王昊煒 邱娟 顧杰

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司 江蘇省鎮(zhèn)江市 212001）

在國民經(jīng)濟日益增長的背景下，電力需求量大幅度增加，配電網(wǎng)承擔(dān)巨大的電力載荷，為保證電力平穩(wěn)、安全的傳輸，需要關(guān)注配電網(wǎng)組網(wǎng)工作，低壓配電系統(tǒng)是配電網(wǎng)能順利運行的關(guān)鍵所在，為此需要關(guān)注低壓配電系統(tǒng)設(shè)計是否合理，還應(yīng)該對變電所的設(shè)備進行定期維護以及系統(tǒng)升級等工作，在我國科技不斷發(fā)展的今天，為建設(shè)更加穩(wěn)定、安全的輸電環(huán)境，在低壓配電系統(tǒng)中引入自動化技術(shù)，已成為供電企業(yè)目前發(fā)展的不二選擇。

1 自動控制系統(tǒng)組成

1.1 工控機

自動化控制系統(tǒng)由多個部分組成，工控機是其中非常重要的組成部分，工控機是工業(yè)控制計算機的簡稱，工控機內(nèi)部使用總線結(jié)構(gòu)搭建，在電力自動控制作用下，可以監(jiān)測低壓配電系統(tǒng)內(nèi)部電路運行情況，同時在IPC 作用下，使低壓配電系統(tǒng)具備較強的實時性、可靠性以及兼容性。不僅如此，工控機還可以處理各項工作數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)后臺完成數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控、控制、存儲等工作。工控機運行期間，可以處理系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的所有工作數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行集中管制，掌握低壓配電系統(tǒng)運行狀況，了解系統(tǒng)運行過程中危險隱患，播報預(yù)警信息，從而簡化了后期系統(tǒng)維護工作難度。

1.2 數(shù)字式電力測控裝置

數(shù)字式電力測控裝置是電力企業(yè)在當前階段，提升系統(tǒng)運行安全性以及穩(wěn)定性的大膽嘗試，可以在低壓配電系統(tǒng)運行期間，實時測量內(nèi)部頻率、電壓、電流以及相關(guān)參數(shù)，掌握電力自動控制系統(tǒng)開關(guān)量，在提升系統(tǒng)運行可靠性以及安全性同時，還可以防止電能無用損耗。

1.3 通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用分層式樹狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在系統(tǒng)運行期間需要完成RJ45 與SPTS 的有效對接。另外，還需要掌握通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)管理要點，根據(jù)開關(guān)柜類型，完成科學(xué)的管控作業(yè)，實現(xiàn)現(xiàn)場總線與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對接，不僅如此還應(yīng)該根據(jù)工作要求，簡化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，提升系統(tǒng)運輸電能的能力。

1.4 IEC61850通信協(xié)議

電力控制系統(tǒng)需要明確通信協(xié)議內(nèi)容，目前大部分供電企業(yè)均會采用IEC61850 通信協(xié)議搭建系統(tǒng),根據(jù)通信協(xié)議掌握系統(tǒng)內(nèi)部各項控制裝置工作情況，還需要了解低壓配電系統(tǒng)以及電力自動化儀表在實際工作中的應(yīng)用表現(xiàn)，同時還需要進一步根據(jù)工作要求，優(yōu)化電力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。另一方面，使用IEC61850 通信協(xié)議，與其在應(yīng)用方面具備較強的兼容性、寬帶高的優(yōu)勢有一定的聯(lián)系，為了提升低壓配電系統(tǒng)工作水平，還應(yīng)該進一步優(yōu)化自動化控制裝置，提升其在實際應(yīng)用中的可靠性以及安全性。

