蔣一鳴 周忞剴

國網(wǎng)上海金山供電公司 上海 200540

目前,電力供電系統(tǒng)在不斷發(fā)展,配電自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用緊跟當(dāng)前科技發(fā)展的步伐逐漸發(fā)展,在當(dāng)今的配電網(wǎng)運(yùn)行管理中充分應(yīng)用,有利于提升配電網(wǎng)運(yùn)行的效率以及穩(wěn)定性。配電網(wǎng)的自動化應(yīng)用了多種先進(jìn)的技術(shù),能夠自動收集和處理配電網(wǎng)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)自動處理問題。電力自動化系統(tǒng)技術(shù)還能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的設(shè)備和線路進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和保護(hù),對配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行處理,將配電網(wǎng)故障帶來的影響范圍縮小,從而能夠使配電網(wǎng)供電的質(zhì)量以及可靠性得到提高。應(yīng)用自動化技術(shù)有利于提高電力服務(wù)質(zhì)量和水平,大大提高工作效率,確保電力供應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定,滿足人民群眾的實(shí)際需要。其次,應(yīng)用電力供電系統(tǒng)自動化技術(shù),能夠使電力供應(yīng)商對控制電源、電壓、功耗、負(fù)載等相關(guān)的知識數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視,從而獲取第一手資料,分析得出結(jié)論并根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整,從而提高供電服務(wù)質(zhì)量。自動化技術(shù)進(jìn)入電力系統(tǒng)是不可逆轉(zhuǎn)的,電力相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人員和管理者必須正確認(rèn)識自動化技術(shù)對電力系統(tǒng)的影響,了解信息技術(shù)在配電網(wǎng)中應(yīng)用的必然性,探索自動化技術(shù)的框架、運(yùn)行模式及其與電力行業(yè)的契合點(diǎn)。

一、在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中應(yīng)用電力自動化系統(tǒng)技術(shù)的意義

(一)有利于提高供電質(zhì)量

電力自動化系統(tǒng)技術(shù)就是綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信以及電子這三種技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)控、維修以及管理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,從而能保證配電網(wǎng)系統(tǒng)處于安全運(yùn)行狀態(tài)下的一種電力自動化技術(shù),它可以應(yīng)用到每個終端程序系統(tǒng)中,可以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作經(jīng)過中電能、頻率、負(fù)載等數(shù)值的改變,還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控經(jīng)過每個裝備運(yùn)作的動態(tài)變化,能夠平均用電功率,進(jìn)而合理地提高了全部配電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)品質(zhì)以及安全,大幅度提升配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的綜合性能[1]。

(二)有助于提高供電可靠性

運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)技術(shù)到配電網(wǎng)運(yùn)行管理中,有利于提高供電可靠性。因?yàn)樵斐膳潆娋W(wǎng)異常情況和故障的原因十分復(fù)雜,并且發(fā)生過程十分迅速,如果沒有第一時(shí)間對其進(jìn)行預(yù)判和處理,既會給設(shè)備和相關(guān)人員帶來危險(xiǎn),又會導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)大范圍崩潰,從而出現(xiàn)大范圍停電的情況,還會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)技術(shù)可以及時(shí)地梳理和監(jiān)控?zé)┈嵉呐潆娋W(wǎng)絡(luò),在出現(xiàn)問題后立刻分析、研究相關(guān)緣由,進(jìn)而為運(yùn)行人員提供解決問題的數(shù)據(jù)和信息,能夠在配電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下,幫助維修人員快速找到引起故障的原因,精準(zhǔn)地進(jìn)行維修,從而能夠在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電,提高供電的可靠性。

