配电网运行管理中电力自动化系统技术的运用

0 引言

随着社会经济的飞速发展，人们用电需求也在不断提高，而随着供电量的不断增加，配电工程也越来越多，这无疑给配网的运行管理提出了更高的要求。再加上由于配网具有路径复杂和分布广等特点，使得配网运行管理更加困难重重，导致在配网运行管理过程中经常会出现各类故障，严重影响了配网供电质量。不仅如此，配网供电量和运行量的增加还使得很多配网线路低谷期和高峰期用电量差距越来越大，如此不仅会减少线路的使用寿命，影响配网运行的安全性，还会造成极大的电力资源浪费现象，降低电力企业的经济效益。传统的配网运行管理模式已经无法满足新时代的需求，为应对当前局面，进一步保证配网的安全性，应在配网运行管理中适当的引入先进的现代化技术。

1 配电网电力自动化系统概念

电力自动化系统是指利用各类先进的技术，比如计算机技术、通信技术、信息技术和网络技术等，实现电力系统的自动化。电子自动化系统的目的是实现运行和监控一体化，不仅如此，电力自动化系统还能够在无人操作的情况下实施自动化操作，且该系统拥有自主的判断能力，能够在风险环节自动及时的规避系统中存在的风险，不仅大大提高了电力系统的安全性，还通过降低成本，有效提高了电力企业的经济效益。

2 配电网运行管理自动化系统构成分析

配电网自动化系统主要包括主站系统层、通信系统层、终端系统层和变电站自动化系统层四个层面，主要功能是利用通信技术和计算机网络对数据信息进行收集和整合，收集和整合的数据信息就构成了自动化系统，对配电网运行设备和故障状态进行分析、控制和监测，保障了供电的安全性和可靠性。

配电网自动化系统主要包括智能开关，通信网络，配网自动化（SCADA），控制和监测终端，用电管理自动化，配电工作管理系统，配电网能耗管理系统，配网自动化的基本高级应用软件，配网自动化与地理信息系统（GIS）的一体化，与其他系统的接口等。配网自动化地理信息系统空间数据库组成如图1所示。

配电自动化系统中，智能开关可以在不需要通讯线路的前提下对电网故障进行自动诊断和隔离，与通讯系统相接时可以实现遥控和遥测自动化，通信网络分为很多子群，每个子群包括几十个监控终端，由一个通讯控制器管理，监测和监控终端具有强大和通讯功能和遥控功能，采用交流采集，可以监测电流、电压、电能、频率、功率因素等高精度的数据。配电自动化主站层结构如图2所示。

3 电力自动化系统在配电网运行当中的应用原则 3.1 安全性原则

安全性原则是实施配电网自动化过程中必须坚持的原则，只有设计科学合理，才能保证配电线路的安全，同时还应该加强配电网自动化系统的监控管理，使其能够真正的发挥监管作用。此外，还应该加强配电网自动化系统运行的环境安全性，这不仅是保证企业长远发展的前提，更是对社会和人类负责。

3.2 可靠性原则

对于配电网自动化系统而言，安全性原则必不可少，但可靠性原则也是至关重要的，它是指保证用户在供电方面的可靠性，使用户随时都能够正常的用电，意外发生率很低。

3.3 与时俱进原则

配电网自动化系统是一个对自动化技术要求很高的复杂系统，配电网自动化系统建设时，不能急功近利，盲目求成，一定要按阶段、按计划进行，首先要设置安装自动配电开关，建立电压控制系统，在此基础上安装控制和通信等设备，并调配负荷，然后利用计算机控制并处理各点信号，要不断地进行调整，与时俱进。

3.4 实事求是原则

虽然近年来我国的电力网自动化技术取得了很大的进步，但是依然存在很多不成熟的地方，需要向西方发达国家借鉴技术模式，然而在借鉴的过程中我们不能一味地套用国外的模式，也应该坚持实事求是的原则，寻求符合我国实际国情的模式，真正地发挥配电网自动化的作用和优势。

4 应用案例

石家庄供电A区配网运行管理进行自动化系统升级改造采用标准型模式。能够实现完整的配电SCADA功能和集中型馈线自动化功能，能够通过配电主站和配电终端的配合，实现配电网故障区段的快速切除与自动恢复供电，并可通过与上级调度自动化系统、生产管理系统、电网GIS平台等其他应用系统的互连，建立完整的配网模型，实现基于配电网拓扑的各类应用功能，为配电网生产和调度提供较全面的服务。实施集中型馈线自动化的区域应具备可靠、高效的通信手段（如光传输网络等）。

4.1 主要特点

该系统结构比较完整、实时功能比较齐全，具有建设成本低，自动化程度高的特点。该模式的主站为调/配一体化模式。

4.2 适用范围

适用于多电源、多联络、多分段的配电网且一次设备比较完善、配电网自动化和信息化基础较好的城市配电自动化建设，其中馈线自动化建议在新区或电缆化程度较高的区域实施。

4.3 应用效果

4.3.1 提高配网供电可靠性

促进供电可靠率指标小幅提升。利用集中型半自动技术馈线自动化功能，主站通过网络拓扑及故障信号分析出故障区域，并给出故障隔离与非故障区域的恢复供电方案，调度员根据此方案进行故障处理。经统计，馈线自动化功能的实施，可将故障处理时间从60分钟缩短至约15分钟，大大提高了供电可靠性指标。

4.3.2 提高配网运行管理水平

配网自动化系统的投入运行，结束了配网缺少运行监测数据、凭借经验运行的落后状况。配网数据的采集和分析，为配网的规划设计、故障处理和分析、状态检修、运行方式优化等提供了有力的支撑，实现了电网量化运行管理配网管理由“定性”向“定量”转变，使配网的运行管理水平达到一个新的层次。

4.3.3降低年运行维护成本

根据石家庄供电公司2012年配网线路故障分析报告，核心区域10千伏配电网线路跳闸、接地共9次。配电运行维护单位到现场查找及隔离一次故障，按照8个人（包括现场运行检修和调度配合）、1辆车估算，费用约0.7万元（800元/人工、车）。项目建成后，故障处理的费用为非自动化条件下的30%。则全年节省配电网故障检修费用约为：9×0.7×0.7=4.41万元。

5 结束语

随着当前社会的不断发展，城乡的配电网迎来了改革的契机，同时这也是时代发展的需求，我国开始借鉴国外先进模式，在配电网运行中运用自动化技术，结果发现不仅增强了配电网自动化系统的应用，还加快了电网自动化建设的进程。如此一来，不仅节约了电力企业的运行成本，还有效降低了电力事故的发生率，同时还能够最大限度地满足用户对于供电的需求。让配电网的供电变得更加的可靠，质量也更有保障，电力服务得到了优化也为将来的电力改革奠定一个良好的基础。

[1]辜蔚君.关于人力资源数字化转型中数据管理工作的思考[J].厦门科技, 2023(1):43-47.