智能電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用分析
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摘要：基于在構(gòu)建電力網(wǎng)絡(luò)的過程中，加快發(fā)展智能電網(wǎng)是未來配電網(wǎng)智能發(fā)展的核心，闡述智能電網(wǎng)、配電自動化的應(yīng)用，包括環(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)化設(shè)置、智能開關(guān)的關(guān)鍵點布置、電纜的敷設(shè)。
關(guān)鍵詞：電力網(wǎng)絡(luò)，智能電網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)柜優(yōu)化
引言
配網(wǎng)自動化是指一種常在智能電網(wǎng)中使用的集科學(xué)化、自動化與智能化于一體的現(xiàn)代先進(jìn)系統(tǒng)化裝置，這種先進(jìn)裝置主要應(yīng)用于低頻電網(wǎng)領(lǐng)域中，因此在我國的絕大多數(shù)多電力企業(yè)中，它常常作為建設(shè)配網(wǎng)過程中的首選目標(biāo)之一[1]。
1配網(wǎng)自動化的特性
立足于當(dāng)前我國智能電網(wǎng)的構(gòu)建，總結(jié)出配網(wǎng)自動化具有以下3個特點：（1）穩(wěn)定性，穩(wěn)定性的基礎(chǔ)是配網(wǎng)的各項設(shè)備可以有效地減少由外界因素產(chǎn)生的各種影響，在當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的自動化控制下，各設(shè)備在運行過程中均受一定程度的技術(shù)制約，因此能夠?qū)崿F(xiàn)提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運行能力這一目標(biāo)，從而實現(xiàn)減少外界各種因素產(chǎn)生的影響，以實現(xiàn)穩(wěn)定性。（2）選擇性，基于配網(wǎng)系統(tǒng)的自主判斷能力，配網(wǎng)運行時會對電網(wǎng)的基本情況進(jìn)行初步的判斷，如遇到設(shè)備故障，可準(zhǔn)確定位故障所在地段，啟動智能開關(guān)。基于這種自主判斷故障的能力，配網(wǎng)系統(tǒng)可以在檢測到故障時迅速做出反應(yīng)，切斷故障路段的供電并恢復(fù)非故障路段的供電，保證其檢測的有效性和高效性。（3）自動性，基于現(xiàn)代先進(jìn)的自動控制技術(shù)，自動化技術(shù)的實現(xiàn)在智能配網(wǎng)中運用的越來越多，如配電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)；饋線自動化（FA）；配電工作管理系統(tǒng)等，都是自動控制的典型代表。所以，自動化控制的實現(xiàn)，達(dá)到了降低配網(wǎng)風(fēng)險，有效提升配網(wǎng)運行能力的目的。綜合配網(wǎng)自動化在各方面的應(yīng)用，總結(jié)出配網(wǎng)自動化主要在以下4個方面體現(xiàn)出其技術(shù)優(yōu)勢：（1）綜合現(xiàn)場考察與各項模擬技術(shù)，經(jīng)模擬軟件的模擬，對電力線路進(jìn)行詳細(xì)的分析，以確保提供更為規(guī)劃合理、更具有可行性的電力線路以確保區(qū)域供電的可靠性與安全性，從而降低危險事故的發(fā)生率。（2）在配網(wǎng)自動化過程中，準(zhǔn)確有效地判斷電力線路是否存在著行上的故障，并對故障位置進(jìn)行及時精準(zhǔn)的定位是配網(wǎng)自動化的重要功能之一。結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的傳感科學(xué)與通信技術(shù)，已經(jīng)可以精準(zhǔn)有效地實現(xiàn)這一功能了，從而達(dá)到有效減少工作人員的實際工作任務(wù)，進(jìn)一步提高工作效率的目的，即配網(wǎng)自動化的選擇性。（3）配電自動化系統(tǒng)可以迅速并精準(zhǔn)地對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢測，并做出快速的反應(yīng)，調(diào)動各方面反應(yīng)機制開展調(diào)度作業(yè)，以此來確保用電的安全性。