閆洋洋

摘 要 配電網(wǎng)自動(dòng)化通過(guò)整合自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以及電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)管，在通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的加持下，可以實(shí)時(shí)收集配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析電力系統(tǒng)應(yīng)用情況，確定電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立智能的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)管，保障配電網(wǎng)可以安全可靠的運(yùn)行。因此，對(duì)于電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討十分有必要。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng) 配電網(wǎng) 自動(dòng)化技術(shù) 監(jiān)控終端

中圖分類號(hào)：TM712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）05-0009-03

配電網(wǎng)自動(dòng)化使用自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、電子技術(shù)，通過(guò)各種技術(shù)優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)管，進(jìn)而提升配電網(wǎng)監(jiān)控工作的準(zhǔn)確性。因?yàn)殡娔艿霓D(zhuǎn)換和輸送需要配電網(wǎng)的支持，并且伴隨著社會(huì)對(duì)供電需求的提升，所以自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，因此還可以在技術(shù)加持下降低配電網(wǎng)運(yùn)行管理難度，在電力行業(yè)高速發(fā)展的背景下，需要進(jìn)一步加強(qiáng)配電網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)管力度，通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)管，并根據(jù)掌握的數(shù)據(jù)信息，了解配電網(wǎng)運(yùn)行存在的安全威脅，有針對(duì)地進(jìn)行系統(tǒng)維修、養(yǎng)護(hù)工作，讓用戶可以擁有良好的用電體驗(yàn)。[1]

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)概念

配電網(wǎng)自動(dòng)化掌握電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)并構(gòu)建自動(dòng)化電力管理系統(tǒng)。另一方面，建立智能的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)管系統(tǒng)，對(duì)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全程監(jiān)管，掌握配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，在配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)處于正常狀態(tài)下，通過(guò)管理、監(jiān)測(cè)、保護(hù)提升配電網(wǎng)管理水平，同時(shí)配合執(zhí)行配電網(wǎng)管理與監(jiān)測(cè)工作。

1.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)意義

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)由配電子站、配電主站、配電遠(yuǎn)方終端、通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成（圖1為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖）。配電主站在城市調(diào)度中心，完成配電裝置內(nèi)部各子站通信的傳遞工作，配電子站設(shè)置于配電站內(nèi)，通過(guò)電力終端設(shè)備完成通信服務(wù)工作，而配電遠(yuǎn)方終端以及通信網(wǎng)絡(luò)也是配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)部非常重要的組成部分，保證內(nèi)部信息可以按照工作需要及時(shí)傳遞通信信息。

2 我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用概況

我國(guó)在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)后，國(guó)力得到大幅度增強(qiáng)，在當(dāng)下我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)取得良好的發(fā)展，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)已在多個(gè)城市進(jìn)行試點(diǎn)建設(shè)，從目前掌握的情況中發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，僅通過(guò)兩條線路或三條線路進(jìn)行供電傳輸，并沒(méi)有從整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化配電網(wǎng)線路，進(jìn)行輸電工作監(jiān)控終端掌控力度弱，并且在沒(méi)有監(jiān)控主傳導(dǎo)的前提下，難以讓配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效果達(dá)到預(yù)期要求。[2]

在我國(guó)大規(guī)模進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)期間，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)成為電力企業(yè)在當(dāng)下積極研究并發(fā)展的一項(xiàng)工作，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)其試點(diǎn)也逐漸擴(kuò)大，雖然目前仍屬于建設(shè)試驗(yàn)階段，但是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用戶可以對(duì)配電網(wǎng)線路故障進(jìn)行智能化跟蹤檢測(cè)，但是在此過(guò)程中因?yàn)楹雎耘潆奡CADA、DA等在其中起到的作用，所以使配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效果差強(qiáng)人意，這種情況出現(xiàn)在我國(guó)二十世紀(jì)九十年代。[3]

在我國(guó)進(jìn)入二十一世紀(jì)后，隨著農(nóng)網(wǎng)改造的快速進(jìn)行，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在我國(guó)配電網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展下也發(fā)生了巨大的變化，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸完善同時(shí)隨著配電網(wǎng)運(yùn)行效果的提升，企業(yè)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)模也日益擴(kuò)大，與之相關(guān)的應(yīng)用軟件逐漸興起，同時(shí)軟件功能也日趨完善。在城市進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展期間，部分用戶根據(jù)使用需求對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)變更，并在最終通過(guò)驗(yàn)收。

我國(guó)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)注度與日遞增，與此同時(shí)越來(lái)越多的技術(shù)人員投入到相關(guān)領(lǐng)域的研究工作中，使得配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)得到極大的發(fā)展，進(jìn)而加快了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)速度。在2002年我國(guó)推出《配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)功能模范》文件，并在其中給出配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，隨著相關(guān)體系的建立以及高速發(fā)展，同時(shí)大部分用戶也在這段時(shí)間中將關(guān)注點(diǎn)放在配電網(wǎng)使用性能方面，SCADA、GIS、DA是否可以同步發(fā)展一度成為大眾熱議的話題。[4]隨著配電網(wǎng)的發(fā)展，相應(yīng)技術(shù)的融合程度也逐漸上升，技術(shù)融合確實(shí)在極大程度上提升技術(shù)應(yīng)用效果。目前，對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行合理的規(guī)劃，并根據(jù)目前配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)建設(shè)情況，從靜態(tài)管理向?qū)嵤┕芾砉δ芊较蜓葑?，完成SCADA、DA一體化設(shè)計(jì)。

