10kV配电网自动化系统的智能化建设

李建 金爱明

沈阳昊诚电气有限公司 辽宁 沈阳 110027

引言

现阶段，智能电网建设工作的不断推进，对国家电网多配电网的管控有了更高的需求。而现有的配电网运维管控平台无法有效地满足用电需求，因此需要从多方面来提升对配电网的运维和管理。所以，本文进行智能化配电网运维管控平台设计，从而使得配电网在智能化技术的支撑下，能够有效实现配电网的精准管理。

1 电力系统配电网自动化技术相关概述

1.1 配电网自动化技术

在电力系统配电网的建设与改造过程中，自动化技术的应用至为关键，其过程融合可对计算机、互联网、电子通信等新兴技术的应用，实现对电力系统配电网运行监督、管理、保护的自动化管理，为配电网的稳定、安全、可靠供电提供了有效保障。近年来，我国电力行业得到了较为快速的发展，配电网覆盖范围不断扩大，涉及的设备应用数量、类型等不断增加。在进行自动化系统构建过程中主要采用分层处理的方式进行结构的构建，主要包括了配电主站、配电子站、配电终端、网络通信等部分。其中以配电主站为系统核心，实现对相关数据信息的有效采集、处理，是配电网建设、运行的技术保障与信息支持。配电站则是作为中间检测结构对组网设备运行的监督，以及实现对故障信息采集处理。配电终端主要包括了各个控制单位、监测设备，为供电网络建设提供安全保障。通信网络则负责实现设备与用户的自动化沟通，保证监管过程信息处理的准确、有效。自动化技术在电力配电网建设与改造中的应用，发挥着较为重要的作用，是电力系统得以顺利构建与有效运行的重要技术保障。

1.2 配电网自动化技术的特点

数据处理功能。使用配电网自动化科学技术手段某些程度上可以具有数据信息处理优化能力。数据信息处理完善能力根本上包含两个角度，一个是数据信息的综合，另一是信息共用能力。在现阶段，由于自动化科学技术手段的迅猛进步，电力体系控制任务的复杂程度越高，环境模型的创建为完善问题贡献了较好的条件。此外，创建电力体系模型是十分有意义的，对每一个板块部分的数据实施精准的体现，帮助信息共享的目标完成。安全稳定性能。配电网自动化有着极强的安稳性，因此对电力体系运用的安稳性的严格规范，有着十分关键的保证意义。经过运用配电网自动化手段，设施能够无人看守，基本方式是运用自动监督能力。经过执行勘测设施运营状态还有信息的探析与完善，能够快速地看到系统当中的缺陷，规避出现安全问题。

1.3 电力系统配电网自动化技术重要作用

自动化技术在电力系统配电网中的有效应用，不但能够为配电网的安全、稳定运行提供有效保障，在确保整个电力系统正常运行方面也有着较为重要的作用。一是有利于提高电力系统的可靠性。电力系统配电网自动化技术的有效应用能够全面、动态、远程地实现对电力系统配电网运行的有效监控，能够使工作人员实现对配电网运行状况的实时掌握，为配电网调度、维修等提供有效的信息支持，有效提高了配电网的安全、可靠。二是有助于电力系统运行的降本增效。传统配电网供电网草原变电站的方式进行安全保障，需要投入较大的线路建设成本，并且会导致较大的线路资源浪费，降低了线路利用效率，也会为网络维修造成较大困难。自动化技术的有效应用实现了对配电网的网络结构化布局与优化，在馈线自动化、停电管理自动化等方面发挥着较为显著的应用成果，对于减低设备投入与维修成本有着较为重要的现实意义。三是能够有效提高电力企业市场竞争力。自动化技术在配电网的构建与改造中的应用，能够有效提高配电网管理的自动化、智能化水平，提高管理的公开、透明，为用户的用电需求调整、控制，以及缴费、开通、负荷控制的实现提供有效保障。

2 传统配电网故障处理的弊端

①故障定位慢。查找故障靠人工巡线和试拉线路，故障定位效率低下，故障定位耗时长。②故障隔离慢。故障定位后，需要人工到现场拉开故障区域开关设备，隔离故障区域耗时较长。③恢复送电慢。故障隔离后，对非故障区域送电需要人工现场操作相应开关设备，操作费时费力。

3 配电网智能化运维管控平台功能设计

3.1 针对运维管控平台设备状态的管控[1]

①针对存在缺陷设备的管控，需要结合PMS2.0设备中存在的信息缺陷问题，进行配电网多方面的设计，进而实现对缺陷设备的数据分析和预警。②针对设备调整问题的管控，需要基于网络的拓扑关系和工作运行产生的数据以及业务数据，对配电网多层级的跳闸故障问题进行记录，并结合实际情况从多个角度进行问题分析，从而找寻解决问题的方法，进而促进配电效率的提高。③针对设备运行中出现负载现象的管控，对于该现象问题需要基于所使用的设备信息、记录状况和所测量的数据，对配电网络中的各层级发生负载现象的问题进行分析和记录，如轻载、重载、空载等现象，通过分析负载设备中出现异常问题的原因，进而帮助电力企业对配电设备进行分配与维护，从而有效减少因设备过载造成的不良问题，促进配电设备运维效率的提升。④针对配电设备的实时管控，需要结合所使用设备的信息记录状况以及实时的工作情况、发生的故障问题记录等情况，进行分析和预警，从而保障电力企业对设备的使用状况进行了解，使得配电设备的安全性得到有效提高。

