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电力供配电系统自动化控制发展趋势分析张传灿

发表时间：2020/11/12 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张传灿

[导读] 摘要：2009年，国家电网公司就已经公开发布了“智能电网”的发展计划，时至今日经历了10多年的发展建设期，不少地区配电自动化早已投入使用。

        汕头市万事通人力资源服务有限公司广东省汕头市 515000
        摘要：2009年，国家电网公司就已经公开发布了“智能电网”的发展计划，时至今日经历了10多年的发展建设期，不少地区配电自动化早已投入使用。配电自动化就是指在原有的配电网架基础上，加装具有在线监测、远程遥控等功能的自动化设备，搭建以光纤EPON为主、无线专网以及公网为辅的数据传输通讯网络，从而实现对配网的监测、遥控以及故障快速隔离等功能的新技术，配电自动化的应用无疑能够提升电网的可靠性、电网的运营效率以及收益。但是新技术的应用也相应带来了一系列新问题，配电自动化技术虽然能够应用自动化设备的相关功能减轻配网站所人员的巡视、检修压力，但是也对配电自动化运维人员提出了较高的要求，配网运行环境复杂，设备种类、数量繁多，自动化设备基数增大造成运维压力更加繁重，如若配电自动化设备故障频发，将导致无法正确监视配网，这期间若发生电网故障后果不堪设想。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对电力供配电系统自动化控制发展趋势分析提出了一些建议，仅供参考。
        关键词：电力；供配电系统；自动化控制；发展趋势分析
        引言
        在电力供配电系统中应用自动化控制，其应用领域多种多样，对于系统的运行效率、运行稳定性都有很大的提升，所以说，自动化应用是供配电系统发展的必然趋势。在此过程中，电力部门要重视对技术人员的培训，让电力自动化技术的应用更加合理和科学。而且，自动化技术的未来还有着广袤的光明的发展前景，未来，随着科技的不断发展，必然会成为电网运行的支柱性技术，向着智能化方向发展。
        1、电力自动控制系统分析
        电力自动控制系统是电力行业不可或缺的系统，一般用于自动化管理，其主要由工控机、数字化电力测控、电力仪表等部分组成，都具有各自不可替代的作用。简单而言，电力自动控制有分布和分层两结构划分，低压配电系统应用，可借助串口通信，来保证信息的可靠输送，有效控制低压配电系统。
        1.1工控机
        该结构的功能主要是依靠处理信息，在后台控制、测量、存盘保存现场数据；依靠将打印记录下来和显示出画面，来实现系统运行分析；通过遥信，及时发现故障缺漏，避免因为事故而长时间停电；以遥控的方式，来对负荷进行科学调节配置，保证运行顺畅。
        1.2多功能电力仪表
        多功能仪表能精确测量电量、电能，保证准确测量结果，实现自动化配网。依靠现场仪表显示来确保通讯接口的可用性，保障电力自动控制系统数据的高效率传输。LED现场显示，供给串行异步半双工RS－485通信接口，应用MODBUS—RTU通信协议，以通信线路为基础，各数据信息通畅传输。以每字节的位传输方式：1个起始位、8个数据位（奇偶校验位）、1个停止位（有奇偶校验位时）或者2个停止位（无奇偶校验位时）。仪表内电量信息表里保存有所有测量参数，借助仪表数字通信接口，便能够对这些数据进行采集和访问。也可分析实际需要，对仪表进行重编，统一配电系统需求参数和仪表参数。
        1.3模块的转换
        计算机与计算机间，计算机与设备间的数据传输都被归属于同一串口通信技术，用来实现数据、信息的发送接收。处于新型配电室内部的低压柜内的ABB开关，是通过ＲS232方来通信的。不过，自动控制中心与低压柜间的距离一般＞20m，因此传输实际要求难以通过这一通信方式来达到。需要依靠接口转换设备，ＲS232接口与总线间数据转换。
        2、供配电系统与自动化控制
        供配电系统是电力系统中的重要组成部分，也是一个国家的重要基础设施。电力资源通过供配电系统被供给各种生产和生活终端，所以对社会生活有着非常巨大的影响。随着社会的变化，人们对于电能的需求也越来越大，也越来越多，以高层建筑来说，包括电梯、空调里、照明、给排水、通信、消防都离不开稳定的电能供给，传统的单台或几台变压器，都难以满足这样的大量用电需求，常常需要十几台甚至几十台同时工作；变压器数量的不断增加，使得原有供配电系统的运行方式也发生了很大的变化，对于可靠性的要求也更高。在供配电需求不断升高，变压器数量不断增加，可靠性要求不断提升的背景下，电气自动化的运用就成为了必然。电子自动化，运用于供配电系统，能够通过自动控制实现资源的的优化配置，能够对系统线路实时监控以及时处理发生的问题，这对于提升系统效率，提高系统稳定性有重要的意义。

