电力自动化系统技术在配电网运行管理中的应用探讨

蒋一鸣 周忞剀

国网上海金山供电公司 上海 200540

目前,电力供电系统在不断发展,配电自动化技术在电力系统中的应用紧跟当前科技发展的步伐逐渐发展,在当今的配电网运行管理中充分应用,有利于提升配电网运行的效率以及稳定性。配电网的自动化应用了多种先进的技术,能够自动收集和处理配电网数据,从而实现自动处理问题。电力自动化系统技术还能够对配电网的设备和线路进行实时的监控和保护,对配电网运行过程中出现的故障进行处理,将配电网故障带来的影响范围缩小,从而能够使配电网供电的质量以及可靠性得到提高。应用自动化技术有利于提高电力服务质量和水平,大大提高工作效率,确保电力供应持续稳定,满足人民群众的实际需要。其次,应用电力供电系统自动化技术,能够使电力供应商对控制电源、电压、功耗、负载等相关的知识数据进行监视,从而获取第一手资料,分析得出结论并根据情况进行调整,从而提高供电服务质量。自动化技术进入电力系统是不可逆转的,电力相关行业的从业人员和管理者必须正确认识自动化技术对电力系统的影响,了解信息技术在配电网中应用的必然性,探索自动化技术的框架、运行模式及其与电力行业的契合点。

一、在配电网运行管理中应用电力自动化系统技术的意义

(一)有利于提高供电质量

电力自动化系统技术就是综合计算机网络、通信以及电子这三种技术,实时监控、维修以及管理电力工程中的配电网系统运用状态以及事故情况,从而能保证配电网系统处于安全运行状态下的一种电力自动化技术,它可以应用到每个终端程序系统中,可以达到实时监控配电网络运作经过中电能、频率、负载等数值的改变,还可以实时监控经过每个装备运作的动态变化,能够平均用电功率,进而合理地提高了全部配电网络的供电质品质以及安全,大幅度提升配电网系统运行的综合性能[1]。

(二)有助于提高供电可靠性

运用电力自动化系统技术到配电网运行管理中,有利于提高供电可靠性。因为造成配电网异常情况和故障的原因十分复杂,并且发生过程十分迅速,如果没有第一时间对其进行预判和处理,既会给设备和相关人员带来危险,又会导致配电网络大范围崩溃,从而出现大范围停电的情况,还会造成严重的经济损失。因此,运用电力自动化系统技术可以及时地梳理和监控烦琐的配电网络,在出现问题后立刻分析、研究相关缘由,进而为运行人员提供解决问题的数据和信息,能够在配电网系统出现故障的情况下,帮助维修人员快速找到引起故障的原因,精准地进行维修,从而能够在短时间内恢复供电,提高供电的可靠性。

(三)有助于提高供电经济性

电力部门以及工作人员的工作目标大多是减少配电线路的损坏、降低供电的成本资金。在配电网运行管理中应用电力自动化系统,可以优化配电网的运行、提高电源的等级、将大导线的截面扩大,还可以借助电力自动化系统技术补偿电容器,从而减少线路自身的损坏。此时,电力自动化系统技术可呈现网络拓扑剖析、状况预计、最佳潮流运算、负载预测等种种性能,从满足配电网络调度运作的经济性,在不加大投入资金的情况下,达到完善配电网运作形式以及缩小线损的目标,从而降低配电网供电的经济损失。除此之外,在配电网运行管理中运用电力自动化技术,能够降低相关工作人员的工作强度,为工作人员的安全提供保障,帮助维修人员快速找到故障并维修,能够提升配电网的供电效率。在配电网实际运行过程中应用电力自动化系统,还能够对配电网的运行情况在线实时监控,并能快速得到监测的数据,从而大大降低配电网的运行成本。

二、配电网运行管理存在问题分析

(一)配电网运行管理跟不上时代的发展

电力配电网供电以及自身的传输通道在传输供电的过程中不能适应城市化发展的需要,其电力的最大容量以及电源的输电能力都不能够满足大多数城市的需求,不能够满足大型商业规模以及商业用户或者是居民用户的使用。除此以外,配电网在输电的过程中,由于输出线的半径有限,并且输出线的半径无法增大,从而导致配电网在运行过程中出现多种问题,不能紧跟时代的发展,不能满足人们的使用需求。