1.5 LED顯示屏

進行自動化系統(tǒng)控制期間，需要保證電力自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以清楚的顯示在顯示屏中，為此需要在自動化控制系統(tǒng)元件拼裝期間，根據(jù)工作要求選擇具備良好呈現(xiàn)效果的LED 顯示屏，使用LED 顯示屏配合自動控制系統(tǒng)工作，在顯示工作數(shù)據(jù)同時，還可以依靠LED 顯示屏節(jié)能壽命長的特性，間接的提升系統(tǒng)建設(shè)成本，并且LED 顯示屏在實際應(yīng)用中還能可快速適應(yīng)環(huán)境溫度，在一定程度上提升系統(tǒng)工作效率。

1.6 兩級過負荷警告裝置

自動控制系統(tǒng)采用兩級過負荷警告裝置，從而保證輸電工作可以正常運行，一旦系統(tǒng)內(nèi)部用電設(shè)備電流超出安全標準后，容易導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部線路損毀，從而導(dǎo)致供電中斷，還會損害系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備。為了提升設(shè)備運行的穩(wěn)定性以及安全性，采用兩級過負荷警告裝置，可以在系統(tǒng)設(shè)備運行期間，發(fā)現(xiàn)電路存在過流等情況后，及時發(fā)出報警信息。除此之外，自動控制系統(tǒng)內(nèi)部配備dcs 控制系統(tǒng)，大幅度提升設(shè)備內(nèi)各系統(tǒng)的兼容性。

1.7 開關(guān)電源模塊

自動化系統(tǒng)運行期間，需要根據(jù)低壓配電網(wǎng)工作需要，為控制系統(tǒng)提供安全可靠的電流，同時還應(yīng)該增設(shè)開關(guān)電源模塊，保護系統(tǒng)正常工作，防止系統(tǒng)運行期間，因短路或過流等情況的出現(xiàn)，傷害設(shè)備內(nèi)部線路。

2 低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 遠程監(jiān)控

電力控制系統(tǒng)與以往電力系統(tǒng)相比，不僅安全系數(shù)大幅提高，同時操作便捷，可以快速融入環(huán)境。在實際使用中可以通過監(jiān)控系統(tǒng)，利用信號模擬采集，實施無死角、全程監(jiān)控，在電力系統(tǒng)運行過程中，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部存在的安全隱患，借助平臺遠程操控完成信息傳輸，工作人員接收系統(tǒng)發(fā)出報警信號后，便會根據(jù)故障信息，及時制定解決方案，從而快速解決電力系統(tǒng)存在的隱患，保證系統(tǒng)安全運行。

2.2 線路控制

低壓配電系統(tǒng)引入自動化控制后，可以提升電力自動控制工作水平，在系統(tǒng)運行期間根據(jù)工作需要，進行自動智能控制，使低壓配電系統(tǒng)輸電運行能力大幅提高。與此同時，還應(yīng)該從配電系統(tǒng)工作環(huán)境入手，分析電力自動控制系統(tǒng)工作環(huán)境，電力自動控制可以根據(jù)低壓配電系統(tǒng)需求，改變運轉(zhuǎn)方式，在遠程控制下完成斷路器、保護器的維護、檢測工作，優(yōu)化配電系統(tǒng)維護工作效果。

3 電氣自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 低壓配電保護

控制設(shè)備運作對設(shè)備的操作存在著一定的聯(lián)系，在我國科技高速發(fā)展下，電力企業(yè)為了提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及可靠性，從成本角度出發(fā)，優(yōu)化低壓配電系統(tǒng)，采用遠程控制的方式，不僅可以優(yōu)化工作表現(xiàn)，還可以節(jié)省電纜等建材支出所用的成本，大幅度降低系統(tǒng)建設(shè)需要的運營費用。

目前，系統(tǒng)建設(shè)還需要進一步關(guān)注電力設(shè)備在變電所應(yīng)用方面存在的問題，低壓配電保護需要防止變電所內(nèi)設(shè)備元件因故障問題，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，為此需要增設(shè)元件保護措施增設(shè)保護裝置，并設(shè)計元件動作控制設(shè)備，從而可以在系統(tǒng)發(fā)生運行故障后，及時采取相應(yīng)工作，切斷故障部位附近的斷路器，下達跳閘命令，使電力系統(tǒng)可以免受電力設(shè)備故障的干擾，影響電力系統(tǒng)運行表現(xiàn)，還可以防止變電所內(nèi)部軟件發(fā)生大規(guī)模損毀。