(三)有助于提高供電經(jīng)濟(jì)性

電力部門以及工作人員的工作目標(biāo)大多是減少配電線路的損壞、降低供電的成本資金。在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中應(yīng)用電力自動化系統(tǒng),可以優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行、提高電源的等級、將大導(dǎo)線的截面擴(kuò)大,還可以借助電力自動化系統(tǒng)技術(shù)補(bǔ)償電容器,從而減少線路自身的損壞。此時(shí),電力自動化系統(tǒng)技術(shù)可呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淦饰?、狀況預(yù)計(jì)、最佳潮流運(yùn)算、負(fù)載預(yù)測等種種性能,從滿足配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)度運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)性,在不加大投入資金的情況下,達(dá)到完善配電網(wǎng)運(yùn)作形式以及縮小線損的目標(biāo),從而降低配電網(wǎng)供電的經(jīng)濟(jì)損失。除此之外,在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中運(yùn)用電力自動化技術(shù),能夠降低相關(guān)工作人員的工作強(qiáng)度,為工作人員的安全提供保障,幫助維修人員快速找到故障并維修,能夠提升配電網(wǎng)的供電效率。在配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過程中應(yīng)用電力自動化系統(tǒng),還能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的運(yùn)行情況在線實(shí)時(shí)監(jiān)控,并能快速得到監(jiān)測的數(shù)據(jù),從而大大降低配電網(wǎng)的運(yùn)行成本。

二、配電網(wǎng)運(yùn)行管理存在問題分析

(一)配電網(wǎng)運(yùn)行管理跟不上時(shí)代的發(fā)展

電力配電網(wǎng)供電以及自身的傳輸通道在傳輸供電的過程中不能適應(yīng)城市化發(fā)展的需要,其電力的最大容量以及電源的輸電能力都不能夠滿足大多數(shù)城市的需求,不能夠滿足大型商業(yè)規(guī)模以及商業(yè)用戶或者是居民用戶的使用。除此以外,配電網(wǎng)在輸電的過程中,由于輸出線的半徑有限,并且輸出線的半徑無法增大,從而導(dǎo)致配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)多種問題,不能緊跟時(shí)代的發(fā)展,不能滿足人們的使用需求。

(二)配電網(wǎng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)不夠合理

為了進(jìn)一步滿足城市建設(shè)的需要,需要設(shè)置合理的運(yùn)行結(jié)構(gòu),由于目前配電網(wǎng)的傳輸率逐漸增大,受電力超負(fù)荷以及不可靠供電的影響,限制了電力自動化系統(tǒng)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的發(fā)展,導(dǎo)致現(xiàn)有的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不能滿足城市相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)的需求,導(dǎo)致配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不合理的情況,從而導(dǎo)致配電網(wǎng)不能穩(wěn)定正常地運(yùn)行。除此之外,配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)在形成以后,隨著時(shí)間的推移會出現(xiàn)各種問題,如果不能夠及時(shí)地更換老化的配電網(wǎng)線路并及時(shí)地檢修配電網(wǎng),可能會出現(xiàn)電力長時(shí)間超負(fù)荷的情況,會加大能源消耗,導(dǎo)致線損率過高,還可能會導(dǎo)致電力設(shè)備的損害程度加重。因此,在建設(shè)配電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)時(shí),需要投入大量的人力、物力以及財(cái)力,不斷地精進(jìn)技術(shù),更新配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),從而為配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

(三)實(shí)施過程艱難

運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)到配電網(wǎng)運(yùn)行過程中比較艱難,由于目前人們對電力的需求日益增大,對供電的可靠性以及穩(wěn)定性也有了更高的要求。在更新電力系統(tǒng)的過程中,需要充分地應(yīng)用電力自動化系統(tǒng),在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中需要借助現(xiàn)代技術(shù),例如使用計(jì)算機(jī)技術(shù)、配電網(wǎng)設(shè)備以及遠(yuǎn)程設(shè)備等技術(shù)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控管理,但是在具體實(shí)施過程中,由于沒有實(shí)際的技術(shù)保障電力自動化系統(tǒng)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用,從而導(dǎo)致了電力自動化系統(tǒng)應(yīng)用的難度加大,在一定程度上限制了電力的發(fā)展。

三、電力自動化系統(tǒng)技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中的運(yùn)用分析

(一)充分運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)的智能開關(guān)

為了更好地實(shí)施配電網(wǎng)運(yùn)行管理,可以通過使用電力自動化系統(tǒng)的智能開關(guān)進(jìn)行控制。這個智能開關(guān)是指對配電網(wǎng)工作實(shí)行監(jiān)控的電氣自動化體系中的一種設(shè)施,它的運(yùn)行原理是在不借助任何通信系統(tǒng)的情況下,可對配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行自動檢測,對配電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障及時(shí)進(jìn)行隔離,同時(shí)恢復(fù)故障區(qū)的供電。如果在借助通信系統(tǒng)的同時(shí)連接智能開關(guān),就能利用智能開關(guān)的控制單元自動控制配電網(wǎng)運(yùn)行,因?yàn)樵谕ㄐ畔到y(tǒng)的輔助下搭配開放協(xié)議,可以使用遙控接口與控制中心之間建立聯(lián)系,就能夠直接進(jìn)行遙控。在配電網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí),就可以使用智能遙控的斷路器斷開電路的供電,使饋電開關(guān)跳閘,如果能在電線桿上裝上自動重合閘裝置,還能在電網(wǎng)的遠(yuǎn)動和斷點(diǎn)系統(tǒng)的配合下,提高供電的可靠性[2]。

