自動化在配電網(wǎng)的應(yīng)用與作用

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摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，社會用電需求逐年提升，電力資源已成為保障社會生產(chǎn)和居民生活的重要資源。而保障配電網(wǎng)運行的安全性與穩(wěn)定性是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵。電氣自動化技術(shù)作為各行業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)，可對實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級起到強(qiáng)大推動作用。然而，在我國配電網(wǎng)自動化發(fā)展過程中，依舊存在資金短缺和技術(shù)落后問題，配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行難以得到保障。因此，分析配電自動化技術(shù)的基本內(nèi)容，探索自動化在配電網(wǎng)中的應(yīng)用模式與作用，為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：自動化；配電網(wǎng)；自動重合器

在電網(wǎng)和電源領(lǐng)域，自動化技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，且技術(shù)投入和資金投入力度較大。然而在建設(shè)配電網(wǎng)時，自動化技術(shù)受到忽視，導(dǎo)致配電網(wǎng)的功能發(fā)揮受到限制。這是影響電力系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)步的關(guān)鍵問題。為最大限度發(fā)揮配電網(wǎng)功能，需要利用先進(jìn)的自動化技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化和智能化。在市場競爭日益激烈的今天，企業(yè)在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)不僅是保障自身發(fā)展競爭力的重要手段，也是實現(xiàn)電力系統(tǒng)改革創(chuàng)新的關(guān)鍵措施，在保障社會用電方面也起到至關(guān)重要的作用。在配電網(wǎng)中應(yīng)用自動化技術(shù)，主要有自動重合器和變電站主斷路器與饋線斷路器配合兩種方案。憑借這兩種模式的相互配合，才能夠不斷提升配電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

1配電自動化技術(shù)的基本內(nèi)容

電網(wǎng)自動控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度和電網(wǎng)運行監(jiān)控是配電自動化技術(shù)的主要內(nèi)容。電網(wǎng)自動控制系統(tǒng)可在自動化管理一次和二次設(shè)備環(huán)節(jié)發(fā)揮關(guān)鍵作用，實時傳達(dá)設(shè)備運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對變電站的綜合調(diào)控。電網(wǎng)調(diào)度指合理調(diào)度區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷，科學(xué)利用電網(wǎng)容量。電網(wǎng)運行監(jiān)控則負(fù)責(zé)實時獲取設(shè)備運行數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)問題并予以解決，降低企業(yè)損失。分層處理是配電網(wǎng)自動化中的關(guān)鍵處理方式，能夠有效避免大量運行數(shù)據(jù)可能造成的運行效率下降問題。其中，通信網(wǎng)絡(luò)、配電子站、配電終端和配電主站是分層的主要結(jié)構(gòu)。

2自動化在配電網(wǎng)中的應(yīng)用模式

2.1變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案。在此方案中，饋線開關(guān)和變電站出線保護(hù)開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)工作，且在運行過程中由兩個電源實施供電。變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案能夠大大增強(qiáng)配電網(wǎng)間的關(guān)聯(lián)性，使配網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加科學(xué)合理。其中，遙控操作和自動操作是通信開關(guān)的主要功能，也是線路開關(guān)的主要功能。在進(jìn)行多次重合的過程中，變電站出線保護(hù)開關(guān)能夠在計算機(jī)控制下完成重合命令，在事故信息的獲取、監(jiān)控系統(tǒng)的運行以及通信和遠(yuǎn)動裝置的運行中，借助計算機(jī)實現(xiàn)整體控制。在設(shè)備出現(xiàn)故障時，主站系統(tǒng)能夠及時分辨，斷開故障部分開關(guān)，保障設(shè)備安全，降低損失[1]。2.2自動重合器方案。對先前配電網(wǎng)中電源連接而成的環(huán)網(wǎng)實施分隔，形成分段線路，在保護(hù)分段線路時充分發(fā)揮重合器功能，這是自動重合器方案的主要內(nèi)容。上一級的重合器在故障發(fā)生時會自動斷開，第一時間保障設(shè)備和人員安全，保障配電網(wǎng)運行的安全性。為實現(xiàn)故障處理的高效性，需采取隔段處理方式，在故障發(fā)生時斷開兩端重合器，大大提升故障的解決效率，保障社會生產(chǎn)與生活用電的可靠性，在降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失的同時，保障社會效益。

