电力系统配电网自动化实现技术分析

摘要：近年来，我国的科学技术迅速发展，社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下，自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中，其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电，还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析，提出了未来自动化技术发展的形势。

关键词：电力系统；配电网；自动化技术；实现技术；用电需求量 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2017）06-0203-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.101

目前，随着我国城市化建设的不断加强，工业生产用电量以及农业生产用电量急剧增加，此外，对于居民生活用电需求量也逐渐增加，这些现象表明，现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大，同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好，所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究，不断进行改善与创新，为电力系统的发展提供优良的条件。

1 电力系统配电网自动化现状

近年来，我国对电力行业方面的发展极为重视，不但投入资金大，且管理力度严格。随着电力行业的发展，电网自动化技术有效提升，多数地区调配系统已实现自动化控制功能，且部分地区更出现了无人值守变电站，为社会增加了经济效益。目前，我国电网自动化功能包括以下五个方面：

1.1 实时监控

实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测，以便保障电网的稳定运行。此外，监控系统还可以通过监控电表，监控用户用电量的情况，以便及时发现用户不规范用电的行为，减少电能的损耗。

1.2 控制量与功率

电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。

1.3 故障处理

配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障，并把出现的故障及时上报。同时，故障控制器还具有自动修复故障的功能，即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。

1.4 监测电能损失功能

配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式，并对线路上的电能进行自动监测与计算，以达到损耗电能最小的目标，提高经济效益。

1.5 具备扩展功能

配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中，要具备以下两点要求：首先要增加硬件设备，达到扩展设备的要求；其次是通过软件操作，在原有网络中增加新的节点。

2 电力系统配电网自动化实现技术

2.1 节点全网漫游技术

一般情况下，全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中，各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应，并进行通信工作。在通信过程中，会出现节点丢失的情况，这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的，这时网络会对节点进行自动检索。相应的，该节点的搜索该由管理节点来执行，系统变为中继。但是，如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点，那么系统会进行漫游申请，将情况汇报并反映给馈线子网，由其联络节点来执行。通信管理节点（侧变电站的）收到系统的漫游申请后，重新注册漫游的新节点。最后，相关变电站接收配调中心发送的注册信息，实现节点的全网漫游。

2.2 自动设置中继技术

在设计软件时，除了能实现一般结点的功能之外，为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能，还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中，为了使网络中的信号传输过程存在真实性，采用数字信号处理技术，这样不仅可以降低信息的传输频率，还可以使信息变小，从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用，可实现整个网络节点之间的通信，从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信，这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。

2.3 面向对象的设计

在配电网中，馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网（变电站）组成。一般情况下，馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能，但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的，这是因为每个节点都可以作为一个管理点，而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信，形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下，节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点，经过允许后方可进行通信，从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中，往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点，用于实现子节点上信息的记录，这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。

3 未来技术发展

为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性，电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面：

3.1 提高电能的质量

在现代工业生产中，大型电子设备增多，致使对电能需求量增加，从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性，有效地提高了电能的质量，同时改善算法也可以提高电能的质量。

3.2 实施配电网系统保护

配电网系统馈线自动化以通信为根基，对配电网系统的整体数据进行收集和控制，从而实现配电SCADA与配电高级应用――PAS；依靠地理信息系统――GIS为平台，实现对配电网的设备管理；配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下，已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理，目前，该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。

3.3 分布式小电流接地保护方案

完全分布的FTU准确度较高、承载量较大，且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况，负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好，存在较大发展空间。

4 结语

综上所述，电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度，其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展，同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视，做好配电网自动化技术的应用研究，为保证电力系统智能化发展提供有利条件，进一步完善电力事业。

参考文献

[1] 苏海勇，孙凯，孙奉杰.浅析县城电力系统配电网自动化模式方案[J].神州，2012，（7）.

[2] 白茂楠.论电力系统配电网自动化的应用优先出版[J].电子制作，2014，（3）.

[3] 张鲲.对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯，2011，（11）.

[4] 宋红泽.我国配电自动化的现状及发展趋势[J].价值工程，2010，（36）.

作者简介：许开熙（1990-），男，供职于国网孝感供电公司检修分公司，三峡大学电气与新能源学院学生，研究方向：配电运行检修。