王慶華

（滁州供電公司，安徽 滁州 239000）

現(xiàn)階段，社會各界普遍關(guān)注輸配電線路及供電工程的統(tǒng)籌規(guī)劃是否具有科學(xué)性、合理性。為了促進(jìn)電力行業(yè)的規(guī)范化、持續(xù)化發(fā)展，國家電力管理部門針對輸配電及供電工程的運(yùn)行、管理，制定了一系列法律法規(guī)及規(guī)范化管理條例，管理人員也不再采用以往的管理模式，而是結(jié)合對日常輸配電狀況的分析結(jié)果，還有供電工程中遇到的各種問題，對供電工程的系統(tǒng)穩(wěn)定性加以優(yōu)化，將運(yùn)行安全性切切實實地提升上去。

1 自動化技術(shù)的應(yīng)用

1.1 自動化的優(yōu)勢

1.可顯著降低能耗。由于近年來科技水平的逐步提高，我國電力行業(yè)發(fā)展水平也隨之大幅提升。通過對多種先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，再加上企業(yè)管理人員對供電工程的實地考察，能得到整個供電系統(tǒng)所有的運(yùn)行參數(shù)、性能指標(biāo)等各項數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過各部門的全面分析后，對系統(tǒng)運(yùn)行期間出現(xiàn)的各種缺陷作出改進(jìn)。同時，利用電力系統(tǒng)對各類信息的自動實時收集，以確保電力資源傳輸階段無能耗浪費(fèi)現(xiàn)象，保證電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行與節(jié)能要求相符[1]。

2.實現(xiàn)對輸配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的實時監(jiān)控。通過向電力系統(tǒng)內(nèi)加裝相應(yīng)軟件的方式，能實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)控功能，讓管理人員全面了解系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的所有情況，讓電力維修人員能快速確定故障區(qū)域，進(jìn)而以最快的速度消除安全隱患。多元管控措施的應(yīng)用，可保證系統(tǒng)運(yùn)行更具安全性、穩(wěn)定性。另外，在先進(jìn)監(jiān)控軟件的幫助下[2]，自動化技術(shù)的全面應(yīng)用，可使管理人員對整個供電系統(tǒng)當(dāng)中的內(nèi)部架構(gòu)做到一目了然，對其性能指標(biāo)做到全面掌控，并對其中的各個元器件做到統(tǒng)籌調(diào)配。

3.當(dāng)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，可及時解決。電力工程中一旦應(yīng)用了自動化技術(shù)，即可以某種特定方式，使其組織效率得到全面大幅提升，即使是基層工作人員也可從自動化功能中，及時確認(rèn)系統(tǒng)中的問題所在，并確定故障位置。另外，自動化技術(shù)的合理應(yīng)用，能讓系統(tǒng)實現(xiàn)對一些細(xì)小故障的自動消除功能，在保證輸配電線路順暢的前提下，對運(yùn)行效率加以適當(dāng)優(yōu)化。自動化處理系統(tǒng)能在極短的時間內(nèi)對故障所在點進(jìn)行精準(zhǔn)定位，不僅能為檢修人員排除故障提供有效指導(dǎo)，還能讓管理人員依照故障成因，對電力工程系統(tǒng)的日常管理與檢修防護(hù)予以適當(dāng)?shù)膹?qiáng)化[3]。

1.2 自動化的特點

1.管理的智能化。為確保電力輸配工程可以實現(xiàn)預(yù)設(shè)工作效果，必須全面應(yīng)用智能化管理方式，以便在將電力企業(yè)以往由于人工失誤帶來的滯后性難題都予以解決后，還能有效杜絕意外事故的發(fā)生。

2.隨著科技水平的逐步普及、推廣，持續(xù)創(chuàng)新供電工程系統(tǒng)管理方法，對所有供電區(qū)域的具體運(yùn)行狀態(tài)實施全面統(tǒng)一管理。先將自動化監(jiān)控系統(tǒng)融入電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)，再借助于各種運(yùn)行軟件，結(jié)合突發(fā)事件成因[4]，對出現(xiàn)的故障及時地給予有效解決，對整個電力輸配工程的系統(tǒng)運(yùn)行情況，實行靈活管控。

