陶瞻 潘長(zhǎng)紅 宋遠(yuǎn)遙

摘要：電力企業(yè)在開展電力工程項(xiàng)目中，采取專門的技術(shù)措施來(lái)將電力配送到各個(gè)變電站，然后再由變電站對(duì)電力進(jìn)行再分配和輸送，由此形成整個(gè)電力配電系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)逐漸成熟之后，電力工程項(xiàng)目才逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化配電，對(duì)電力配送的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制，大大提高了配電網(wǎng)技術(shù)及效率。

關(guān)鍵詞：電力工程;配網(wǎng);自動(dòng)化

引言：我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，也在一定程度上推動(dòng)了電力行業(yè)的迅速發(fā)展，為更好滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)電力方面的需求，電力配電網(wǎng)應(yīng)積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，而將配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中，有利于加快自動(dòng)化變革速度，擴(kuò)展自動(dòng)化技術(shù)使用功能，提升配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性和可靠性，有效緩解當(dāng)前社會(huì)供電需求緊張狀態(tài)。

1.概述配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

所謂配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)講就是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信以及電子這三種技術(shù)作為支撐，對(duì)電力工程中的配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)用狀態(tài)以及事故情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、維修以及管理工作，以此來(lái)保證配電網(wǎng)系統(tǒng)處于安全運(yùn)行狀態(tài)下的一種電力自動(dòng)化技術(shù)。從本質(zhì)上來(lái)講，主要是借助當(dāng)前比較先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等監(jiān)管配電網(wǎng)運(yùn)行情況，一方面大幅度提升配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的綜合性能;另一方面能夠切實(shí)保證配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況下，能夠在最快時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。綜合以上，將配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中，最大限度降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度，對(duì)提升電力系統(tǒng)供電以及維修等工作效率有積極性意義。

2.電力工程中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1總線自動(dòng)化管理技術(shù)應(yīng)用

電力工程中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需要應(yīng)用諸多自動(dòng)化設(shè)備或者裝置，只有將這些自動(dòng)化設(shè)備或裝置與配電網(wǎng)以及自動(dòng)化控制程序聯(lián)系在一起，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)化控制。所以，在配電網(wǎng)自動(dòng)化管理模式下采用總線技術(shù)可以對(duì)電力分配數(shù)據(jù)及情況進(jìn)行收集和分析，特別是在電力工程建設(shè)過(guò)程中，在施工現(xiàn)場(chǎng)也可應(yīng)用總線技術(shù)，在施工中就可以進(jìn)行電力分配試驗(yàn)及數(shù)據(jù)收集，這樣在電力工程施工結(jié)束后就可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。如果日后電力工程接入的電網(wǎng)在配電方面需要進(jìn)行調(diào)整，也可應(yīng)用總線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)配電調(diào)節(jié)處理?？偩€技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化模式中的應(yīng)用十分便利，且技術(shù)原理相對(duì)簡(jiǎn)單，操作便利、工作效率高，因此已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力工程中。

2.2饋線系統(tǒng)自動(dòng)化控制模式

在電力工程中為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化模式的應(yīng)用，還有一種專門的饋線技術(shù)，基于該技術(shù)可架構(gòu)配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化控制。饋線技術(shù)的關(guān)鍵在于能夠第一時(shí)間感知配電網(wǎng)線路中存在的問(wèn)題，并在特定故障判定的過(guò)程中及時(shí)切斷配電網(wǎng)的接口電源，同時(shí)將故障數(shù)據(jù)傳輸?shù)脚潆娋W(wǎng)主站中，由主站系統(tǒng)對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，在處理得出結(jié)果之后再確定是進(jìn)行自動(dòng)化維護(hù)還是人工維護(hù)，如果可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電流、電壓的調(diào)節(jié)，解除故障，還可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電源的連通。我國(guó)當(dāng)前所采用的饋線技術(shù)是經(jīng)過(guò)改良的FTU系統(tǒng)，F(xiàn)TU模塊的應(yīng)用可對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和處理，實(shí)現(xiàn)了故障及信息數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，并可防控網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊。

2.3利用GIS平臺(tái)診斷配電網(wǎng)故障

GIS平臺(tái)診斷的技術(shù)核心在于能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程故障位置的準(zhǔn)確判定，GIS平臺(tái)采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是可以實(shí)現(xiàn)立體化的點(diǎn)位判定，當(dāng)配電網(wǎng)線路中開關(guān)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，就會(huì)觸發(fā)配電網(wǎng)中的監(jiān)控裝置，基于GIS平臺(tái)中的SCADA系統(tǒng)可發(fā)送信息指令，再由GIS系統(tǒng)平臺(tái)中的GMS模塊來(lái)接收信息，從而通過(guò)分析來(lái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)系統(tǒng)中開關(guān)的操作。GIS平臺(tái)的關(guān)鍵就是對(duì)所有配電網(wǎng)中的電路及開關(guān)節(jié)點(diǎn)做出了相應(yīng)的準(zhǔn)確模型，模型中的每條線路及節(jié)點(diǎn)都與現(xiàn)實(shí)情況中的線路設(shè)計(jì)相同，只是從三維現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為了二維拓?fù)淠Ｐ?。每條線路和節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)，這樣在進(jìn)行故障診斷時(shí)就可十分便利。