（4）使用現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，配網(wǎng)自動化可以對電力設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控,并能夠有效地控制電力故障的發(fā)生率,進(jìn)而提高電力系統(tǒng)的工作效率、提高工作的安全性。在1980年代至今，國家大力提倡改革開放，以經(jīng)濟建設(shè)為重心，使得各方面的企業(yè)得到良好的發(fā)展，并呈現(xiàn)出一個高速發(fā)展的態(tài)勢。同時，近年來國家對農(nóng)村城鎮(zhèn)化的大力投入，全國各地紛紛加入新農(nóng)村建設(shè)的陣營，對各方面的需求量逐漸增大，這就造成了我國出現(xiàn)電負(fù)荷高速增長的問題，這使得用戶大大提高了供電的可靠性與安全性，使得我國配電網(wǎng)規(guī)劃及發(fā)展不適應(yīng)社會的發(fā)展速度及各方面的需求。
2配網(wǎng)自動化在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
（1）環(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)化設(shè)置。環(huán)網(wǎng)柜是環(huán)網(wǎng)的核心，通過加強對環(huán)網(wǎng)柜合理有效的布設(shè)，不僅能夠有效地實現(xiàn)電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性，同時還能夠有效提升電網(wǎng)的運行效率，從而提高其安全性與經(jīng)濟性。由于環(huán)網(wǎng)柜具有小型化的特點，在配網(wǎng)過程中常出現(xiàn)大規(guī)模的故障，這就在一定程度上對配網(wǎng)自動化的安全性、可靠性及運行效率產(chǎn)生一定的影響。一般情況下，可根據(jù)區(qū)域內(nèi)負(fù)荷的實際運行情況采取相關(guān)措施，并通過設(shè)置更為合理有效的環(huán)網(wǎng)柜布局，使得環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)的負(fù)荷能夠滿足實際需求，同實際情況相匹配符合,一定程度上保障了居民的日常供電需求，也在一定程度上實現(xiàn)配網(wǎng)的可靠性與安全性。（2）智能開關(guān)的關(guān)鍵點布置。智能電網(wǎng)的關(guān)鍵在于自動化，即自動化控制配網(wǎng)過程。要實現(xiàn)自動化控制，就要求智能開關(guān)能夠精準(zhǔn)地將信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，當(dāng)前我國生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到這樣的要求，智能開關(guān)的傳感精度都能達(dá)到要求，因此能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制。那如何合理的布設(shè)智能開關(guān)，實現(xiàn)其價值的最大化，成為一個新的關(guān)注點，這就要求設(shè)計者在安裝智能開關(guān)的分銷網(wǎng)絡(luò)中，精準(zhǔn)找到合理的關(guān)鍵點以此來產(chǎn)生對用戶的控制，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的有效控制，實現(xiàn)智能開關(guān)的價值最大化和提高智能電網(wǎng)的控制程度。在通過傳感技術(shù)增強自身運行能力，確保在出現(xiàn)故障時，開關(guān)可以更快速做出更精確的反應(yīng)的前提下，運用模擬軟件、運籌學(xué)等技術(shù)更為合理的布設(shè)智能開關(guān)，充分發(fā)揮出自動控制的效果，從而實現(xiàn)配電自動化。（3）電纜的敷設(shè)。在電纜的敷設(shè)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)由于電纜受熱力與磁力的影響導(dǎo)致電纜線路與其他線路疊加而產(chǎn)生的電壓級別錯亂的問題，導(dǎo)致應(yīng)用效果不佳，這也是傳輸效率降低的重要原因之一。在進(jìn)行配電網(wǎng)的過程中，提高電纜的敷設(shè)質(zhì)量是非常關(guān)鍵非常重要的。那么在進(jìn)行配網(wǎng)自動化的過程中如何實現(xiàn)電纜的高質(zhì)量敷設(shè)成為電力企業(yè)的重要關(guān)注點。在實際進(jìn)行操作過程中可以通過模擬軟件、運籌學(xué)等技術(shù)對電纜的敷設(shè)進(jìn)行虛擬化的模擬，加以數(shù)學(xué)分析，綜合實地考察的地形地貌進(jìn)行綜合設(shè)計，以此進(jìn)行高效的傳輸并減少危險事故的出現(xiàn)。就電纜的敷設(shè)工作而言，在空間布局上，一般遵循“自上而下”的原則進(jìn)行敷設(shè)，因為這種原則一方面可以快速解決空間受限的問題，另一方面位敷設(shè)工作者提供了一定的便利，從而提高了操作的效率。