3.由于自動化管理模式的全方位運(yùn)用，可以讓電力企業(yè)在投入少量人力、物力資源的情況下，保證電力輸配過程的穩(wěn)定性與安全性，只要操作人員嚴(yán)格遵循規(guī)范化輸配流程，實施綜合管理，人為因素引發(fā)的供電風(fēng)險會日益減少[5]。

2 待解決問題

2.1 技術(shù)方面

由于技術(shù)水平不足、配套資源短缺，電力系統(tǒng)管理人員對于自動化技術(shù)的掌握不夠全面，無法充分了解其在輸配電網(wǎng)絡(luò)及用電工程系統(tǒng)中應(yīng)用時體現(xiàn)出的所有特點，這樣一來，其系統(tǒng)開發(fā)效果難免與供電工程實際要求產(chǎn)生一定的差距。因此，必須對電力資源的具體應(yīng)用情況實施合理的統(tǒng)籌規(guī)劃，并全面了解整個電力網(wǎng)絡(luò)的實際運(yùn)行狀態(tài)，再結(jié)合輸配電技術(shù)在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展情況，制訂出科學(xué)、適用、完整的管理方案。

2.2 管理方面

電力企業(yè)具體選取的能源管理模式，會對其經(jīng)濟(jì)收益帶來不可忽視的影響，從現(xiàn)有統(tǒng)計資料來看，盡管電力企業(yè)在輸配電管理中，應(yīng)用的自動化技術(shù)較為先進(jìn)，而且系統(tǒng)運(yùn)行效率也確實是得到了提升，不過為了運(yùn)用相關(guān)技術(shù)，其供電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)難免會變得更加復(fù)雜一些，需要及時對其加以梳理。

2.3 電能損耗問題

因我國現(xiàn)行輸配電網(wǎng)絡(luò)及供電工程中所采用的自動化管理模式并不先進(jìn)，所以各地頻發(fā)電力資源供應(yīng)不足的問題。在電力企業(yè)日常經(jīng)營中，電能損耗問題頻發(fā)，會給電力輸配的管理帶來不利影響。有的電力企業(yè)為了減少資金投入，聘請的供電工程自動化管理崗位是剛畢業(yè)的、沒有任何工作經(jīng)驗的新人，而且也沒有經(jīng)歷過與電力項目建設(shè)相關(guān)的培訓(xùn)，根本不知道如何按規(guī)范、統(tǒng)一方式對輸配電工作實施管理，也有不少工作人員存在著敷衍、偷懶心態(tài)，因此，電力輸配電管理的整體水平不高[6]。

3 應(yīng)對措施

3.1 強(qiáng)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性

從實踐來看，夏、冬季為每年的供電高峰，若是此時未能對電力系統(tǒng)作出合理調(diào)整，很容易出現(xiàn)電力短缺問題，故而，相應(yīng)的管理人員需要對高峰期供電問題做出有效應(yīng)對，對多元管控措施加以靈活應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)運(yùn)行起來更加的安全、穩(wěn)定。借助于自動化技術(shù)的系統(tǒng)性應(yīng)用，向管理者提供完整、細(xì)致、動態(tài)的輸配電信息，在對整個供電系統(tǒng)實施全面自動化管控后，進(jìn)一步對其內(nèi)部架構(gòu)及所有的運(yùn)行參數(shù)做出適當(dāng)?shù)膬?yōu)化調(diào)整，保證電力系統(tǒng)可長期穩(wěn)定地提供電源，即使在供電高峰期，也能夠提供滿足用戶需求的電能。

3.2 加強(qiáng)自動化運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用

1.電力企業(yè)應(yīng)該及時對供電工程處理技術(shù)進(jìn)行更新，管理人員必須摒棄以往的電力輸配方式，讓電力企業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。

2.對自動化技術(shù)給予充分關(guān)注，制訂科學(xué)、適用、有效的管理制度，確保自動化處理方法能夠被自如靈活地落實到位。

3.確保相關(guān)人員都能積極參與技術(shù)創(chuàng)新工作，掌握先進(jìn)技術(shù)并充分發(fā)揮其優(yōu)勢，對電力企業(yè)實際遇到的問題作出應(yīng)對，通過逐步改進(jìn)，讓電力系統(tǒng)真正地處于智能化、高效化的運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 遠(yuǎn)程輸配電控制的落實與管理