在電力系統(tǒng)運行階段，通過保護裝置查看電氣設(shè)備各元件工作狀態(tài)，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的安全指標，電力系統(tǒng)運行階段一旦存在危險因素，超過電氣設(shè)備正常運行的指標，便會發(fā)出報警信號，從而工作人員便可以及時開展設(shè)備維護。除此之外，電力系統(tǒng)在自動控制應(yīng)用后具有自動保護裝置的能力，工作人員接到故障報警信號趕到現(xiàn)場后，趕到現(xiàn)場更換發(fā)生損毀的設(shè)備元件即可。

3.2 構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)

在當前階段，需要對電力系統(tǒng)進行分層構(gòu)建，還需要明確低壓配電系統(tǒng)，工作要求，確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標準，確保系統(tǒng)運行可以達到實際要求。與此同時，需要保證系統(tǒng)運行結(jié)構(gòu)的合理性以及結(jié)構(gòu)組成的完整度，從而可以提升系統(tǒng)運行效果，在通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計期間，還應(yīng)該對抽屜式開關(guān)柜進行功能定位，掌握總線結(jié)構(gòu)內(nèi)拓撲對系統(tǒng)運行穩(wěn)定性形成的影響。

低壓配電系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)該了解電力測控項目內(nèi)容，需要掌握電力自動控制工作要求，確保信息搜集、存儲等工作，可以按要求完成，并利用管理機制開展系統(tǒng)運行、監(jiān)督等工作，掌握低壓配電系統(tǒng)運行狀況，完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升低壓配電系統(tǒng)運行的可靠性以及安全性。不僅如此，還需要制定維護機制，通過集中升級安裝操作，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將電力自動控制系統(tǒng)聯(lián)入結(jié)構(gòu)中。

3.3 自動化故障報警

在我國科技高速發(fā)展的背景下，低壓配電系統(tǒng)，需要完善控電方式，使用微電子技術(shù)、強電控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，提升低壓配電系統(tǒng)的智能程度。與此同時，還需要提高設(shè)備自動化傳輸電量的能力，通過監(jiān)測設(shè)備掌握低壓配電系統(tǒng)輸送電能情況，并進行動態(tài)監(jiān)測，確定系統(tǒng)電力供電質(zhì)量達到工作要求，完成電力配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)檢索工作，確保電力系統(tǒng)可以在安全的環(huán)境中穩(wěn)定運行。除此之外，在監(jiān)測電力過程中，通過計算機以及遠程控制相結(jié)合的方式，測定電力傳輸效果分析線路諧波，一旦諧波出現(xiàn)較大變動，便會發(fā)出報警信號，維修人員接到報警信號后，便可以根據(jù)報警信息開展維修工作。

3.4 輸電管理自動控制

在我國用電量大幅增長的背景下，如果仍采用以往輸電管理方式，將會嚴重影響他管理工作效果，為此供電企業(yè)需要使用計算機技術(shù)、智能技術(shù)，完善低配輸電系統(tǒng)，并引入自動化控制技術(shù)，使低壓配電系統(tǒng)具備較高的智能程度，從而可以在工作要求下，完成電量傳輸、危險點管理、故障信息傳遞，及時發(fā)出預(yù)警信號，使維護人員根據(jù)故障信息，快速維修系統(tǒng)設(shè)備。