3配網(wǎng)自動化在未來智能電網(wǎng)中的發(fā)展
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，生產(chǎn)生活中對電力的需求和供電的技術(shù)要求越來越高。配電自動化在智能電網(wǎng)、供電方面及其他電力相關(guān)方面都發(fā)揮著舉足輕重的作用。因此，提高配電自動化的效率有利于促進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展。目前我國傳輸電力的基礎(chǔ)設(shè)施雖然尚且能夠達(dá)到用電需求，但因為在不斷提高對電力質(zhì)量和電力服務(wù)的要求，現(xiàn)存的電力傳輸模式會再次出現(xiàn)發(fā)展限制。不過，隨著現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)、傳感技術(shù)、計算機技術(shù)甚至運籌學(xué)技術(shù)在控制配網(wǎng)方面的應(yīng)用會越來越廣泛，尤其在電力配網(wǎng)自動化上不僅實現(xiàn)了配網(wǎng)自動化的安全性、高效性與可靠性，還在一定程度上降低了工作人員的勞動強度，使得設(shè)備充分發(fā)揮了其自動化、人性化的特點。尤其在我國西南山區(qū)，由于獨特的地形地貌，配網(wǎng)自動化為配電施工如電纜的敷設(shè)提供了便捷的施工方法，減少了危險事故的發(fā)生率，同時也為工作人員提供了很多的便利。電力配網(wǎng)自動化在當(dāng)前和未來的發(fā)展趨勢主要是以下幾個方面。（1）電力配網(wǎng)應(yīng)用自動計量進(jìn)行管理。在電力行業(yè)中，也曾經(jīng)出現(xiàn)過竊電的現(xiàn)象。而當(dāng)前我們擁有了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，可利用各種技術(shù)手段對用戶的電力消費數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計與存儲。自動計量管理主要就是指通過技術(shù)手段存儲和計算有關(guān)電力消費數(shù)據(jù)，滿足電力的持續(xù)增長需求，盡可能防止出現(xiàn)竊電現(xiàn)象。一般情況下，我們常見的是在各小區(qū)安裝在電網(wǎng)終端的智能儀表，通過儀表的計量提醒用戶降低對電力的浪費，從而實現(xiàn)配電自動化的經(jīng)濟性與可持續(xù)性。（2）分析先進(jìn)配網(wǎng)。正如前文所提對電纜的敷設(shè)進(jìn)行詳細(xì)的分析，先進(jìn)配網(wǎng)的理論分析對智能電網(wǎng)的發(fā)展同樣有著重要的意義。先進(jìn)配網(wǎng)主要是體現(xiàn)在分析設(shè)備壽命、分析配電網(wǎng)絡(luò)運行情況以及優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)這三個方面。作為綜合的系統(tǒng)，電力配網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠整合各種技術(shù)相互補充、作用，構(gòu)成模塊化的整體，從而降低企業(yè)的維護成本。
4結(jié)語
在我國經(jīng)濟和科技高速發(fā)展的時代背景下，配電自動化已經(jīng)成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。同時，各種自動化技術(shù)、傳感技術(shù)在得到健全發(fā)展后，配電自動化的應(yīng)用會越來越廣泛，我們也要以積極的態(tài)度應(yīng)用其各項優(yōu)勢，著重于發(fā)展其安全性、便利性為用戶提供更安全更高效的供電。電力配網(wǎng)自動化能夠有效地適應(yīng)電力行業(yè)在未來社會的發(fā)展，也能提高供電的安全性和可靠性，因此，電力企業(yè)應(yīng)重視和提高電力配網(wǎng)自動化技術(shù)，促進(jìn)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]劉家齊.杭州配網(wǎng)自動化方案及其社會效益分析[D].河北：華北電力大學(xué),2014.
作者：蔡賡輝 劉立運 單位：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司丹陽市公司分公司
