韓澤夫

（國(guó)網(wǎng)北京昌平供電公司）

0 引言

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式結(jié)合了現(xiàn)代化的自動(dòng)化設(shè)備和綜合管理技術(shù)，提供了對(duì)10kV配電系統(tǒng)的全面監(jiān)測(cè)和有效運(yùn)維。自動(dòng)化設(shè)備包括自動(dòng)化開(kāi)關(guān)、智能保護(hù)裝置和在線監(jiān)測(cè)裝置，具有高可靠性、快速動(dòng)作和精確判斷故障的特點(diǎn)。一體化運(yùn)維模式通過(guò)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控和綜合分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障診斷和預(yù)防性維護(hù)，提高了運(yùn)維效率和可靠性。此外，一體化運(yùn)維還可以支持配電系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃、負(fù)荷調(diào)度和能源管理，提供更加智能化的運(yùn)營(yíng)管理。綜上所述，10kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式的應(yīng)用將為配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和能源效益提升提供重要的技術(shù)支持。

1 10kV配電自動(dòng)化設(shè)備

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

1.1.1 智能化控制與操作

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備采用智能化控制系統(tǒng)，通過(guò)集成計(jì)算機(jī)、傳感器、執(zhí)行器等組件，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的智能化控制和操作。這一特點(diǎn)使得設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和分析配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和算法進(jìn)行智能調(diào)整和優(yōu)化。

智能化控制系統(tǒng)可以通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集電流、電壓、溫度等運(yùn)行參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸給集成的計(jì)算機(jī)［1］。計(jì)算機(jī)利用預(yù)先設(shè)定的算法和規(guī)則，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，得出對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估和判斷?；谶@些評(píng)估和判斷結(jié)果，智能化控制系統(tǒng)會(huì)采取相應(yīng)的控制策略，通過(guò)調(diào)整設(shè)備操作指令、優(yōu)化能量分配、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)等方式，對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行智能化調(diào)整和優(yōu)化。這樣可以提高運(yùn)維效率，減少人為錯(cuò)誤，保障系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，智能化控制系統(tǒng)具備學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力，隨著時(shí)間的推移和對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的了解，可以逐漸優(yōu)化控制策略，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自主調(diào)整和改進(jìn)，提高運(yùn)維準(zhǔn)確性和效率。

1.1.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備能夠通過(guò)傳感器等技術(shù)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)和記錄10kV配電系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)，包括電流、電壓、溫度、能耗等。這些數(shù)據(jù)對(duì)于對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)和評(píng)估非常重要。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，運(yùn)維人員可以隨時(shí)獲取到配電系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)和狀態(tài)信息。這些數(shù)據(jù)能夠提供對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行情況的全面了解，幫助運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題或異常情況。例如，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流和電壓，可以了解系統(tǒng)的負(fù)載情況，判斷是否存在過(guò)載或不平衡的問(wèn)題；通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度，可以判斷設(shè)備是否存在過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)；通過(guò)監(jiān)測(cè)能耗，可以評(píng)估系統(tǒng)的能源利用效率等。這些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性提供了對(duì)配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的及時(shí)反饋，使得運(yùn)維人員能夠快速發(fā)現(xiàn)并處理潛在的問(wèn)題。通過(guò)及時(shí)的措施和調(diào)整，可以避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障或事故，并提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。

此外，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)也為配電系統(tǒng)的維護(hù)和管理提供了寶貴的參考依據(jù)。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和比對(duì)，可以了解系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)和特點(diǎn)，進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)和優(yōu)化計(jì)劃，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少維護(hù)成本。

1.1.3 故障預(yù)警與自動(dòng)切換

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備具有故障預(yù)警與自動(dòng)切換功能，進(jìn)一步提高了配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。故障預(yù)警是通過(guò)故障診斷算法和數(shù)據(jù)分析來(lái)預(yù)測(cè)和識(shí)別可能發(fā)生的系統(tǒng)故障。自動(dòng)化設(shè)備可以收集和分析實(shí)時(shí)的電流、電壓、溫度等數(shù)據(jù)，與預(yù)設(shè)的故障模式和規(guī)則進(jìn)行比對(duì)和分析。當(dāng)檢測(cè)到與預(yù)設(shè)模式相符的異常情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出故障預(yù)警信息，提醒運(yùn)維人員及時(shí)進(jìn)行處理［2］。通過(guò)故障預(yù)警，運(yùn)維人員能夠在故障發(fā)生之前獲得預(yù)警信息，及時(shí)采取措施，避免或最小化潛在故障帶來(lái)的影響。而不需要依賴人工巡檢或等待故障發(fā)生后才能采取補(bǔ)救措施，提高了故障處理的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。此外，10kV配電自動(dòng)化設(shè)備還具備自動(dòng)切換功能。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)化設(shè)備可以自動(dòng)檢測(cè)故障，并根據(jù)預(yù)設(shè)的策略和條件，自動(dòng)切換到備用電源或備用設(shè)備，以保障電力供應(yīng)的連續(xù)性和可靠性。自動(dòng)切換功能可以幫助降低故障對(duì)用戶的影響，避免電力中斷或停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。同時(shí)，自動(dòng)切換還能減少對(duì)運(yùn)維人員的依賴，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和運(yùn)維效率。