(二)配电网的运行结构不够合理

为了进一步满足城市建设的需要,需要设置合理的运行结构,由于目前配电网的传输率逐渐增大,受电力超负荷以及不可靠供电的影响,限制了电力自动化系统在配电网运行管理中的发展,导致现有的电力系统结构不能满足城市相关规划设计的需求,导致配电网结构出现了不合理的情况,从而导致配电网不能稳定正常地运行。除此之外,配电网结构在形成以后,随着时间的推移会出现各种问题,如果不能够及时地更换老化的配电网线路并及时地检修配电网,可能会出现电力长时间超负荷的情况,会加大能源消耗,导致线损率过高,还可能会导致电力设备的损害程度加重。因此,在建设配电网运行结构时,需要投入大量的人力、物力以及财力,不断地精进技术,更新配电网结构,从而为配电网的稳定运行提供保障。

(三)实施过程艰难

运用电力自动化系统到配电网运行过程中比较艰难,由于目前人们对电力的需求日益增大,对供电的可靠性以及稳定性也有了更高的要求。在更新电力系统的过程中,需要充分地应用电力自动化系统,在配电网运行管理中需要借助现代技术,例如使用计算机技术、配电网设备以及远程设备等技术进行运行监控管理,但是在具体实施过程中,由于没有实际的技术保障电力自动化系统在配电网运行管理中的应用,从而导致了电力自动化系统应用的难度加大,在一定程度上限制了电力的发展。

三、电力自动化系统技术在配电网运行管理中的运用分析

(一)充分运用电力自动化系统的智能开关

为了更好地实施配电网运行管理,可以通过使用电力自动化系统的智能开关进行控制。这个智能开关是指对配电网工作实行监控的电气自动化体系中的一种设施,它的运行原理是在不借助任何通信系统的情况下,可对配电网系统进行自动检测,对配电网运行过程中出现的故障及时进行隔离,同时恢复故障区的供电。如果在借助通信系统的同时连接智能开关,就能利用智能开关的控制单元自动控制配电网运行,因为在通信系统的辅助下搭配开放协议,可以使用遥控接口与控制中心之间建立联系,就能够直接进行遥控。在配电网出现运行故障时,就可以使用智能遥控的断路器断开电路的供电,使馈电开关跳闸,如果能在电线杆上装上自动重合闸装置,还能在电网的远动和断点系统的配合下,提高供电的可靠性[2]。

(二)运用故障排除功能

在配电网运行管理的过程中,运用电力自动化系统的故障排除功能能够快速地解决故障。操作者可以根据实际的配电网工作情况,选择合适的操作方法对计算机进行远程操控,并根据电网的性质和特点,融入远程计算机的运行程序中,做出适当的改善和调整,同时设置合理的步骤来推进系统的运行。在进行配电网运行故障探究与处理时,采用电力自动化系统的故障排除功能就能及时地判断并计算出现的问题。因为电力自动化系统的故障排除功能模块里可以快速采集故障数据,并利用故障排除功能隔离排除故障,同时对故障区恢复供电,另外能够利用SCADA系统全方位地分析电网的工作状况,快速找到出现问题的位置并进行分析处理,保证配电网在运行过程中出现了问题能快速消除,将这些问题造成的损失减小到最小。

(三)运用电力自动化系统的馈线自动化模式

馈线自动化模式是联合运用分段器和重合器,确保电力系统可以安稳运行,也就是当配电网运行过程中能够归纳发生故障以及问题的线路,断定故障出现的因素以及详细部位特性,从而能够根据实际情况合理解决配电网运行故障,保证实时正常供电[3]。除此之外,在电力自动化系统的馈线自动化模式下,为了能够准确及时地将出现的故障进行切除,可以采用具有智能型功能的负荷开关切除故障,从而恢复非故障段的正常供电。

(四)运用电力自动化系统中的地理信息系统

电力自动化系统中的地理信息系统主要是在用户服务以及故障定位等方面应用比较广泛,在配电网运行管理中充分运用地理信息系统,可以增大配电网自动化系统的使用功能,并且还可以准确地定位分析配电网运行时出现的故障并及时地做出隔离处理,从而提高配电网运行的质量[4]。