2.4基于遺傳算法優(yōu)化配電網(wǎng)多目標(biāo)權(quán)重

遺傳算法是配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行中的一種主要算法，通過(guò)遺傳算法的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)中多目標(biāo)權(quán)重的自動(dòng)化分配及優(yōu)化設(shè)置。遺傳算法的算式較為復(fù)雜，一般在確定好算法算式之后，將其輸入到計(jì)算機(jī)中，之后就可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算得出相應(yīng)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。在遺傳算法的應(yīng)用中最為關(guān)鍵的也是對(duì)配電網(wǎng)的各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，在進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)，采取了仿生學(xué)的選擇操作，這樣可以對(duì)配電網(wǎng)中的電流電壓運(yùn)行情況進(jìn)行相應(yīng)的分析確定及優(yōu)化，以確定相應(yīng)的權(quán)重值，對(duì)配電網(wǎng)中的負(fù)載符合進(jìn)行優(yōu)化，從而保障配電網(wǎng)運(yùn)行的科學(xué)合理性和終端用電的安全[1]。

2.5配電網(wǎng)潮流計(jì)算及故障確定

配電網(wǎng)潮流算法的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)故障的定位，在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，潮流算法的模式有比較多，能夠?qū)崿F(xiàn)精確化計(jì)算的方法有前推回代法，該法基于配電網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，先確定初始化節(jié)點(diǎn)的電壓，然后根據(jù)配電網(wǎng)的樹狀結(jié)構(gòu)層次，從最后一層節(jié)點(diǎn)進(jìn)行前推計(jì)算，算出各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷電壓值，由此可計(jì)算出相應(yīng)的電壓修正值。具體公式如下：ΔVi（1）=max{|Vi（1）-Vi（0）|}式中：ΔVi（1）為配電網(wǎng)中i節(jié)點(diǎn)的電壓修正數(shù)據(jù);Vi（1）為配電網(wǎng)中i節(jié)點(diǎn)的迭代電壓新數(shù)據(jù);Vi（0）為配電網(wǎng)中i節(jié)點(diǎn)的電壓初始數(shù)據(jù)。之后在判斷收斂條件時(shí)，可用公式如下：max{|Vi（1）-Vi（0）|}<ε在判定結(jié)束后可輸出最終結(jié)果，從而確定故障問(wèn)題及得出相應(yīng)的維修調(diào)節(jié)方案。

2.6主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

在電力工程中運(yùn)用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，從本質(zhì)上來(lái)講屬于主動(dòng)性的一種數(shù)據(jù)技術(shù)，主要滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)不斷發(fā)展過(guò)程中的相關(guān)需求，將其應(yīng)用于電力工程監(jiān)控系統(tǒng)中，與以往傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之間存在的差別是：電力通信自動(dòng)化技術(shù)重視電力系統(tǒng)技術(shù)成效，這種技術(shù)在電力工程中應(yīng)用比較廣泛，對(duì)工程中用到的軟件研發(fā)以及作業(yè)環(huán)境等方面有一定的優(yōu)化作用，主要體現(xiàn)于通過(guò)電力通信自動(dòng)化技術(shù)用于工程中監(jiān)控中，能夠有在最快時(shí)間內(nèi)自動(dòng)獲取所需要的數(shù)據(jù)資料，以此來(lái)提升對(duì)數(shù)據(jù)處理工作的針對(duì)性[2]?；谝陨?，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理以及作用對(duì)象確定這兩方面，因此電力工程相關(guān)工作人員在進(jìn)行電力調(diào)節(jié)以及操作方面運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，有利于提升數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。

2.7PLC自動(dòng)化技術(shù)

所謂PLC技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)講就是結(jié)合計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及繼電接觸控制技術(shù)，以此來(lái)對(duì)電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行控制、儲(chǔ)存等。將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)組建中，主要由主站、遠(yuǎn)方終端單元、線路傳感器、遠(yuǎn)方控制SF6以及通信電纜這五方面構(gòu)成。其一，在變電站施工現(xiàn)場(chǎng)安裝遠(yuǎn)程測(cè)控終端裝置，主要負(fù)責(zé)采集開關(guān)狀態(tài)兩以及模擬量，通過(guò)專門設(shè)置的傳輸通道傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)監(jiān)控中心;其二，遠(yuǎn)程測(cè)控終端裝置還可以根據(jù)相關(guān)操作人員的要求進(jìn)行遙控，之后將操作結(jié)果返回至主站系統(tǒng)監(jiān)控中心;其三，PLC自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)Υ鎯?chǔ)器中的可編程序進(jìn)行控制，完成對(duì)信息的采集、處理等程序，在最快時(shí)間內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換工作;同時(shí)進(jìn)一步完善電網(wǎng)運(yùn)行管理工作，合理控制配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)[3]。

結(jié)論：

簡(jiǎn)而言之，電力工程中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人力資源是一種解放，特別是能夠減少戶外配電網(wǎng)巡查人員的工作任務(wù)及難度，很多情況下在配電中心就能夠準(zhǔn)確確定配電網(wǎng)故障位置及原因，甚至可以遠(yuǎn)程解除故障，在無(wú)法遠(yuǎn)程操控時(shí)再派維修人員前去解除故障，可大大提高配電工程效率。未來(lái)，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)將向著更為智能化的方向發(fā)展，從而深度優(yōu)化電力工程配電網(wǎng)運(yùn)行及管理。

參考文獻(xiàn)：

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[2]梅飛，余昆，甘磊.《配電網(wǎng)自動(dòng)化》課程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)[J].中國(guó)電力教育，2019（09）.

[3]朱星偉.關(guān)于城市配電網(wǎng)自動(dòng)化優(yōu)化技術(shù)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019（33）.