1.2 優(yōu)勢(shì)

1.2.1 提高運(yùn)維效率

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)智能化控制和操作，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)，故障預(yù)警與自動(dòng)切換等技術(shù)特點(diǎn)，提高了配電系統(tǒng)的運(yùn)維效率。自動(dòng)化設(shè)備能夠快速響應(yīng)系統(tǒng)狀態(tài)變化，并通過(guò)智能調(diào)整和優(yōu)化操作指令，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率，減少運(yùn)維人員的工作量和時(shí)間成本。

1.2.2 減少人為錯(cuò)誤和事故風(fēng)險(xiǎn)

由于10kV配電自動(dòng)化設(shè)備具備智能化控制和自動(dòng)化切換功能，可以減少人為錯(cuò)誤和操作不當(dāng)導(dǎo)致的事故風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)狀態(tài)，對(duì)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備操作進(jìn)行智能調(diào)整，降低了人為錯(cuò)誤的可能性。同時(shí)，故障預(yù)警與自動(dòng)切換功能能夠及時(shí)識(shí)別和處理系統(tǒng)故障，減少事故的發(fā)生和影響，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

1.2.3 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控

10kV配電自動(dòng)化設(shè)備具備遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控的能力，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)。通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)連接，運(yùn)維人員可以隨時(shí)隨地通過(guò)終端設(shè)備或控制中心遠(yuǎn)程管理配電系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)、接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行操作和調(diào)整。這種遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控的能力大大提高了運(yùn)維的便捷性和靈活性，減少了人員在現(xiàn)場(chǎng)操作的需求，同時(shí)降低了故障處理和維護(hù)的時(shí)間成本。

2 一體化運(yùn)維模式

一體化運(yùn)維模式是一個(gè)綜合性的管理框架，旨在整合數(shù)據(jù)采集與傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，以及綜合數(shù)據(jù)分析與決策支持等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的全方位管理和運(yùn)營(yíng)支持。

2.1 實(shí)施框架

2.1.1 數(shù)據(jù)采集與傳輸

該階段涉及到使用傳感器、儀表等設(shè)備對(duì)配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集。采集到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)有線或無(wú)線通信方式傳輸?shù)竭\(yùn)維中心或云平臺(tái)等數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)設(shè)備中。在一體化運(yùn)維模式中的數(shù)據(jù)采集與傳輸階段，以下是關(guān)鍵要點(diǎn)：

（1）傳感器和儀表：使用傳感器和儀表設(shè)備對(duì)配電系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。這些參數(shù)包括電流、電壓、溫度、能耗等。傳感器可以直接測(cè)量電流和電壓等物理量，而儀表設(shè)備可以提供其他參數(shù)的測(cè)量、計(jì)量和記錄功能。

（2）數(shù)據(jù)采集：通過(guò)傳感器和儀表設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，以數(shù)字化的形式進(jìn)行記錄和存儲(chǔ)。數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以更方便地進(jìn)行傳輸、存儲(chǔ)和后續(xù)處理。

（3）通信方式：采集到的數(shù)據(jù)可以通過(guò)有線或無(wú)線通信方式傳輸?shù)竭\(yùn)維中心或云平臺(tái)等數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)設(shè)備中。常用的通信方式包括以太網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)（Wi-Fi）、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（如4G、5G）等［3］。

（4）數(shù)據(jù)傳輸：通過(guò)選擇合適的通信協(xié)議和技術(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街付ǖ哪繕?biāo)設(shè)備。這些設(shè)備可能是位于運(yùn)維中心的服務(wù)器、云平臺(tái)或其他數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)設(shè)備。

（5）數(shù)據(jù)安全和完整性：在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，需要采取安全措施確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性。加密技術(shù)、訪問(wèn)控制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證等方法可以用于保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。

2.1.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制

通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制功能，運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)和監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。他們可以遠(yuǎn)程操作和控制設(shè)備，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)關(guān)和切換，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程管理和控制。遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制是一體化運(yùn)維模式中的重要功能，以下是該功能的關(guān)鍵要點(diǎn)：

（1）遠(yuǎn)程訪問(wèn)：運(yùn)維人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，從任何位置遠(yuǎn)程訪問(wèn)配電系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)界面。這可以通過(guò)終端設(shè)備（如計(jì)算機(jī)、平板電腦或智能手機(jī)）和安全的網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)和重要數(shù)據(jù)。包括電壓、電流、負(fù)載狀態(tài)、功率因數(shù)等。運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)查看這些數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析和評(píng)估。

（3）遠(yuǎn)程操作：運(yùn)維人員可以遠(yuǎn)程操作配電系統(tǒng)的設(shè)備，如斷路器、開(kāi)關(guān)等。他們可以進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)關(guān)和切換，根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行調(diào)整，以確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（4）系統(tǒng)調(diào)整和參數(shù)配置：通過(guò)遠(yuǎn)程控制功能，運(yùn)維人員可以調(diào)整配電系統(tǒng)的參數(shù)和配置，以滿足特定的運(yùn)行需求。他們可以修改設(shè)備的設(shè)置和運(yùn)行模式，進(jìn)行校準(zhǔn)和校驗(yàn)等操作。