(二)運(yùn)用故障排除功能

在配電網(wǎng)運(yùn)行管理的過程中,運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)的故障排除功能能夠快速地解決故障。操作者可以根據(jù)實(shí)際的配電網(wǎng)工作情況,選擇合適的操作方法對計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,并根據(jù)電網(wǎng)的性質(zhì)和特點(diǎn),融入遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的運(yùn)行程序中,做出適當(dāng)?shù)母纳坪驼{(diào)整,同時(shí)設(shè)置合理的步驟來推進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行。在進(jìn)行配電網(wǎng)運(yùn)行故障探究與處理時(shí),采用電力自動化系統(tǒng)的故障排除功能就能及時(shí)地判斷并計(jì)算出現(xiàn)的問題。因?yàn)殡娏ψ詣踊到y(tǒng)的故障排除功能模塊里可以快速采集故障數(shù)據(jù),并利用故障排除功能隔離排除故障,同時(shí)對故障區(qū)恢復(fù)供電,另外能夠利用SCADA系統(tǒng)全方位地分析電網(wǎng)的工作狀況,快速找到出現(xiàn)問題的位置并進(jìn)行分析處理,保證配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了問題能快速消除,將這些問題造成的損失減小到最小。

(三)運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)的饋線自動化模式

饋線自動化模式是聯(lián)合運(yùn)用分段器和重合器,確保電力系統(tǒng)可以安穩(wěn)運(yùn)行,也就是當(dāng)配電網(wǎng)運(yùn)行過程中能夠歸納發(fā)生故障以及問題的線路,斷定故障出現(xiàn)的因素以及詳細(xì)部位特性,從而能夠根據(jù)實(shí)際情況合理解決配電網(wǎng)運(yùn)行故障,保證實(shí)時(shí)正常供電[3]。除此之外,在電力自動化系統(tǒng)的饋線自動化模式下,為了能夠準(zhǔn)確及時(shí)地將出現(xiàn)的故障進(jìn)行切除,可以采用具有智能型功能的負(fù)荷開關(guān)切除故障,從而恢復(fù)非故障段的正常供電。

(四)運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)

電力自動化系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)主要是在用戶服務(wù)以及故障定位等方面應(yīng)用比較廣泛,在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中充分運(yùn)用地理信息系統(tǒng),可以增大配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的使用功能,并且還可以準(zhǔn)確地定位分析配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障并及時(shí)地做出隔離處理,從而提高配電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量[4]。

(五)運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)中的自動重合器

自動重合器的運(yùn)用原理是將兩個電源相連的電網(wǎng)分為多個部分,并在每個部分的兩側(cè)安裝重合器,兩端的重合器在配電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生電力故障時(shí)就能被及時(shí)分?jǐn)?進(jìn)而隔離故障,將故障的影響范圍降到最低,同時(shí)也能降低電力故障所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失,提高配電網(wǎng)供電。并且分辨每段電力故障都可以根據(jù)自動重合器關(guān)合故障的時(shí)間來進(jìn)行分析判斷,所以在設(shè)計(jì)整個自動化重合器方案的時(shí)間時(shí),要確保變電站內(nèi)的斷路器在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠先行跳開,隨后再斷開線路短路器,從而能夠保障提高自動重合器的斷電作用。

(六)運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)在線監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行

運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)能夠?qū)ε潆娋W(wǎng)的運(yùn)行實(shí)施在線自動監(jiān)控,可以通過網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)監(jiān)督配電網(wǎng)的運(yùn)行,并對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行修復(fù),實(shí)現(xiàn)在線自動監(jiān)控,并對出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警,從而保障配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在做好在線自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控,還需要充分構(gòu)建配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的自我診斷功能,可以在配電網(wǎng)系統(tǒng)中融入現(xiàn)代電子自動化技術(shù)以及通信技術(shù),充分應(yīng)用多方面的技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,并及時(shí)地控制處理配電網(wǎng)運(yùn)行過程中的可能出現(xiàn)的問題,從而保證供電過程順利、高效地完成。

