配网自动化建设对供电可靠性的影响

2020-01-10杨沛，周琳

通信电源技术 2020年18期

杨沛，周琳

（国网吉林省电力有限公司培训中心，吉林长春 130000）

0 引言

城市化的发展提高了对供电系统可靠性的要求。近几年，我国城市化进程发展极为迅速，早期建设所留存的配电网设备比较陈旧落后，不再适应供电需求，配电自动化系统的出现极大解决了这一问题[1]。通过远程操作和实时监控等功能，弥补了人力的不足并解决了技术上的难题，有效提高了居民生活和企业生产的用电稳定性，大大提高配网的运行效率。此外，通过对信息的记录、处理以及分析，为配网合理规划提供了技术支撑，满足城市建设的需求。

1 配网自动化建设的内涵与作用

配网自动化是结合计算机技术和通信技术，采用电子信息和机械装配技术将智能化装置应用到配网中，降低了配网的人工管理程度，提高了自动化程度。配电网系统刚刚引入时，主要是依靠人力对整个电网进行维护工作，不仅存在管理成本高、时间开销大以及工作危险性高等问题，还存在故障处理周期长和供电恢复速度慢等问题，而配电自动化系统的出现降低了人工操作的复杂程度[2]。使用机器或电子设备代替人工进行一些较为复杂危险的工作，可以提高故障定位的准确性和人工作业的安全性。此外，通过提高配网运行的管理水平和工作效率，可有效控制故障的发展，对问题做到实时处理，以最快速度恢复供电。

配网自动化建设是保障人民用电安全和提高供电可靠性的重要建设。主要包含了配电线路、配电变压器、用电保护设备以及配电变电场所[3]。其中，配电变压器的主要作用是调节系统的电压，使其能够依据系统的需要提供适宜的电压，既能在电路电压过高和即将超过负载时开启低压装置，也能在用电需求增加时提高电压。配电线路的正常运作主要依赖于宽带技术，需要联网管理。应用宽带技术在较大的频率范围内传输数量不同的电力资源，以支持不同要求的配网需求，可以满足不同地区和不同场所对网络的需求，形成多样化和多功能的配网系统。

2 配网自动化建设呈现出的主要特征

配网自动化建设不是单一专业的建设内容，还涉及多种现代化科学技术，这些技术使得配网建设更加智能化和简易化，摆脱了原有配电网的复杂布局，用机器、设备以及软件等电子产品的功能代替一定的人为操作，推动配网建设的飞速发展。人工智能技术的使用，使得相关工作人员可以实时检测配网的运行状况，有效减少配网故障的发生，优化了供电状态，提高了供电工作质量。

3 配网自动化系统的主要功能

配网自动化系统主要由配电系统、故障定位系统、调配一体化平台系统、就地馈线自动化系统以及集中馈线自动化系统组合而成[4]。综合多种先进科学技术，共同维护配电网的高效运行。

3.1 故障定位系统

故障定位系统是自动化系统的重要组成部分，能够满足设备故障迅速定位的需求。当故障发生时，其定位装置能够以最快的速度发现故障位置，并自动向系统反馈故障情况及定位，工作人员能够迅速对故障位置进行处理，提高了工作效率，发挥了机器超越人为的实时监控功能[5]。

3.2 就地馈线自动化系统

就地馈线自动化系统是一种能够智能判断故障的系统。在某个区域发生故障时及时关闭该区域与其相连区域的隔离开关，实时监测配电线路故障状态，判断是否已修复完成。如果已经消除故障，则自动闭合开关，恢复供电，否则将相隔固定的时间再次检测故障状态，直至恢复[6]。该系统能够有效提高配电系统的工作效率，避免长时间停电，提高供电系统的稳定性，提升供电质量。

3.3 集中馈线自动化系统

集中馈线自动化系统对配网自动化系统而言是及其重要的一部分，集合了各种现代化技术，帮助配网形成现代化综合技术系统。将系统看做整体的形态进行全面监管，一旦发现问题能够及时做出响应，避免扩大故障的危害，以最快的速度隔离故障区域，加快对故障的判断速度，提高故障的处理效率。集中馈线主要用于将信息传达给远方设备，使操作人员可以远程操作。具体而言就是有机融合计算机技术与通信技术，利用计算机的远程信息传递功能将电力设备的实时运行情况、故障恢复情况以及运行参数等信息反馈到主站计算机[7]。当主站计算机做出遥控操作指示时，及时接收指示并下达给执行设备，高效的完成信息传输。