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就供配电系统中的电气自动化的特征来看，主要体现在以下三个方面：首先，通过智能配电的方式，以管理层来实现局部电网的统一管理；其次，电气自动化推动配电中间层与主站和重点设备的信息传输效率，进而使资源效率得到最大化发挥；另外，配电基础层充分发挥最底层的作用，强化信息收集能力以提升保护效果。
        3、当前电力供配电系统中存在的问题
        3.1低压供配电系统技术层面的问题
        低压配电系统中配电线路的老化与设备故障容易造成很多连贯性影响，导致配电系统不能够正常运转，受到线路本身不稳定与用户用电需求增加两方面的影响，很容易出现变电设备发生故障而停止运行，伴随产生火灾、触电、终端设备损坏等安全问题，影响到整个电力系统的安全性。究其原因主要有：（1）对于低压配电系统的维护管理不足，比如设备与线路灰尘堆积造成线路发热问题。（2）低压配电线路中三相负荷不均匀，造成局部线路出现过载运行，继电器保护装置一旦检测到某相线路过载运行，通常会将三相线路一起分断，容易出现非过载线路不正常断路。（3）对于配电线路的漏电保护技术不够完善，一方面造成电力资源损失，另一方面也影响到用户人身安全。
        3.2低压供配电系统管理层面的问题
        合理的低压配电系统管理可以解决技术、设计中出现的很多问题，但是有的问题是由于供电企业管理工作上出现问题而造成的，例如：文章中提出的线路设备老化问题就是管理部门对于线路维护工作的忽视，一方面是低压配电系统的运行维护管理没有检测，针对配电线路的定期维护管理力度不足，还有对于低压配电系统的安全管理不足，很多电力系统安全问题都是由于电力设备的安全检查不足导致的。一些基本的防护措施已经出现老化故障，没有进行通过管理手段进行跟换，或者对于终端线路的随意使用缺乏监管；针对低压配电系统中出现的问题找不到责任对接人，没有专门的人员负责相关系统问题的维护管理；针对低压配电系统的管理没有奖惩依据，相关人员也就没有形成约束力与责任心。另外，实际的低压配电系统还存在违规用电与窃电问题，这一现象也是影响我国配电系统安全、稳定发展的一大限制因素。
        4、电力供配电系统自动化控制发展趋势分析
        4.1综合性、集成化和综合化
        目前，自动化控制技术已应用于配电系统，取得了便于对整个系统电力信息进行统一理解、协调和管理的成果。应用自动化控制系统不是为了节约成本和解放劳动力，根本目的是提高经济效率。因此，供电、配电系统自动化控制必须向综合方向发展。
        与4.2时代共同发展，引用先进科学技术
        构建供配电系统时，要与时俱进，尽可能扩大工作思路，跟上时代步伐，积极发现和应用当前的先进科学技术。最常见的技术包括计算机网络技术和载波通信技术。现阶段，供配电系统建设的重点是引进先进的计算机网络和监控等技术，充分开发和研究相应的软件和程序，实现配电网络系统的完全自动化和智能化控制。使用光纤通信技术可以提高配电系统的稳定性和传输速度，但由于光纤价格高，很多企业负担不起这么高的费用，很难大规模使用。此外，还有可用于提高供配电系统自动控制的类似技术产品。作为企业管理者，要用发展的眼光看世界，与时俱进，提高供电分配系统的自动化控制水平。
        结束语
        配电自动化的设备数量繁多且运行环境较为复杂，相比主网自动化设备情况相差甚远，时常发生外力破坏光纤、电缆等等故障，同一故障也往往有许多不同的诱因，给配电自动化日常运维带来了较大压力。因此，需要及时总结配电自动化故障处理的经验，不断提高配电自动化管理的效率。
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        [4]叶鹏.电力供配电系统自动化控制发展趋势浅析[J].中国住宅设施，2019（01）：94-95.
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