1.自動化技術(shù)應(yīng)用于電力工程中時，可實現(xiàn)大量指令、信息的快速傳輸。

2.在分析評估輸配電線路數(shù)據(jù)信息時，需要把書面記錄保管歸檔工作做好，特別是對電力系統(tǒng)各自的電能輸送流程，一定要做全面記錄，以便為接下來的輸配電管理自動化奠定基礎(chǔ)。另外，監(jiān)控系統(tǒng)可以在電力網(wǎng)架構(gòu)發(fā)生任何異常狀況時，及時發(fā)現(xiàn)問題，輸出相應(yīng)的警示信息，有利于故障的及時排除。

3.電力工程系統(tǒng)應(yīng)用了自動化技術(shù)后，能實現(xiàn)故障的排除，在提升輸配電效率后，輔以靈活組合的多元管控措施，還能大幅提升電能的綜合利用率，有效地降低了能耗損失。

3.4 強(qiáng)化工作人員的專業(yè)能力

1.供電企業(yè)應(yīng)該定期為其工作人員組織各種與輸配電管理相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，讓供配電工程建設(shè)及管理流程能夠更具統(tǒng)一性與規(guī)范性，不斷提升輸配電工作人員的專業(yè)技能。

2.應(yīng)該邀請理論知識扎實、有大量工作經(jīng)驗的資深專家召開知識講座，對工作中遇到的疑難問題作出專業(yè)的解答，找到最快捷有效的解決措施，對現(xiàn)實施工作業(yè)中遇到的問題予以解決。

3.應(yīng)該經(jīng)常舉辦一些理論、實操比賽，對那些理論知識豐富，在工作中表現(xiàn)優(yōu)異的員工，給出相應(yīng)獎勵，并額外為其提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會，甚至可以設(shè)置一些特殊晉級方式，讓能力、水平比較高的員工體會到成就感及歸屬感，使其能更加投入的工作。

4 工程實踐

4.1 工程概況

某增量配電網(wǎng)供電運(yùn)營體，前期為了實現(xiàn)配電自動化功能，用的是有線雙路光纖通信方式，使石化園區(qū)的用電獲得了可靠性保障。不過，因新區(qū)增量配電網(wǎng)的不斷發(fā)展，石化產(chǎn)業(yè)園供電范圍內(nèi)，大量用戶開始投運(yùn)生產(chǎn)，采用以往的光纖有線通信方式，已滿足不了新區(qū)增量配電網(wǎng)的實際建設(shè)需求。迄今為止，石化產(chǎn)業(yè)園內(nèi)已達(dá)到5G 通信全覆蓋，故而，新區(qū)增量配電網(wǎng)引入了無線5G 通信方式，選擇了配電自動化雙路由應(yīng)用，采用智能分布式系統(tǒng)深化配電自動化通信所特有的“主+近、遠(yuǎn)后備”冗余方式，切實地保障了配電網(wǎng)系統(tǒng)在智能判斷、故障定位、分析、故障隔離及非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電等各項功能的有效性。

4.2 現(xiàn)階段運(yùn)行狀況

該配電網(wǎng)當(dāng)中，配電自動化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)用的是雙路由有線光纖通信方式，即220kV 孔橋變電站引出一條光纖，220kV 深港變電站內(nèi)光電一體設(shè)備（OLT）引出一條光纖，二者途經(jīng)終端設(shè)備時，通過“手拉手”的方式，在配電自動化通信當(dāng)中，互為主備。當(dāng)終端設(shè)備主通信線路中出現(xiàn)光纖故障或光纖斷裂，備用光纖立刻開始工作，確保了配電自動化終端能夠可靠地運(yùn)行于有線光纖通信模式下，對于配電網(wǎng)調(diào)度主站而言，是對各終端設(shè)備運(yùn)行狀況實施動態(tài)監(jiān)控的有力保障，也是配電網(wǎng)在出現(xiàn)故障時，能夠及時實現(xiàn)故障隔離，并讓非故障區(qū)段快速恢復(fù)正常供電的技術(shù)保障，能讓供電搶修率大幅提高。配電網(wǎng)自動化方案用的是分布式智能環(huán)網(wǎng)自愈方案（SHG），因配電終端（DTU）間可隨時信息交互，能快速實現(xiàn)故障隔離，并讓非故障區(qū)段快速恢復(fù)正常供電。DTU 在光纖網(wǎng)絡(luò)通道上，采取對等通信機(jī)制（P2P），對故障位置做出判定，并實現(xiàn)隔離功能。對故障的處理無須主站參與，但處理結(jié)果會向調(diào)度主站上報。因區(qū)域內(nèi)分布著密集的供電區(qū)域基建點，光纜可能會在外力破壞下受損，且修復(fù)需要較長時間，故而，即使采用了主備模式，光纖通信也并不是萬無一失的。

