基于智能电网的配电自动化系统分析

王奕弢

国网江苏省电力有限公司常州市金坛区供电分公司 江苏 常州 213200

引言

随着智能化水平的提高，配电自动化的应用得到了更好的配置支持，在兼容性方面也得到了很大程度上的提升。随着环保型社会的到来以及配电自动化应用的完善，未来智能电网的服务质量、节能效果将得到提升。电能已经是人们生产和生活中的必需品，而对于电网企业来说，想要更好地满足人们的各项需求，需要做好技术的不断改善，让企业的各项运行系统都可以得到进一步的完善。电网自动化主站建设就是指利用信息技术对电网设施进行数据采集、分析与管理，进而为人们的生活生产起到良好的推动作用，也能够为电力系统运行稳定奠定基础，更能够提高电力企业的经济收益。配电网是电力系统运行中最为重要的构成部分，对电力系统的运行稳定与安全具有重大的意义，也会影响电力企业的发展。如今几乎所有行业都增加了对电力的需求，一方面对配电网的质量提出了新的要求，另一方面也必将造成更大的电能损耗，而配电自动化的应用在服务质量提升以及节能环保方面具备优势。

1 配电自动化概述

配电自动化技术的工作原理主要是把现代化硬件，在我国配电系统中进行应用，通过现代化的改造方式来让二者进行有机结合。在配电系统中形成配电自动化技术，通过通信网络监控的方式来让电力企业可以对电网系统进行实时且充分的监控、研判，以此帮助生产一线人员在第一时间发现其中的问题，并且可以在故障发生前进行处理准备，进而大大提升了电网系统的运行效率。另一方面，对于配电自动化技术来说，还有一个重要的优势就是区域性隔离，一旦配电网发生故障，故障区域就会在第一时间被隔离，进而让配电网的电力处理不会对其他区域的正常用电造成影响。借助与供电范围内的条件相对应的配电自动化运行方案，能够将配电网的实际运行状况进行监控，提升网络管理效果，巩固配电网的运行稳定性，进而满足社会对于电力资源越来越大的需求。

2 配电自动化技术

2.1 仿真技术

对于配电网的运行与管理工作来说，其中涉及馈线管理、需求管理以及配电站房管理。不过，为了进一步实现自动化管理，还应当对仿真技术进行充分利用。该技术能够对不同的瞬态过程与稳态进行测试，同时，还能够为试验提供非常有用的参考数据。除此之外，相关技术人员能够通过模拟技术进行培训，在对新设备进行测试的过程中，可以优先进行模拟操作进行熟练，以此防止发生安全事故。所以，仿真技术可以为电力自动化系统建立一个良好、安全的测试环境，对提升技术人员的专业水平与操作能力有着非常大的帮助。

2.2 自动化馈线技术

馈线自动化技术是在电力设备、用户、配电站房三者之间形成的自动化馈线，通常情况下，能够发挥两个作用：①对设备故障问题进行检测、研判。通过对故障设备的转移与隔离来恢复供电设备。而其中的故障隔离、定位与恢复功能都要通过配电网拓扑来实现。在对故障进行处理之前应当明确配电系统中开关的分合状态。结合网络状态来实施网络拓扑，以此来保障处理故障的时间。另一方面，自动化馈线技术还拥有故障定位功能，其可以利用馈线终端设备的过流信号和故障检测告警事件序列，通过配电网拓扑，来对故障所在的区段以及馈线进行有效判断，对于检测以及故障排查工作有着很大帮助。②对配网正产运行状态的数据进行测量，完善运行状态。应用馈电自动化技术可以及时发现故障，同时，结合相关数据来进行判断，进而做出保护动作。一般来说，该项技术还可以对馈线联络开关状态和馈线分段开关等进行远程监控，以此使故障处理效率得到最大程度的提高。该项技术与配网一次设备的开关以及系统网络结构有着直接联系，其可以对环网供电开环运行以及馈线开关实施远程操作，使配网自动化系统得到广泛应用。

2.3 智能化控制技术的运用

人工智能技术是通过模拟人体感官和神经传导系统，让机械产品可以实现和人体类似的相应机能的技术。人工智能的应用为各行各业带来了极大的便利，俨然已经成为工业发展的大势所趋。在很多领域里，机器智能甚至已经超过了人的能力。目前，智能技术在电力行业中的应用主要有以下方面[1]：①电力系统自动化的实现需要运用到智能诊断技术，该技术是通过模拟人的神经网络，通过传感器、集成电路等设备达到信号传递的目的，从而使电力网络也能自行诊断故障。目前该技术的运用还不够成熟，只能做到及时发现问题，而故障排除还要依靠人工实现。具体的步骤是，电气设备在工作过程中发出振动，将振动信号转化为电信号并进行整合筛选，这样出现故障的线路就会传递出不稳定的电信号，工作人员通过观察电信号就能识别故障部位。②智能诊断技术是基于电气工程的，是片面的、功能单一的自动化技术，要想实现真正的自动化，还需要引入信息技术。目前的输变电系统只能达到自动检测故障，要想实现自行修复，还需要在控制计算机里接入专家系统，利用数据库、建模系统、逻辑算法等程序，将发现的故障转化为计算机可识别的模型，并在数据库中自行检索解决方案，这样常见的故障都可以自行解决，疑难问题再转交人工处理，故障排除的自动化得以实现。

3 配电自动化现状

3.1 配电自动化系统缺乏足够的稳定性

虽然经过多年的发展，配电自动化系统的稳定性有所提高，但对于长时间运行来说，系统的稳定性仍显不足，主要原因如下：一是不同于站内自动化系统，配电自动化系统的终端设备主要安装在室外，长期受到日晒雨淋等天气条件的影响，运行环境较室内设备恶劣许多，容易造成设备的故障，对设备提出了更高的可靠性要求；二是与站内自动化系统相比，配电自动化系统缺少固定独立的操作电源箱，操作和控制电源不易提取。

