过对变压系统的实时监控，及时发现变压系统存在的安全隐患。利用配电自动化技术，对可能会出现故障的变压设施进行着重监控，将自动化系统技术与实时监控变压系统进行有机融合，利用自动化系统的人工智能算法对变压系统进行大数据计算，通过所反馈的资料利用BIM 技术进行数据推演，计算变压器可能存在故障的概率。在自动化系统的实际运行过程中，相关电力工作人员应充分利用自动化系统的优势，对监控辖区内的所有电力设施所反馈的数据进行实时随机筛查，及时地掌握系统中各个设备的运行状态，若出现数据异常能在最短时间内进行判断并做出相应的决策。面对电力系统可能会出现的所有问题，充分利用配电自动化系统的优势，得到最佳解决方案，确保地区电力网稳定安全运行。

5.2 在配网安全管理中的应用

电力行业是高危行业，导致配网运维管理的工作存在一定危险性[4]。在配电网络的运行中，充分运用电力自动化技术，确保配电系统运行中的安全防范工作能够高效全面地开展。企业要结合自身的经验，制定合理有效的安全生产计划，并与之相适应。首先，必须对影响电网运行的各种因素进行分析，以防止其对电网运行造成不利的后果。其次，要对容易引起失效的可控因子进行有效的控制，及时地对已出现的问题进行处理，以防止给企业带来更大的经济损害和可持续发展。

5.3 配网自动化技术在配网信息管理中的应用

通常情况下，电力企业在进行日常的生产运营过程中会产生大量的数据信息，配电自动化技术可以有效地解决这个问题，所以有关部门必须加大对电网自动化技术的应用力度，同时加大对电网自动化技术应用力度，降低工人的劳动能力，从而大大提升生产水平，促进生产和经济发展。

5.4 配网自动化技术在配网运维中的应用

要改善配电网络的运营品质，必须加强配电系统的自动化技术，以达到改善供电品质的目的。首先要强化电力装备的品质，对其进行有效的管理，既能有效地提升生产的工作效率，又能减少生产中出现的安全隐患。配电网自动控制技术可以实现对电网的远程监控，利用特定的机器对数据进行集成和处理，并对其进行数据的分析，从而使网络的运行过程中出现的问题得到有效的检测，并对其进行有效的控制。

5.5 配网自动化技术在配网调度管理中的应用

配网调度管理主要针对配网中出现的各种紧急事件和故障进行处理，在配电网络运营管理中具有十分关键的作用。通过配电网络的自动控制技术，可以对设备的故障进行快速检测，查找故障的根源，把相关数据反馈到调度中心，由调度中心的维修人员依据数据进行处理，从而保证配电网络的安全和可靠的运转。

6 总结

随着我国社会经济的飞速发展，人们对电力的需求不断增大，因此供电企业将面临供应更大规模，质量更佳的高质量电，要利用新兴科学技术充分了解电力系统中可能会出现的电力安全问题，要认识到电力系统出现问题对人民群众乃至社会发展所造成的影响。因此，提供高质量且稳定的电是供电单位当前的主要命题，供电单位要充分利用科学技术对供电系统进行监管，充分利用配网自动化技术对配网工程进行监测。

同时，在人工智能下了解自动化技术在电力系统中的价值和意义，借助新兴科学技术对供电设备实施监测，充分掌握供电路线的具体输电情况，针对不同区域进行分段供电，降低因供电分配不均导致停电的现象。利用新兴科学技术结合电力系统所具备的专业知识，综合推动电力企业管理的一体化发展，充分利用配电自动化技术所带来的帮助，及时充分的集成各种现代技术，适应不同环境下的供电需求，解决配电网及用电过程中的安全问题和经济建设中的矛盾，为电力系统提供稳定且安全的坚实保障，共同推动我国全面建成小康社会。