智能電網配網自動化的應用

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摘要:對智能電網和配網自動化的概念作了簡單陳述，說明了配網自動化系統的組成部分及典型拓撲結構，分析了配網自動化自動性、安全性、選擇性的特點。對配網自動化應用于智能電網的幾個應用如環網柜優化控制、配電信息集成處理等進行了闡述，說明了未來的發展方向和注意事項，對供電企業進一步提升配網的智能化、推進智能電網的建設有一定的借鑒意義。

關鍵詞:配網;自動化;智能電網

引言

應用智能化、自動化技術提高配網電力系統的運行穩定性、用戶的用電可靠性是電力行業發展的必然途徑。其中，配網自動化技術的應用是重要一環，本文對配網自動化在智能電網中的應用進行分析，為進一步開展工作提供參考。

1智能電網及配網自動化概述

智能電網是電力系統的發展方向，其本質是物理電網與各類智能化裝備和系統的相互融合，與傳統電網有著根本性的區別。智能電網利用先進的數據測量與采集技術得到電網的運行信息，通過高效可靠的通信網絡傳輸至數據中心進行分析計算，再交由決策系統輸出相應的調控措施，實現電網的智能化控制，使得電網的運行更加安全、經濟。智能電網的發展需求不僅能夠提高電力系統行業自身的創新水平，同時也對數據工程、通信工程等領域提供了新的著力方向。配網自動化是智能電網的重要組成部分，除了與通信技術、網絡技術的融合，配網自動化更需要地理信息系統發揮基礎性作用，同時對主站的中心控制能力要求較高，以實現中低壓配網設備的實時監視與智能控制。

2配網自動化的結構

配網自動化系統主要由主站、監控系統、通信鏈路等組成。其中主站是由工作站、服務器、應用軟件等組成的核心部分，對整個自動化系統進行監測與管理。監控系統目的是檢測當前運行的自動化系統是否正常，在發生問題時及時發現，準確切換至備用系統，盡可能地減少自動化系統本身故障造成的影響。通信鏈路是主站與各級子站間的信息傳輸通道，保障各個層級間的即時通信。在我國的中低壓配網自動化建設中，典型的系統拓撲結構是主站層－子站層－終端層的三層結構，實現對數據的采集及檢測智能終端單元FTU在子站、主站層級上均予以運用，終端FTU經過子站、主站形成單環網，各層級間通過光纖等通信方式傳輸數據。

3配網自動化的特點

配網自動化的特點主要有自動性、安全性和選擇性。

3．1自動性

配網自動化的自動性是其根本特點，建立在內置于自動化系統中的一系列規則之上。例如，通過設定線路運行的關鍵監測參數，配電管理自動化系統可監測線路狀態異常;通過用電管理側的規則設定，調度自動化系統可對區域內負荷進行控制;通過定制饋線故障處理邏輯，饋線自動化系統可實現故障線路的隔離與告警。所有系統的功能實現都是自動進行的，代替了大部分的人力工作。

3．2安全性

配網自動化系統的安全性體現于強大的抗干擾能力。在應用自動化控制技術后，設備的動作必須得到可靠的指令，從而降低甚至杜絕了外界擾動導致誤動的可能性，從而極大地提高了配網設備運行的穩定性。

3．3選擇性

配網自動化系統的選擇性在于對設備的正確選擇。在系統中，每一個設備都有自己獨有的特征編碼，從而在系統發生異常時系統可以馬上判別發生故障的設備及其位置，并采取針對性的措施，迅速隔離選擇出的故障點，恢復受影響區域設備的正常運行。

4配網自動化在智能電網中的應用

4．1環網柜的優化控制

環網柜主要用于環網供電，是配網中的重要元件。當前在我國的配電網中，環網柜大量應用于居民小區的供電，滿足居民用電的需求。對環網柜進行優化控制和布局，既能夠保證供電的可靠性，還可以有效提高運行效率。然而，環網柜在運行中也存在故障的可能，且故障往往造成大范圍的停電，而故障發生的很大一部分原因是負荷電流與柜內負荷開關不匹配。配電自動化技術可使環網柜內應用智能開關，利用智能開關的高靈敏度、可自動設置的功能，使環網柜按照當前的負荷進行調控，在保證環網柜自身安全運行的前提下，為居民的可靠用電提供有利保障。

4．2配網信息的集成處理

隨著城市的發展，城市配網的運行規模在逐漸擴大，產生的各類信息也隨之增長。為了應對這一情況，采用自動化技術對配網信息進行集成處理是必要手段。信息的集成處理可分為2個方面:①對所有監測單元的數據進行自動采集、統計與展示，為運維人員全景化地掌握當前電網運行情況提供幫助。②實現配電網動態感知及預警機制，利用機器學習等技術，對設備的當前狀態進行分析評估，并預測設備未來的運行狀態，輔助配網運維人員的調控決策。另外，通過數據的深度挖掘，可發現設備的運行信息關鍵點，在對關鍵信息的直接相關性進行分析后，可提前預警可能出現的缺陷及故障。

4．3智能化用電管理

基于配網自動化系統的數據采集系統與通信系統，可以在集控中心建立用電管理系統，實現以下功能:①監控用戶側電壓水平，以此為根據科學分布與布置無功補償設備，降低網絡損耗，提高用戶用電質量與配網運行效率。②全面分析客戶用電數據，掌握客戶用電的時序性，了解客戶用電的具體情況，及時發現竊電與偷電等異常。③根據客戶的用電規律，智能安排網絡運行方式與潮流分布，實現配電網的智能化管理。通過以上功能的實現，配網運維部門能在有效的數據和智能化系統支撐下，更好地做好客戶的用電管理工作，提升自身的服務質量。

5配網自動化的注意事項

為了使配網自動化更好地在智能電網發展過程中發揮作用，配網自動化的建設發展有以下注意事項。1)配網自動化的最終目標是提高區域配電網的電網穩定性與供電可靠性，自動化的發展需要牢固的配網設備、通信裝置等基礎設施，因此仍需加強基礎設施的建設，尤其是智能化設備的合理應用。2)國內的智能電網相關技術在不斷創新發展，因此在配網自動化的建設中，應關注領域內的發展方向，注意設計方案的前瞻性與實施方案的可操作性。在設計方案中要考慮未來中長期的的相關規劃，在設備的選型中要充分考慮配網本身的發展趨勢。3)配電自動化系統應遵循實事求是原則，不能盲目地追求功能的全面，要根據所處電網環境來設計最適合的方案，實施前要結合區域電網的實際情況進行相應的電網改造，保障系統建設的合理化。

6結語

在我國智能電網建設發展過程中，配網自動化是其中不可缺少的組成部分，它對于智能電網建設的重要意義應該得到重視，其中的優勢技術要盡可能地得到應用。在新技術應用的時候，出現問題是不可避免的，應在建設中逐步解決。通過不斷探索，提高保證配網自動化的標準化、智能化，從而更好地保障配電網的正常運行，提高智能電網的發展水平。

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作者：張鋒 單位：廣東電網有限責任公司茂名供電局