基于配电自动化的配电网检修安全防护技术探讨

2023-10-15陆靖

大科技 2023年43期

陆靖

（国网上海市电力公司青浦供电公司，上海 201700）

0 引言

随着现代社会经济高速发展，人们日常生活生产对电力能源的需求量大幅提升，促进电网规模急速扩大，但在部分地区仍存在电力能源供需矛盾问题。对此，在电力系统中加强对自动化技术的应用，基于配电自动化做好配电网检修安全防护工作，有效处理用电问题，促进电力生产技术革新，确保供电的可靠性。

1 基于配电自动化的配电网运维技术

在电力供应系统中，配电自动化主要将传统配电网中部分人工作业内容用互联网、计算机、通信等技术替代，通过自动化采集、整理、分析数据为电力系统配电管理提供数据支持，均衡电力供应中的供需矛盾，促进电力资源调配高效性、灵活性、便捷性的提升。在配电网发生故障时，可借助相关配电自动化技术及时排查与诊断故障信息，通过故障隔离技术，控制故障产生的影响。

1.1 配电故障定位技术

基于配电自动化的配电网在长久使用过程中，受人员、管理、环境等因素的影响可能发生故障问题，在其运维检修工作中可利用配电自动化系统的故障定位技术，按照技术流程实现对配电网故障的精准定位（图1），为电力企业相关工作人员提供准确的故障定位信息，使其在准备工作中做好相应的检修安全防护工作。在配电网故障定位技术的故障信息采集中，主要包含硬件平台和软件程序两个部分，通过对故障指示器、PIC 单片机、GSM 模块的综合运用，将故障问题的相关信息及时向硬件平台传递，通过软件程序实现故障信息的呈现。对比配电网正常运行的各项参数与其故障状态下的实际数据，对故障信息进行深入分析，应用故障信息分析平台中的相关功能板块，获取精准的故障位置。

图1 配电网故障定位方法

1.2 配电终端分析技术

在基于配电自动化的配电网中如果发生故障问题，必然会对电力系统运行的稳定性造成影响。为使配电系统运行的稳定性与安全性得到保障，可利用配电自动化技术对系统终端设备展开科学分析。配电自动化终端评价体系如图2 所示，按照评价内容，明确配电终端设备的运行状态和失效规律，为电力企业配电系统的运维检修工作的开展提供科学、有效的指导，促进电力系统配电终端运行可靠性得到有效提升。由于不同类型电气设备的使用场景和标准状态存在较大差异，在其可靠性的判断中通常会选择不同的指标内容，通常以累计失效概率、可靠度、失效率等为主。在现阶段配电终端的失效分析中，主要包含威布尔分布、对数正态分布、正态分布、指数分布4 种失效类型[1]。根据其各个模块的电气元件运行数据，通过失效分布对其开展拟合分析，对其失效分布类型做出准确判断，便于后续计算可靠性指标。

2 基于配电自动化的配电网检修安全防护技术应用现状

2.1 技术人员专业水平较低

随着自动化技术在配电系统中的广泛应用，推动电力系统的现代化发展，在智能配电网检修安全防护工作开展过程中，对技术人员的思想认识与专业水平等综合素质提出较高要求。但在当前实际的配电网检修运维管理工作中，部分管理人员对配电自动化系统的认知不够全面，在检修安全防护技术实施中缺乏高素质专业化配电网运维管理人员，对配电系统自动化、智能化的转型发展造成阻碍，影响电力供应稳定性和电力系统优化效果。

2.2 配电系统终端不够稳定

从我国配电系统自动化的发展历程和现状来看，由于智能配电网技术起步时间相对较晚，还有很大的发展空间，而且随着科技水平的不断提升，还有部分技术还处于探索和检验环节，再加上技术人员专业素质和电力企业管理模式等因素的影响，导致不同地区配电自动化水平存在一定差异，部分配电系统终端设备在实际运行期间存在运行状态稳定性较弱的问题，进而引发配电故障问题，对用户的用电体验和企业的正常生产造成影响[2]。

2.3 自动运维管理秩序混乱

由于电力系统本身具有较高的复杂性，配电网作为该系统的重要组成部分，其后期运维检修工作的开展质量会直接影响电力系统的运行效果。对此，在基于配电自动化的配电网中要做好运维检修的管理工作，重视安全防护技术的有效应用。但在当前配电网自动运维管理工作实践中可以发现，由于配电网运维检修工作较为复杂，需要多个部门协同开展各项工作才能完成，但并未明确不同部门在日常运维检修工作中的权责和规范，导致管理分工存在严重的交叉现象。在发生问题时各个部门不愿承担责任，相互推诿，促使管理工作开展秩序更加混乱。

3 在配电自动化下配电网检修安全防护技术的优化对策

3.1 加强技术人员能力培养

为做好自动配电网检修安全防护工作，在安全运维管理机制中要高度重视人员技术水平对配电自动化系统运行效果的影响，在电力企业运维部门的人员招聘中提高对技术人员运维技能的要求，加强该部门人才队伍的建设。由于配电自动化运维检修管理对严格要求技术工艺的选择和实施，为提升技术人员的专业水平，还要做好电力企业现有人才的培训工作，组织自动配电网检修安全防护工作相关人员，定期开展理论知识教育和专业技能培训活动，使其深入学习自动化、机械等专业知识，促进其综合素质进一步提升，使其在面对检修工作中的问题时，既具备良好的安全防护意识与能力，还能运用专业的检修知识和丰富的检修经验，及时修复自动配电网中的故障问题。