4.3 5G 方案設(shè)計

在配電自動化光纖通信雙通道主備模式下，融入5G 技術(shù)當(dāng)作一種“遠(yuǎn)備用”方式，當(dāng)兩條光纖都發(fā)生故障，或終端上行的“主備”光纖通信都建立不了連接時，調(diào)度主站可以遠(yuǎn)程切換到5G 技術(shù)，以無線通信方式穩(wěn)定上線繼續(xù)維持供電系統(tǒng)運(yùn)行，以這樣的“遠(yuǎn)后備”通信方式，實現(xiàn)對現(xiàn)場終端設(shè)備具體運(yùn)行狀況的動態(tài)監(jiān)控。每一個10kV 環(huán)網(wǎng)單元里面均配有一個5GCPE，負(fù)責(zé)與站所配電自動化終端（DTU）相互連接。利用5GCPE構(gòu)建的5G備用通信網(wǎng)絡(luò)，各DTU均支持垂直、水平兩種數(shù)據(jù)信息的交互通信模式[7]。

1.5G 垂直通信。5G 垂直數(shù)據(jù)通信路徑主要是：5G CPE-基站中-承載網(wǎng)-SA 核心網(wǎng)-承載網(wǎng)-調(diào)度主站內(nèi)網(wǎng)。利用5GCPE 的垂直數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建各無線終端設(shè)備（DTU）、饋線終端裝置（FTU）與調(diào)度主站相互通信的數(shù)據(jù)通道，在光纖通道產(chǎn)生故障時，能快速完成DTU、FTU 的三遙/四遙調(diào)度。

2.5G 水平通信。5G 水平數(shù)據(jù)通信是為了在智能終端（DTU 和FTU）間建立一個對等的通信機(jī)制（P2P），以此機(jī)制作為智能分布式自動化的實現(xiàn)基礎(chǔ)。每臺5GCPE均可從電力專網(wǎng)卡或運(yùn)營商SIM卡提供的信息中，獲取到一個固定IP，這樣就可以在5GCPE 間建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（EoIP VPN）。EoIP 可以利用IP 網(wǎng)讓眾多局域網(wǎng)（LAN）實現(xiàn)邏輯上的橋接，使在不同網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備也可像處于同一局域網(wǎng)內(nèi)那樣，相互訪問。各5GCPE 由EoIP 隧道構(gòu)建成局域網(wǎng)，其各智能終端（DTU 和FTU）能快捷地在5G 技術(shù)支持下交互信息，基于IEC 61850 GOOS Eover UDP 或別的快速P2P 通信規(guī)約，實現(xiàn)智能分布式自動化。

4.4 建設(shè)成效

為了對引入5G 技術(shù)的智能分布式通信環(huán)網(wǎng)自愈方案加以驗證，在新區(qū)增量配電網(wǎng)中做了一個5G 智能分布式自動化試點。以5GSA 組網(wǎng)模式，建成一個電力通信專用網(wǎng)，并就地將3 個環(huán)網(wǎng)單元部署為CPE 設(shè)備。將5G 通信備用網(wǎng)絡(luò)引入現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)中，讓光纖出現(xiàn)中斷通道現(xiàn)象，此時配電網(wǎng)會自動實現(xiàn)與5G 通信的瞬時切換。后續(xù)還可以測試在5G 通信狀態(tài)下的配電自動化性能，如主站下行到終端的通信時延、上行通信延時及終端間對等通信延時，或發(fā)生故障時，DTU 判斷故障、隔離、供電恢復(fù)所需時間。

5 結(jié)語

輸配電及供電工程的自動化是電力發(fā)展的產(chǎn)物，現(xiàn)代電力企業(yè)的管理層需要積極了解、應(yīng)用工程自動化技術(shù)，制訂科學(xué)有效的管理控制制度、措施，對輸配電及供電工程運(yùn)行中遇到的一系列問題作出應(yīng)對，研發(fā)出更優(yōu)秀的輸配電模式，改善電力輸送系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，以保障社會的平穩(wěn)運(yùn)行。