3.2 电源故障

电源决定着系统的控制能力，重要的自动化设备应当满足有两路电源供电的要求，而实际上很多变电站达不到这个标准。断电等异常情况下，若无法及时发现并处理，当蓄电池电量耗尽后，整个系统就会停止运作。

3.3 配电整体发展并不完善

尽管我国的电力开发技术有了较明显的成效和进步，但电力配电自动化系统的建设并没有积累较为充足的经验和教训，仍旧存在很大的发展空间，相较发达国家来说存在着显著的距离，即便是应用十分广泛，却尚未构建完善的系统和机制[2]。而且，在配电管理的时候，专业人员也需要予以指导。然而，我国在这一领域的资金投入是有所不足的，专业人才队伍的规模相对有限，面临着很大的人才缺口，这也就进一步限制了电力站工作的正常开展。在资金稀缺的限制下，我国电力配电自动化的体系发展也不够成熟，配电网建设的质量有所欠缺，管理水平也没有实现质的飞跃。

4 智能电网的配电自动化系统优化

4.1 完善管理制度

规范的制度是保障各方面工作稳定有序开展的首要前提。即使系统智能化、自动化程度达到很高的水平，如果没有相应的技术人员进行操作，电力系统运行效果仍然难以保障。对此，电力单位要做到以下两点。①树立先进的观念意识。单位可以定期对工作人员进行培训教育，无论是技术人员还是工人，都要摒弃传统观念，树立与时俱进的现代思维观念。②建立健全管理体制。制定规章制度，实行奖惩措施，完善责任制。对优秀员工进行表彰，对不负责任的行为进行打击，确保每个人都能各司其职，做好自己的工作。

4.2 优化配电自动化结构

建立移动网络通信网络期间，应合理应用负荷管理系统，同时与远程网络技术与用户管理等技术相结合，如此不仅可以确保用电服务质量，还能避免窃电与偷电等情况出现，全面控制监督配电电压质量。再者，应结合配电自动化系统流程创建远程数据传输系统。借助移动网络信息接收并传输配电自动化系统信息。然后在配电线路内设立电压临近器，同时借助计算机监测线路馈线电压。此外，还应认真安装高低压无功自动填补设施，便于减少配电期间线路电量损耗，提升配电系统配电效率与输送电压质量。建立终端监测系统期间，应对数据信息进行全面分析，便于了解变压器运行状况，再者，还应加强配电自动化系统管理。这样即便有配电故障出现，也能在短期内主动警示故障，便于进行故障维修检查，保证智能电网正常运作。

4.3 提高系统的安全与稳定性

①合理应用电源环网供电模式。初期阶段建立智能电网配电自动化期间，应与相邻线路相连，借助两电源组成环网供电模式，如此方能优化配网结构，确保配电网手拉手供电效果。该系统内，用到的变电站出现保护开关，具备自动操作与重合功能，再者，通信、事故信息与监控系统等方面操作都需要微机控制进行[3]。②合理应用自动符合分段器。安装变电站出线期间，借助自动重合闸开关保护作用，可在线路中安置自动配电开关和电压检测设备，便于提升配电网运行安全。若配网系统当中某一线路遇到故障，自动重合分段器可自行判断，明确开关故障时间。由此我们发现，结合供电部门现状，合理选择操作方式，既可以降低配电自动化成本，还能提升配电半自动化操作可靠与安全性。

4.4 做好配网规划和准备工作

电力企业不仅要选择适合自己的通信方式，还需要保证规划的合理性与可行性，尽量避免电力系统在建成后出现更大的问题，避免不必要的经济损失。值得注意的是，任何电力系统的构建都会伴随着各种各样的缺陷和风险，所以电力企业在构建的时候，也应当尽可能对其进行规避，要根据当地的实际情况做好准备，在工程施工时也要层层把控做好工序的交接工作和检查工作[4]。工作人员应当结合当地的用电需求展开全方位的实地调研，设计出可行的用电方案，要确保全市区内的自动化覆盖率。在必要的情况下，电力企业也可以利用无线加密模块、GIS技术实现通信自动化。除此之外，企业应当进一步提升自身的信息技术水平，保证物资供应充足。

4.5 加快配电自动化系统相关设备的更新速度

配电自动化系统结构较为复杂，其高效的运作离不开相关设备的高度配合。倘若相关设备的发展速度跟不上城市电力的发展速度，那么配电自动化系统的作用就难以凸显。因此，在推行配电自动化系统应用过程中，要对其相关设备的更新和建设速度有一定的了解。同时，还要加快相关设备的建设及发展速度，例如以供电可靠性要求差异制定策略为依据，以管理现状及运行维修现状差异化建设为依据，以解决系统故障关键设备为依据，从而促进配电自动化系统相关设备的进一步发展。

5 结束语

综上所述，在社会不断发展中，人民的生活水平也随之出现了很大的提升，而电能更是成为人们生产和生活必不可缺的重要资源，因此对于电网企业的供电水平和供电质量也都提出了更高的要求。配电自动化在智能电网中的应用能有效提升其信息化管理能力，不仅能实现对电网运行状况以及故障的监控，而且还能对安全事故进行自动化的处理，因此，智能电网的服务质量与配电自动化有着很大的关系。相信随着电力需求的持续增加以及智能电网兼容性的不断增强，未来配电自动化的应用深度以及应用范围都将得到不同程度的增长。