在當前階段，全自動管理系統(tǒng)已成為供電企業(yè)發(fā)展必須引用的技術(shù)，為了進一步提升配電系統(tǒng)輸送電能的安全性及穩(wěn)定性，還需要加強信息收集、傳輸能力，通過智能監(jiān)測及時生成故障信息，并發(fā)出報警信號，使維修人員可以憑借故障信息，快速開展維護工作。為了提升工作效果，故障信息必須精準全面，同時還應(yīng)該進一步強化電力系統(tǒng)工作能力，使用監(jiān)控系統(tǒng)進行全程監(jiān)管，完成信息智能檢測、分析、處理等工作，實現(xiàn)遠程操作，向控制中心傳遞信息，提升信息傳遞效率，從而保證維修工作可以在故障發(fā)生后，通過報警信息迅速處理故障點，借助計算機技術(shù)、智能技術(shù)，使輸電管理向智能化、自動化方向轉(zhuǎn)變。

4 提升低壓配電系統(tǒng)自動化控制水平的途徑

4.1 建設(shè)低壓配電系統(tǒng)

自動化控制系統(tǒng)建設(shè)，需要材料與設(shè)備均達到工作要求，與此同時系統(tǒng)使用的時間與設(shè)備和材料的質(zhì)量息息相關(guān)。為此，需要在系統(tǒng)構(gòu)建過程中，對設(shè)備以及材料質(zhì)量進行綜合測驗，確保配電系統(tǒng)應(yīng)用的材料，其穩(wěn)定性滿足民用電能負荷，確保材料以及設(shè)備質(zhì)量滿足工作要求的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該根據(jù)我國當前階段提出的節(jié)能環(huán)保需求，使用綠色材料，應(yīng)用可降解以及節(jié)能型材料，作為系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)建的原材料，并對設(shè)備安全性以及穩(wěn)定性進行全面的檢測，確保系統(tǒng)在實際應(yīng)用中可以達到工作要求。

4.2 設(shè)備、材料的選擇

低壓配電系統(tǒng)引用自動化控制技術(shù)，需要保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及可靠性，同時還應(yīng)該憑借自動化管理，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行期間存在的安全隱患，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的安全指標，一旦危險程度過高，超過危險指標后，便會發(fā)出報警信號，提醒維修人員，進行危險點排除維護等工作。

在當前階段，應(yīng)該根據(jù)工作要求，結(jié)合實際工作情況，合理設(shè)置低壓配電系統(tǒng)，在簡化系統(tǒng)操作難度同時，還應(yīng)該保證系統(tǒng)運行的可靠性，了解系統(tǒng)內(nèi)部故障常出現(xiàn)的位置，快速開展故障維護工作，提升系統(tǒng)運行的有效性。

4.3 規(guī)劃電網(wǎng)

低壓配電系統(tǒng)建設(shè)過程中，需要了解影響低壓配電系統(tǒng)輸送電能的因素，掌握足量的因素是進行電網(wǎng)規(guī)劃的前提，同時在電網(wǎng)規(guī)劃期間，應(yīng)該根據(jù)以往低壓配電系統(tǒng)總結(jié)的經(jīng)驗，合理制定建設(shè)管控方案，降低輸電線路能源損耗，在掌握供電要求基礎(chǔ)上，還應(yīng)該避免電網(wǎng)內(nèi)部迂回供電方式不合理，需要提升電能利用率，降低線路能源損耗，提升線路電能供應(yīng)效率。另外，電能供應(yīng)效率也是低壓配電系統(tǒng)建設(shè)需要重點關(guān)注的內(nèi)容，這是提升低壓配電系統(tǒng)，引入自動化控制后，影響系統(tǒng)運輸表現(xiàn)的重要內(nèi)容。

5 結(jié)語

在低壓配電系統(tǒng)中，引入自動化控制系統(tǒng)，可以在極大程度上提升電力系統(tǒng)運行的安全性以及穩(wěn)定性。與此同時，還應(yīng)該結(jié)合我國供電需求量不斷增大的實際狀況，加大對自動化控制系統(tǒng)在低壓配電系統(tǒng)應(yīng)用的研究力度，掌握系統(tǒng)建設(shè)目標以及系統(tǒng)控制原理，并從能效角度出發(fā)，提出解決低壓配電系統(tǒng)運行故障的方法，保障電力系統(tǒng)可以可靠、安全的運行。