在我國(guó)科技高速發(fā)展的背景下，通信系統(tǒng)向多樣化方向發(fā)展，并已日趨成熟，同時(shí)載波GPRS、雙絞線、光纖、無(wú)線等多種通信方式也在此過(guò)程中得到長(zhǎng)足的發(fā)展。目前，光纖因?yàn)槠渚邆涞耐怀鰞?yōu)勢(shì)，已成為城區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化通信的介質(zhì)，用以保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。[5]

3 電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 構(gòu)建大數(shù)據(jù)化的工作模式

對(duì)于配電網(wǎng)的自動(dòng)化發(fā)展而言，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以發(fā)揮至關(guān)重要的作用。在使用大數(shù)據(jù)時(shí)，還需要考慮到智能電網(wǎng)、環(huán)境安全、大能源系統(tǒng)等方面的實(shí)際應(yīng)用，例如運(yùn)用大數(shù)據(jù)的因果分析手段，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析適用性的改善，亦或是通過(guò)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可以滿足因果分析效率的提升，并且通過(guò)分析作為基礎(chǔ)，可以確保服務(wù)的優(yōu)質(zhì)化處理。

3.2 建立一體化供電模式

在配電網(wǎng)的變電站中，饋線開(kāi)關(guān)和出線保護(hù)開(kāi)關(guān)這兩者和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化有很大的關(guān)聯(lián)，必須確保二者相互結(jié)合，才能建立起閉合性的電網(wǎng)，而閉合性電網(wǎng)的遠(yuǎn)程操作也會(huì)更應(yīng)手，對(duì)于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)的有效融入有很大的幫助。

3.3 自動(dòng)化供電數(shù)據(jù)收集處理

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用會(huì)造成配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)增多，尤其是在城市化發(fā)展的大背景下，城鎮(zhèn)用戶的用電需求激增，部分配電網(wǎng)的饋線數(shù)量甚至達(dá)到了千條以上，智能化、自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用會(huì)造成配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的并網(wǎng)狀態(tài)、有功和無(wú)功輸出、發(fā)電量、電壓等數(shù)據(jù)信息海量增長(zhǎng)，為此電廠需要采取以虛擬化、分布式計(jì)算技術(shù)構(gòu)建出IT虛擬資源和物理資源集合而形成的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)整合了各種IT硬件資源，能實(shí)現(xiàn)對(duì)海量供電數(shù)據(jù)的處理、歸納和整合。但是，出于成本考慮，當(dāng)前的供電數(shù)據(jù)庫(kù)通常是利用1臺(tái)物理機(jī)虛擬成多個(gè)邏輯虛擬機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)邏輯資源的利用，這使得物理機(jī)的數(shù)據(jù)處理負(fù)荷加重，云吞量變少，響應(yīng)時(shí)間減慢。為此，需要設(shè)計(jì)一種反應(yīng)速度更快，效率更高的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案。目前，國(guó)內(nèi)的技術(shù)已經(jīng)足夠支持高效供電數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案的開(kāi)發(fā)。建設(shè)有數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)空間和位置來(lái)存放各類供電過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員首先開(kāi)通CloudTable存儲(chǔ)平臺(tái)，填寫部門地址，選擇需要的性能和存儲(chǔ)空間，調(diào)整好CloudTabel網(wǎng)絡(luò)配置創(chuàng)建虛擬私有云界面和OBS桶，用做自動(dòng)化平臺(tái)的基礎(chǔ)。在使用Hadoop這一分布式系統(tǒng)架構(gòu)開(kāi)發(fā)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

設(shè)計(jì)人員可通過(guò)在所有的變電器終端設(shè)備上安裝VMware開(kāi)發(fā)軟件，在物理機(jī)上部署ESXi系統(tǒng)，并通過(guò)VMwarevSph ereClient客戶端對(duì)物理機(jī)和虛擬機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。同時(shí)讓數(shù)據(jù)庫(kù)的底層硬件資源以x86變電器終端設(shè)備進(jìn)行部署，內(nèi)部數(shù)據(jù)以交換方式堆疊2個(gè)萬(wàn)兆交換機(jī)，外部數(shù)據(jù)以獨(dú)立訪問(wèn)交換形式堆疊2個(gè)千兆交換機(jī)。然后按照數(shù)據(jù)庫(kù)需要進(jìn)行封裝和訂制開(kāi)發(fā)，這樣系統(tǒng)將會(huì)具備強(qiáng)大的算力和良好的云吞量，實(shí)現(xiàn)高效化數(shù)據(jù)處理。[6]

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，電力企業(yè)必須要提升供電質(zhì)量，了解當(dāng)下供電工程中出現(xiàn)的供電故障，還需要考慮到斷電對(duì)大眾生活工作造成的影響，為了提升供電系統(tǒng)輸電的穩(wěn)定性，必須對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)管，采用配電網(wǎng)自動(dòng)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)是大部分供電企業(yè)頻繁使用的方法，可以掌握配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，借助配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)掌握配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，憑借系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)，完成配電網(wǎng)自動(dòng)化管理工作。

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以借助線路自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，充分了解供電線路的運(yùn)行情況，利用自身的優(yōu)勢(shì)分段供電，降低供電故障的概率。因此，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的積極應(yīng)用，不僅可以提高配電網(wǎng)的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理的一體化發(fā)展，而且可以高度集成各種現(xiàn)代技術(shù)，以適應(yīng)供電監(jiān)管的不斷變化的要求，解決配電網(wǎng)的安全問(wèn)題電力建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的矛盾，為電力系統(tǒng)提供穩(wěn)定的空間和完整的運(yùn)行空間可靠性和穩(wěn)定運(yùn)行。

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