3.2 配电网的运维管控和管理

①针对配电网运维中停电、抢修数据的分析。该数据需要以配电网发生故障时的抢修数据、产品生产过程造成的投诉数据、设备跳闸数据等作为参考数据，进而结合大数据实施可视化处理和分析，从而实现对停电抢修工作的运维管控。促使电力企业能够针对配电网的使用进行及时掌握和管控。②针对配电网的检修分析。需要结合配电网发生故障的数据为基础，进行电网检修工作，才能够实现对配电网的检修，从而帮助电力企业管理层对检修人员的安排，以此促进检修工作效率的提升。③针对配电网带电工作数据的分析。配电网带电工作数据作为分析参考，能够实现对配电网工作存在的人员问题和设备问题，进而提升带电工作的效率。

3.3 配电网运检指标的管控设计[2]

①对于配电网的规模指标，可以进行可视化的处理，并结合线路联络率和供电的半径等数据进行相应的分析，从而对多电网规模指标的波动做到及时的记录。若是发生超标的状况可以起到及时预警的作用，进而帮助工作人员对系统的短板问题进行改进。②对于配电网中的运行指标，同样可以进行可视化的处理，将配电网工作产生的消缺率、跳闸问题和供电电压合格问题以及低压等问题的数据进行可视化处理，从而对其电网运行的指标波动进行记录，进而帮助工作人员对其系统的短板进行优化。③对于配电网的检修指标和抢修服务指标，可以利用配电网的检修完成效率以及维修时长、及时报修等信息数据进行分析，并结合实际情况记录数据指标。在发生超标现象时能够给出预警，从而帮助工作人员对系统产生的问题进行完善。

4 10kV配电网自动化系统的智能化建设

4.1 可编程逻辑控制器技术

可编程逻辑控制器技术，即PLC技术的应用，是电力系统配电网自动化系统中应用的关键与核心，能够很好地提高配电网自动化系统性能，更好地满足综合自动化系统对于配电网的坚持、管理要求。PLC技术是融合了计算机网络、现代电子信号处理等技术，实现了模拟量、运动控制、网络通信等的功能，为配电网自动化数据的采集、分析、处理、信号传输等提供了有利条件，更好地发挥配电系统的功能。

4.2 配电网调度自动化技术

这一技术的应用主要实现了对配电网络各个电子元件运行信息的收集，实时监控配电网运行状况，实现对配电网调度系统的精细化管理，为及时发现和应对配电网络运行问题提供全面、准确的信息保障。比如，Open3000电网调度自动化系统通过把自动发电控制、数据采集、实时监控、调度模拟等相关技术的有效结合，实现了对数据有效的处理与计算分析，实现了对故障的预警、追踪以及自动化调节、管控，大大提高了配电网自动管理水平，为电力系统安全、稳定运行提供保障。

4.3 断路器结合应用技术

对配电网进行建设或者改造时，通过把配电网变电站断路器，和馈线断路器进行有效机结合形成环网供电的形式，能够优化配电网结构布局，提高配电网运行安全、稳定。不同类型的变电站断路器的特征也有着较大差异，基于断路器管控过程需要借助计算机实现监测和管控。所以，在配电网的建设与改造过程汇总，应结合对配电网实际需求，和对变电站实际情况的综合考虑，选择合适的操作、管理方式，提高断路器配合应用的协调性。

4.4 重合分段器和自动重合器结合应用技术

电力系统配电网的建设与改造，可借助自动重合器来对配网双电源连接进行环网设计[3]。进而以此为基础实施配电网的分段管控，确保配电网故障情况下位于上级自动重合器可以实现对故障的有效隔断，将故障产生的不良影响控制在最小范围，为配电网络其他部分的安全与稳定运行提供保障。同时，结合对重合分段器的有效应用，能够实现对配电网线路分支故障的有效管控，采用重合分段器来判断配电网故障，确定线路故障点，在完成对故障的全面排除之后进行线路的二次送电。

5 优化电力系统配电网技术的策略分析

5.1 优化与升级硬件系统

要想实现电力系统配电网技术的有效优化，则应当要注重做好其硬件系统的优化工作，具体包括了用电管理修复系统以及市场预测硬件系统。其中，用电管理修复系统主要起到的是用电监督与修复的作用，对于用电时所产生的问题进行监管并进行相应处理，检测居民或是企业用电的异常变化，防止产生用电安全事故。市场预测系统则重点在于搜集与整理具体管辖片区特定时间段中的用电量变化趋势，并且运用合理的方式来比较数据，从而对过去相应时间段中用电量有无出现异常实施判断，随后结合分析来对今后一段时间中区域用电分布以及用电量的情况实施预测。

5.2 设置配电网技术的自我诊断功能

要想确保整体电力系统的运行平稳一个重要前提在于发挥配电网技术的自我诊断功能。因为电力系统配电网的自动化技术集通信、电子以及计算机等技术为一体用于输送电力，因为绝大部分均是使用全自动化输送的方式，所以在实际运行时不可避免会产生各类问题[4]。部分企业用电需求庞大，如果没能在第一时间处理问题将会对其造成巨大影响。所以，设置电力系统的自我诊断功能则能够有效避免该类问题的出现。通过有效融合自我诊断以及自动报警功能，企业得以实时对输送电力过程中所遇到的问题进行准确掌握、记录、检测与修复，一旦出现问题，就会立即启动自动报警系统，有关工作人员能够及时掌握情况，并对用电环节可能会产生的各类用电问题实施预测，同时提供相关处理策略，确保整体电力系统的运行平稳。

6 结束语

在电力领域发展还有电力体系创建的过程中，在配电网运维作业实践中高效融合配电网自动化这一技术，能够实现配电网智能化，完全自动控制，提高运行效率。因此，电力单位应该看重配电网自动化这一技术的使用成效，在电力体系与配电网创建实践中运用科学措施，持续加强这一技术的使用成效。