3.4 调/配一体化平台的自动化系统

调/配一体化平台的自动化系统是自动化系统在信息管理方面使用的重要系统，主要作用是整合生产信息管理系统的数据，选择最优的配网运行方式，提高配网的可靠性和经济性，实现调度自动化和配网信息化相融合。调/配一体化平台的自动化系统还能提高配网的科学性，良好分析配网所使用的数据，总结数据经验，保障系统运行的稳定性，对于整个自动化系统的长期使用具有重要作用。

4 配网自动化建设对供电可靠性的主要影响

4.1 故障定位系统提高供电可靠性

在传统的配网工程中，当故障发生时，相关工作人员需要对配网系统进行全面的排查。根据故障具体情况判断故障点的范围，再进行逐一排查和检测，大大影响了供电可靠性，特别是某些需要工作人员前往现场进行检查的情况，还容易受到工作人员的个人情况、交通状况以及天气条件的影响，这些因素都会制约故障的检查速度和电力的恢复速度。而自动定位功能的出现，为故障的排查工作提供了巨大的便利，减小了工作人员现场排查的范围，进而缩短了线路停电时间。

4.2 采用馈线自动化系统提高供电可靠性

采用集中馈线自动化系统对于降低非故障区域受故障影响的程度十分重要。其能够快速将故障区域进行隔离和断开，保障非故障区域的供电安全。在传统的配电线路中，一般都装有自动重合闸，但当故障发生时，往往自动重合闸也发生了损坏，敏感度降低，导致自动重合闸的成功率低下，通常只有40%～60%的水平。而馈线自动化系统却能将这一概率提高到90%以上，避免了自动重合闸效果差的问题，同时也避免了人工操作出现主观失误的情况。由于馈线自动化系统具有良好的自我检测功能，能够在自动化设备出现故障之前，通过系统的实时监测发现隐患并及时上报，使得技术人员能够及时处理，进行一步提高了供电的可靠性和稳定性。

4.3 使用先进的电力设备有效提高供电可靠性

使用新型电力设备对电提高力系统效率是十分重要的。在供电过程中，新型电力电子设备能够根据实际的用电需求，采用新型的供电模式。例如，固态断路器可以通过控制双回路供电线路来应对故障，在低频范围内完成主备供电线路的切换。在配网自动化建设的过程中，高精尖设备的投入使用，能够大大提高供电可靠性。

4.4 供电安全性大幅提升

安全是任何工作的首要目标。由于过去的供电系统过分关注依赖人工，完全依赖人工进行检测、排查、维护以及故障处理等工作，而配电工作通常危险性较高且户外运行环境恶劣，有时还需要人工进行高空作业。因此，供电安全性隐患颇多，配电人员的人身安全得不到保障。在配网自动化建设中，管理者应当注意引入一些可靠性较高和自动化程度较高的先进设备，有效降低人工操作的频率，避免施工人员因操作失误等原因产生危险，减少隐患出现的概率，从而避免造成严重的安全性问题。

4.5 科学规划配置能力不断提高

合理配置不同地区的供电设备和电路设置。对于高用电需求地区，如果存在设备功能不完善、老化或损坏以及负载不足等问题，那么会极大地影响居民用电。同时由于电网的运行方式也比较多样，因此给电网规划配置带来了一定的困难。采用配网自动化技术可以实现对整个配网网架和设备的高质量管理，综合检测配网设备的状态，还可以实时监测用户情况，避免出现负载不平衡等现象，从而造成严重的设备故障和电网事故。

4.6 有效节约了管理成本

随着我国经济的不断进步，劳动力的价格也随之增长。以往的配电网工作中，对人力资源的需求很大，加之电力行业的工作特性，工作人员的工资水平和福利待遇都需要达到很高的水平。而在配电网系统出现后，配电网工作对人力的依赖性逐渐下降，原先需要十几个人做的工作，现在一个人坐在电脑前就可以完成，极大降低了人力成本和管理成本。

4.7 提升客户服务质量

传统的供电模式中，用电客户需要向供电营业厅提出申报，然后由供电部门逐门逐户进行电表安装工作，并根据区域用电情况、线路负荷情况以及现场环境情况配备相应等级的供电设备。在供电过程中单纯依靠人工维护时，通常会在一些集中用电高峰期出现电力问题，而人工排查的时间长且难度大，导致无法及时恢复电力供应。现在，配网自动化系统使得这一情况得到缓解。通过配网自动化系统实时监控各个线路，能够大大缩短安装周期，以最快速度为居民供上电。同时，在故障发生后也能及时处理，缩短了用户无法用电的时间，非常有效地提高了供电可靠性，提高了用户满意度。