（5）歷史數(shù)據(jù)查看：遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制功能還允許運(yùn)維人員查看歷史數(shù)據(jù)?；仡欉^(guò)去的運(yùn)行記錄、報(bào)警事件和故障信息，以便進(jìn)行問(wèn)題分析和故障排查。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制功能，運(yùn)維人員不再需要親自到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作和監(jiān)測(cè)，能夠從遠(yuǎn)程位置實(shí)時(shí)掌握配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況并進(jìn)行相應(yīng)的操作。這樣可以提高運(yùn)維效率，減少人力資源成本，并且降低工作風(fēng)險(xiǎn)和事故風(fēng)險(xiǎn)。需要注意的是，在遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制過(guò)程中，確保安全性非常重要。采取必要的安全措施，例如使用安全協(xié)議、身份驗(yàn)證和權(quán)限管理，以保護(hù)遠(yuǎn)程訪問(wèn)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2.1.3 綜合數(shù)據(jù)分析與決策支持

在這一階段，通過(guò)綜合數(shù)據(jù)分析與決策支持功能，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，從而洞察配電系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)、優(yōu)化運(yùn)行方案和預(yù)測(cè)故障風(fēng)險(xiǎn)?；跀?shù)據(jù)分析的結(jié)果，提供決策支持，指導(dǎo)運(yùn)維人員進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化措施，以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和可靠運(yùn)營(yíng)。

3 10kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式的實(shí)踐效果

3.1 運(yùn)維效率的提升

通過(guò)引入10kV配電自動(dòng)化設(shè)備和一體化運(yùn)維模式，可以實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作和智能決策支持。這將大大提高運(yùn)維效率。傳統(tǒng)上，運(yùn)維人員需要定期巡檢設(shè)備、手動(dòng)記錄參數(shù)和處理故障。引入自動(dòng)化設(shè)備后，運(yùn)維人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)追蹤設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。同時(shí)，數(shù)據(jù)分析和智能決策支持功能可以幫助運(yùn)維人員快速識(shí)別問(wèn)題、制定優(yōu)化方案，從而減少故障處理時(shí)間，提高運(yùn)維效率。

3.2 事故風(fēng)險(xiǎn)的降低

一體化運(yùn)維模式提供了實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能決策支持，有助于降低事故風(fēng)險(xiǎn)。配電系統(tǒng)的異常狀況，如過(guò)載、短路等，往往會(huì)帶來(lái)安全隱患和事故風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，運(yùn)維人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些異常狀況，并采取相應(yīng)的措施以避免事故發(fā)生。智能決策支持功能可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和系統(tǒng)模型，預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)，并提供合理的決策建議，幫助運(yùn)維人員采取預(yù)防措施，降低事故的發(fā)生概率。

3.3 與部分實(shí)施運(yùn)維模式的對(duì)比

一體化運(yùn)維模式實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)的全面監(jiān)測(cè)和控制，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù)，還可以遠(yuǎn)程操作設(shè)備和調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，提高了運(yùn)維人員的把控能力。一體化運(yùn)維模式提供了數(shù)據(jù)分析和智能決策支持的功能，可以通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，提供更準(zhǔn)確的決策建議和優(yōu)化方案。通過(guò)一體化運(yùn)維模式，不同的設(shè)備和功能可以被整合到一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)中，使得運(yùn)維人員能夠更方便地進(jìn)行系統(tǒng)管理和維護(hù)。一體化運(yùn)維模式可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員之間的遠(yuǎn)程協(xié)作，通過(guò)共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和操作日志，提高了團(tuán)隊(duì)的協(xié)同效率。

3.4 與傳統(tǒng)人工運(yùn)維模式的對(duì)比

一體化運(yùn)維模式實(shí)現(xiàn)了配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，減少了運(yùn)維人員的巡檢工作和手動(dòng)記錄工作，大大提高了運(yùn)維效率；時(shí)監(jiān)控和智能決策支持，運(yùn)維人員可以更快地發(fā)現(xiàn)和解決配電系統(tǒng)的故障，縮短了故障處理時(shí)間，減少了停電時(shí)間和生產(chǎn)損失。智能決策支持功能可以幫助運(yùn)維人員預(yù)測(cè)潛在風(fēng)險(xiǎn)并采取相應(yīng)措施，降低了事故的發(fā)生概率，提高了系統(tǒng)的安全性。一體化運(yùn)維模式可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和智能決策支持功能對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。運(yùn)維人員可以利用歷史數(shù)據(jù)和系統(tǒng)模型制定合理的維護(hù)計(jì)劃和優(yōu)化策略，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，10kV配電自動(dòng)化設(shè)備與一體化運(yùn)維模式的應(yīng)用，為電力行業(yè)的發(fā)展提供了指導(dǎo)意義。它不僅提高了電力供應(yīng)的可靠性和安全性，還推動(dòng)了能源轉(zhuǎn)型和智能化管理的發(fā)展，對(duì)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。