張振宇

摘 要： 國家電網(wǎng)于2011-2015年完成了電網(wǎng)自動(dòng)化示范階段工作的開展，正逐步進(jìn)入到2016年-2020年電網(wǎng)自動(dòng)化逐步推廣工作的開展。據(jù)國家電網(wǎng)于2019年發(fā)布的數(shù)據(jù)，截止2018年底，我國電網(wǎng)配電線路自動(dòng)化的普及率已經(jīng)達(dá)到了60%之多，證明示范階段工作的開展有著較好的反饋。但是與世界發(fā)達(dá)國家相比，我國當(dāng)前的這一成績是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，距離國家能源局制定的2020年實(shí)現(xiàn)配電線路自動(dòng)化普及率90%以上仍相差甚遠(yuǎn)，因此，本文將重點(diǎn)分析當(dāng)前電力企業(yè)中輸配電及其電工自動(dòng)化運(yùn)行機(jī)制，與最新智能化技術(shù)的應(yīng)用，以期能為行業(yè)的發(fā)展起到幾點(diǎn)裨益。

關(guān)鍵詞： 輸配電;電工自動(dòng)化;運(yùn)行

【中圖分類號】TM76? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? ? ?【文章編號】1674-3733（2020）19-0168-02

隨著人們生活質(zhì)量的提升，人們對于用電服務(wù)的質(zhì)量也有著更高的要求。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代，智能化時(shí)代的來臨，輸配電網(wǎng)運(yùn)營技術(shù)的發(fā)展也將融入智能化，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前沿，運(yùn)維方式的改革，能夠大大的提升輸配電線網(wǎng)供電服務(wù)的效率，從而更加滿足人們的使用需求，在未來的一段時(shí)間，輸配電網(wǎng)自動(dòng)化，自能化將成為行業(yè)發(fā)展的前沿。

1 開展輸配電及電工自動(dòng)化的必要性

隨著人們對于供電質(zhì)量的要求越來越高，人們對于用電服務(wù)的質(zhì)量的要求也與日俱增。而輸配電及電工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，則能很好的達(dá)成上述目標(biāo)，由于減少供電事故發(fā)生的可能性，保證供電質(zhì)量，提升供電穩(wěn)定性。特別對于檢修工作的開展，也有著顯著的成效。得益于自動(dòng)化檢修機(jī)器人的應(yīng)用，使得帶電檢修工作得以安全順利的開展，減少了因檢修工作停止供電的時(shí)間，提升了用戶用電的滿意度的同時(shí)也提升了社會效益。

1.1 隨著輸配電及電工自動(dòng)化技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，供電指標(biāo)的要求也在不斷的提升。在城鎮(zhèn)都市圈要求供電意外事故發(fā)生率應(yīng)低于千分之一。如此低的幾率，將極大的提升用戶用電的滿意度;其次，在供電電能的質(zhì)量上，也有著同步的提升：電壓，電流比值的合格率應(yīng)小于百分之二，同時(shí)在電壓頻率上也應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定，上下浮動(dòng)數(shù)值不超過0.2HZ，并長時(shí)間的穩(wěn)定在50HZ附近。

1.2 輸配電及電工自動(dòng)化與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的異同

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化針對的范圍更小一些，僅針對于高壓網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行監(jiān)控及自動(dòng)化調(diào)度。而輸配電及電工自動(dòng)化針對的范圍則較為廣泛，相較于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的功能范圍，將廣泛的多。輸配電及電工自動(dòng)化針對配電網(wǎng)輸送的各個(gè)環(huán)節(jié)，既包括電網(wǎng)起始端，也包括輸電傳輸線路，用戶端電網(wǎng)的管理。整個(gè)工作開展設(shè)計(jì)到的設(shè)備數(shù)量，種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。

1.3 開展輸配電及電工自動(dòng)化應(yīng)用的首要條件

第1，要求研發(fā)人員具有多學(xué)科知識體系，電網(wǎng)規(guī)劃，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)方面是必備的知識。