在人员能力培养中，要遵循针对性原则，充分考虑配电自动化中配电网检修安全防护技术的现实状况，在系统及其子模块建设与升级改造中，结合不同终端设备类型设置针对性的培训内容，以系统操作及其功能特点为主，帮助配电网检修人员明确该设备的使用条件，全面掌握安全防护技术实施要点。在技术培训中可围绕培训实效性运用多种培训方式，促进相关工作人员专业素质的提升。在培训活动结束后，加强技能考核工作的落实，使其将培训内容运用在工作实践中，提升自动配电网检修安全防护水平。

3.2 优化配电技术应用模式

由于不同地位自动配电网在建设过程中，配电自动化系统设备选用的面板、型号等存在较大差异，再加上多种因素对其运行质量的影响，导致其运维检修管理人员面临较大的工作压力。为确保自动配电网稳定运行，在其检修安全防护技术中，要针对其实际需求、工作流程、建设标准等开展科学化、全方位、多角度的评估工作，整合资源结构，加强技术规范管控。

首先，在自动配电技术应用模式的优化中，可严格按照国家法律规定进行选用统一的自动化设备型号完成配电自动化系统的建设，减少因设备型号差异导致其运维检修安全防护技术规范过于复杂。如果配电自动化设备在使用过程中发生问题也可以及时对其进行更换处理，降低设备采购难度，为持续优化自动配电系统运维管理安全防护技术模式奠定基础。

其次，建立有效的管理模式，对配电网建设要求和标准进行明确，并制定科学的技术管理与控制方案，确保自动化配电网系统建设符合各项要求。在基于配电自动化的配电网建设完成后，要围绕其设计规划内容明确运维检修安全防护的技术要点，遵循阶段性原则，对自动化配电系统建设前、建设中、建设后采取不同的检修安全防护技术，实现配电自动化技术的长效性运用，利用配电网检测获取的运行数据，明确其故障问题，进而选用相应的技术使其得到有效处理。

最后，为维持良好的自动化配电网管理状态，电力企业还要整合自动化技术资源，根据不同地区配电需求，建立完善的巡查机制，对配电网中存在的安全隐患进行及时排查，使其发生故障问题的可能性大幅降低，减少后续检修安全防护技术的成本投入，实现对配电网管控模式的优化[3]。例如，针对自动配电系统终端稳定性较弱的问题，可采用终端巡视周期（表1）加强对配电终端设备的巡视，及时发现其中的问题，提升配电网运维检修安全防护技术实施的高效性，实现配网自动化技术管控目标。

表1 配电自动化终端巡视周期

3.3 做好运维体系分工管理

通过对配电自动化系统的深入研究可以发现，其本质就是多种先进机械设备的集合，随着其运行时间的延长，可能出现各种故障对系统运行的稳定性造成直接影响。在自动配电网检修安全防护技术实施中，电力企业相关部门要高度重视配电自动化系统运维检修工作的开展，遵循可靠性原则，以提升电网服务质量为目标，在配电通信网络、电力资源调配、配电设备管理等内容中提升工作开展的针对性，按照不同部门职能设置，科学划分不同部门、不同岗位、不同人员在配电自动化运维体系中的分工，结合其对应的权利和责任，建立健全安全运维责任机制，制定科学的检修安全防护技术操作与作业制度，对自动化配电系统操作标准提供规范性要求，在系统运行或工作开展期间一旦出现故障问题，可按照人员职责划分精准到人，促进配电自动化运维管理水平的提升，切实发挥检修安全防护技术优势，为社会提供更优质的配电服务[4]。

针对不同地区配电自动化系统的实际运行状况，在检修安全防护技术开展期间，现场运维人员可将收集反送电危险点情况的相关信息向系统管理人员进行报送。落实系统设备一图一策备注制，针将部分自备发电机客户的具体情况向该台区专责人进行落实，加强这部分客户专责人的设置，其中含自备发电机、含光伏发电机的客户进行核实，在配电自动化系统中补充实际情况的备注，并加强相应标识牌的设置。在检修作业期间，以台区实际反馈系统备注为依据，加强现场监视的同时，与工作负责人和对相关信息。

3.4 加大整体安全防护力度

为切实保证自动配电网现场检修人员的生命健康与安全，在获取到配电自动化系统上传的遥测数据后，可监测线路反送电危险点数据源，通过对直采遥测数据和实时遥测数据的对比和计算，判断反送电危险点，在分段、分支断路器后侧对其进行隔离处理，做好配电网检修安全防护工作，强化人员安全防护。与此同时，应用数据加解密技术和双向身份认证技术加强对配电终端的网络安全防护，强化数据信息在传输过程中的网络安全，避免其被恶客截取、篡改或破坏，确保配电自动化系统的安全性。加解密技术的应用可先对初始数据进行编码处理实现加密，在获取到编码后的报文后对其进行解码处理，实现对数据信息的保护[5]。双向身份认证技术需在数字认证的基础上实现，为特定用户提供在网络通信中信息加密和身份认证等功能，通过个人密钥保证信息安全，并通过对用户与主体真实合法身份的辨别，为其赋予相应的权限，完成系统控制与操作，实现对配电自动化终端的安全防护。