(七)運(yùn)用信息采集技術(shù)

在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中,運(yùn)用信息采集技術(shù),能夠檢測配電網(wǎng)線路。自動化信息采集技術(shù)充分應(yīng)用了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可對配電站設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,能夠?qū)崟r(shí)了解配電網(wǎng)的運(yùn)行情況以及掌控配電網(wǎng)出現(xiàn)的故障信息,幫助檢修人員快速地對配電網(wǎng)的故障進(jìn)行檢修。同時(shí),信息采集技術(shù)還可對用戶的實(shí)際用電數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集和共享,對出現(xiàn)的各種異常信息能夠有效檢測,并智能化地、及時(shí)地異常信息以警報(bào)的形式發(fā)給配電網(wǎng)管理者以及維修者,方便相關(guān)人員能夠快速掌握配電網(wǎng)運(yùn)行的異常情況,第一時(shí)間得到相關(guān)數(shù)據(jù)并根據(jù)數(shù)據(jù)快速處理異常故障,從而能夠快速恢復(fù)供電。因此,在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中,充分運(yùn)用信息采集技術(shù),能夠縮短配電網(wǎng)故障維修的時(shí)間,使相關(guān)維修人員能夠參照相關(guān)的采集信息,高效準(zhǔn)確地對配電網(wǎng)故障進(jìn)行維修,從而提高用戶在日常生活中用電的安全與可靠性[5]。

(八)運(yùn)用自動化調(diào)度技術(shù)

電力自動系統(tǒng)化的自動化調(diào)度技術(shù)能夠快速采集配電網(wǎng)的運(yùn)行情況以及數(shù)據(jù)信息,同時(shí)還能根據(jù)配電網(wǎng)電源的荷載量以及實(shí)際分布情況和用電高峰期來合理地調(diào)度電力,全面控制電網(wǎng)運(yùn)行,提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率。當(dāng)電力供應(yīng)狀態(tài)為正常時(shí),自動化調(diào)度技術(shù)能高效管理配電網(wǎng)電能損耗,并電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電能損耗進(jìn)行分析,自動調(diào)節(jié)電網(wǎng)的運(yùn)行,減少配電網(wǎng)能源的整體消耗,為配電網(wǎng)的正常運(yùn)行提供保障[6]。

(九)運(yùn)用仿真技術(shù)

在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中,可以運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)的仿真技術(shù)進(jìn)行仿真練習(xí),對饋線、用戶需求、變電站以及配電網(wǎng)等進(jìn)行自動化管理,從而有利于技術(shù)人員了解電力自動化系統(tǒng)操作程序和相關(guān)技術(shù)知識、電網(wǎng)運(yùn)行管理知識等,有利于提高操作人員的操作水平,降低在操作過程中出現(xiàn)的錯誤率,為技術(shù)人員的人身安全提供保障。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國電力自動化技術(shù)的應(yīng)用也在不斷發(fā)展。目前,不管是城市還是鄉(xiāng)村的配電網(wǎng)系統(tǒng)都進(jìn)行了大規(guī)模的改造,在配電網(wǎng)運(yùn)行管理中充分運(yùn)用電力自動化系統(tǒng)技術(shù),能夠使電力企業(yè)對配電網(wǎng)的電力運(yùn)輸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控自動化管理,減少人力物力的開支,同時(shí)也能夠使配電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及電力運(yùn)輸科學(xué)合理運(yùn)行。除此之外,加快配電網(wǎng)自動化建設(shè),既可以達(dá)到快速分析判斷故障的效果,還可以將配電網(wǎng)故障而導(dǎo)致停電的影響范圍縮小,同時(shí)可以將配電網(wǎng)運(yùn)行的成本以及經(jīng)濟(jì)損失降到最低,又可以降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本、配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)也能滿足商業(yè)用電、城市化大量用電以及居民用電等各種用供電需求,在滿足需求的同時(shí)也能提高供電質(zhì)量,使配電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),也能夠在一定程度上保障配電運(yùn)輸過程的安全性,還能為電力用戶的用電安全提供保障。