第2，要求研發(fā)人員具有一定的邏輯思維，能夠合理的規(guī)劃配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)果規(guī)劃的好壞，與自動(dòng)化目的的實(shí)現(xiàn)有著緊密相連的關(guān)系。

2 國內(nèi)輸配電及電工自動(dòng)化的不足之處

第1，我國的城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已以全面改造完成，但對于農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來看，仍未發(fā)生根本性改變，木制電桿仍廣泛存在。

第2，輸配電線網(wǎng)規(guī)劃問題仍存在著結(jié)構(gòu)上、饋線上、電源規(guī)劃不足之處，不論對于農(nóng)村地區(qū)，或是城鎮(zhèn)地區(qū)，這項(xiàng)問題仍是持續(xù)存在的。

3 國外輸配電及電工自動(dòng)化發(fā)展中應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)

日本：（1）饋線自動(dòng)化：起效技術(shù)原理是通過電壓故障實(shí)時(shí)檢測來實(shí)現(xiàn)的，能夠于發(fā)生故障的第一時(shí)間內(nèi)，對故障予以定位，同時(shí)及時(shí)的將供電負(fù)荷轉(zhuǎn)移、隔離。（2）變電站局部優(yōu)化控制：主要應(yīng)用了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，通過對變電站運(yùn)行工作流程進(jìn)行優(yōu)化，為自動(dòng)化控制增效，效果明顯。（3）主站系統(tǒng)：均采用當(dāng)前最新的前沿電力技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主站系統(tǒng)的全面化控制。

4 輸配電及電工自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方式

在我國上海北京等地區(qū)，已廣泛的應(yīng)用SCADA技術(shù)于輸配電及電工自動(dòng)化模式中開展應(yīng)用。SCADA技術(shù)具有著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，故障定位，故障分析與處理的功能。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)與SCADA技術(shù)的逐步兼容，能夠?qū)崿F(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的實(shí)施的分析，相關(guān)系統(tǒng)互聯(lián)的功能[1]。

SCADA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要配備通信網(wǎng)絡(luò)端、配電自動(dòng)化端、配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站（有無均可）以及配電主站幾大部分組成。

配電自動(dòng)化終端：是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，各控制單元的集合，可實(shí)現(xiàn)通信調(diào)度，全局遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)采集與結(jié)果輸出等功能。

配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站：是輸配電及電工自動(dòng)化功能的起始?？蓪?shí)現(xiàn)配電線網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，以及電網(wǎng)智能化運(yùn)行的監(jiān)控，分析等應(yīng)用擴(kuò)展功能[2]。

（1）配電主站的構(gòu)建

配電主站是輸配電及電工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，則要求系統(tǒng)的運(yùn)行具備一定的安全性、擴(kuò)展性、實(shí)用性與可靠性。同時(shí)能夠穩(wěn)定的兼容各類操作系統(tǒng)，軟硬件平臺的運(yùn)行環(huán)境中[3]。

軟硬件的配置根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)實(shí)際的輸配電網(wǎng)規(guī)模，實(shí)際實(shí)際需求和配電自動(dòng)化的應(yīng)用基礎(chǔ)等情況予以綜合確定。

（2）配電終端的構(gòu)建

配電終端主要包括輸配電線路、輸配電變壓器、柱上開關(guān)、變電站、環(huán)網(wǎng)柜、配電室、開關(guān)控制區(qū)等。智能化配電終端則配備有兼具通信功能的故障指示器，配變終端、變電站終端、饋線終端四大部分[4]。

（3）整體通訊方案規(guī)劃

為了保證各個(gè)功能模塊間的功能得以無縫銜接，共有如下四類通訊方式：無線公網(wǎng)、無線專網(wǎng)、配電線載波及光纖專網(wǎng)四部分組成。各系統(tǒng)間通訊機(jī)制詳見圖1。

5 輸配電及其電工自動(dòng)化的應(yīng)用形式

5.1 簡易型