3自動化在配電網(wǎng)中的作用

3.1管理作用。通過上述兩種模式的相互配合和協(xié)調(diào)工作，自動化可在配電網(wǎng)管理中起到關(guān)鍵性的作用。在設(shè)備和線路運行過程中，運行數(shù)據(jù)至關(guān)重要，是優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。自動化控制系統(tǒng)能夠采集、分析、整理和分享配電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)，為配電網(wǎng)運行效率的提升提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。憑借有效的數(shù)據(jù)分析，可進(jìn)一步避免故障的出現(xiàn)，保障配電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性。此外，管理層在制定配電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略時，通過數(shù)據(jù)的分析，可使決策的制定更加科學(xué)合理，是企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展的重要保障[2]。3.2保護(hù)作用。變壓器保護(hù)、線路保護(hù)、電容器保護(hù)和出線保護(hù)都屬于自動化系統(tǒng)對配電網(wǎng)實施保護(hù)的主要內(nèi)容，過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)和低頻減載等，也是自動化裝置實現(xiàn)配電網(wǎng)保護(hù)作用的重要方式。通過對配電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)及設(shè)備實施有效保護(hù)，能夠大大增強(qiáng)配電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性，降低事故發(fā)生的概率，保障社會生產(chǎn)的高效進(jìn)行。尤其是在新時期經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，自動化裝置的保護(hù)作用已成為實現(xiàn)電力供用穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)。3.3通信和遠(yuǎn)動作用。憑借自動化在配電網(wǎng)中的通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)遙調(diào)、通信和故障錄波數(shù)據(jù)上報，并作為與調(diào)度站結(jié)合的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，實現(xiàn)對自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效調(diào)度，保障對系統(tǒng)運行的整體控制。在配電網(wǎng)運行過程中，自動化裝置的數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)描繪，能夠為優(yōu)化配電網(wǎng)提供有效參考，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)運行的可靠性和安全性。

4電氣自動化在配電網(wǎng)中的實現(xiàn)

計算機(jī)模擬操作有助于人員對電力系統(tǒng)的狀態(tài)實施監(jiān)控和判斷。其中，人機(jī)界面的實現(xiàn)能夠提升配電網(wǎng)運行的靈活性和直觀性，其易于集成的特點也成為促進(jìn)配電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。在配電網(wǎng)發(fā)展過程中，電氣自動化技術(shù)逐漸顯現(xiàn)出優(yōu)勢，成為控制配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵技術(shù)，對設(shè)備的管理模式更加先進(jìn)，避免了傳統(tǒng)管理模式下故障頻發(fā)和難于檢修的狀況[3]。有源電力濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。在配電網(wǎng)運行過程中，確保不同的設(shè)備和子系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)方可保障系統(tǒng)正常工作。饋線自動化能夠降低運行成本，是實現(xiàn)配電網(wǎng)運行安全性和穩(wěn)定性提升的關(guān)鍵。在故障發(fā)生時，能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的自動定位，有助于工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題，保障供電的流暢性。在西北某省會級城市的配電網(wǎng)自動化工程中，供電范圍是兩縣五區(qū)，供電半徑為150km，電網(wǎng)的最高電壓達(dá)330kV。為實現(xiàn)對整個區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)的監(jiān)測和控制，首先應(yīng)建立配電自動化調(diào)度中心主站。同時，建立6個10kV配電子站與2個通信子站以保障配電子站的DA功能和通信功能，建立FTU饋線自動化終端以有效監(jiān)控配電變壓器、分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)。其中，終端層和配網(wǎng)調(diào)度主站層是配電自動化通信系統(tǒng)的重要組成部分。

5結(jié)論

在社會電力資源需求量日益增加的背景下，如何提升電力系統(tǒng)的運行效率，成為當(dāng)前很多電力企業(yè)思考的問題。作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，配電網(wǎng)的運行狀況直接影響到社會生產(chǎn)與生活效率，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化既是電力企業(yè)發(fā)展的需要，也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏巍，吳曲.芻議自動化在配電網(wǎng)中的應(yīng)用模式與作用[C].建筑科技與管理學(xué)術(shù)交流會，2013.

[2]沈兵兵，吳琳，王鵬.配電自動化試點工程技術(shù)特點及應(yīng)用成效分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2012，36（18）：27-32.

[3]徐丙垠，李天友，薛永端.智能配電網(wǎng)與配電自動化[J].電力系統(tǒng)自動化，2009，33（17）：38-41.

作者:郭騏瑋 單位:國網(wǎng)寧夏電力有限公司固原供電公司