(五)运用电力自动化系统中的自动重合器

自动重合器的运用原理是将两个电源相连的电网分为多个部分,并在每个部分的两侧安装重合器,两端的重合器在配电网运行过程中发生电力故障时就能被及时分断,进而隔离故障,将故障的影响范围降到最低,同时也能降低电力故障所产生的经济损失,提高配电网供电。并且分辨每段电力故障都可以根据自动重合器关合故障的时间来进行分析判断,所以在设计整个自动化重合器方案的时间时,要确保变电站内的断路器在电网出现故障时能够先行跳开,随后再断开线路短路器,从而能够保障提高自动重合器的断电作用。

(六)运用电力自动化系统在线监控配电网的运行

运用电力自动化系统能够对配电网的运行实施在线自动监控,可以通过网络信息系统监督配电网的运行,并对运行过程中出现的问题进行修复,实现在线自动监控,并对出现的各种故障进行及时的预警,从而保障配电网的正常运行。在做好在线自动监控系统建设的同时,为了实现对配电网运行的实时监控,还需要充分构建配电网自动化系统中的自我诊断功能,可以在配电网系统中融入现代电子自动化技术以及通信技术,充分应用多方面的技术,从而实现实时监控,并及时地控制处理配电网运行过程中的可能出现的问题,从而保证供电过程顺利、高效地完成。

(七)运用信息采集技术

在配电网运行管理中,运用信息采集技术,能够检测配电网线路。自动化信息采集技术充分应用了通信网络技术,可对配电站设备进行远程监控,能够实时了解配电网的运行情况以及掌控配电网出现的故障信息,帮助检修人员快速地对配电网的故障进行检修。同时,信息采集技术还可对用户的实际用电数据进行远程采集和共享,对出现的各种异常信息能够有效检测,并智能化地、及时地异常信息以警报的形式发给配电网管理者以及维修者,方便相关人员能够快速掌握配电网运行的异常情况,第一时间得到相关数据并根据数据快速处理异常故障,从而能够快速恢复供电。因此,在配电网运行管理中,充分运用信息采集技术,能够缩短配电网故障维修的时间,使相关维修人员能够参照相关的采集信息,高效准确地对配电网故障进行维修,从而提高用户在日常生活中用电的安全与可靠性[5]。

(八)运用自动化调度技术

电力自动系统化的自动化调度技术能够快速采集配电网的运行情况以及数据信息,同时还能根据配电网电源的荷载量以及实际分布情况和用电高峰期来合理地调度电力,全面控制电网运行,提高配电网的运行效率。当电力供应状态为正常时,自动化调度技术能高效管理配电网电能损耗,并电网运行时出现的电能损耗进行分析,自动调节电网的运行,减少配电网能源的整体消耗,为配电网的正常运行提供保障[6]。

(九)运用仿真技术

在配电网运行管理中,可以运用电力自动化系统的仿真技术进行仿真练习,对馈线、用户需求、变电站以及配电网等进行自动化管理,从而有利于技术人员了解电力自动化系统操作程序和相关技术知识、电网运行管理知识等,有利于提高操作人员的操作水平,降低在操作过程中出现的错误率,为技术人员的人身安全提供保障。

结语

随着科学技术的发展,我国电力自动化技术的应用也在不断发展。目前,不管是城市还是乡村的配电网系统都进行了大规模的改造,在配电网运行管理中充分运用电力自动化系统技术,能够使电力企业对配电网的电力运输进行实时监控自动化管理,减少人力物力的开支,同时也能够使配电网运行结构以及电力运输科学合理运行。除此之外,加快配电网自动化建设,既可以达到快速分析判断故障的效果,还可以将配电网故障而导致停电的影响范围缩小,同时可以将配电网运行的成本以及经济损失降到最低,又可以降低电力系统的运行成本、配电网运行的经济损失,同时也能满足商业用电、城市化大量用电以及居民用电等各种用供电需求,在满足需求的同时也能提高供电质量,使配电网能够稳定运行。同时,也能够在一定程度上保障配电运输过程的安全性,还能为电力用户的用电安全提供保障。