浦軒妍

（國(guó)網(wǎng)太倉(cāng)市供電公司，江蘇 太倉(cāng) 215400）

0 引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高和城市化進(jìn)程的不斷加快，導(dǎo)致城市已有的配電功能無(wú)法使人們的日常用電需求得以滿足，這就需要將傳統(tǒng)的配電功能用先進(jìn)的配電系統(tǒng)代替，因此在城市電力系統(tǒng)中進(jìn)一步普及配網(wǎng)自動(dòng)化，其取得的效果也非常明顯。城市配網(wǎng)自動(dòng)化不僅可以使電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)作的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)可以更好地進(jìn)行電力調(diào)度工作。因此，具體研究城市配網(wǎng)電動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用具有重要意義。

1 城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其必要性

1.1 城市配網(wǎng)自動(dòng)化

配網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制，其中最關(guān)鍵的就是調(diào)度自動(dòng)化，這種自動(dòng)化基于自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等，能夠自動(dòng)地對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和保護(hù)，從而確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。同時(shí)，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信自動(dòng)化和服務(wù)體驗(yàn)?zāi)K能夠幫助配電網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)用戶進(jìn)行快速、穩(wěn)定且智能的連接，使得城市配網(wǎng)工作在人力成本方面實(shí)現(xiàn)節(jié)省，并且保證用戶的各項(xiàng)要求得到及時(shí)滿足。

配電網(wǎng)自動(dòng)化包括用電和配電2大部分。在進(jìn)行配電自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際設(shè)計(jì)出最佳的配電系統(tǒng)。在保證電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損的前提下，盡量簡(jiǎn)化配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，減少投資，最大限度地減少調(diào)度、無(wú)人值守站點(diǎn)的值班和報(bào)修工作，從而達(dá)到減員增效的目的，保障電力供應(yīng)和服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)可以使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)要想順利實(shí)施，必須遵循一定的原則，即總體規(guī)劃原則。首先，根據(jù)各地區(qū)所收集到的電力系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行分析，并根據(jù)各地區(qū)存在的問(wèn)題，掌握電網(wǎng)的整體需求，按區(qū)域劃分階段。其次，全面規(guī)劃該體系，并按施工需求進(jìn)行有針對(duì)性的施工和改建，以負(fù)載穩(wěn)定、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為完備的地區(qū)為重點(diǎn)，防止重復(fù)建設(shè)。最后，循序漸進(jìn)地進(jìn)行改造，使其更好地發(fā)揮作用。要充分利用已有的資源，并依據(jù)目前的條件逐步進(jìn)行改造，否則會(huì)出現(xiàn)工作無(wú)重點(diǎn)、難以統(tǒng)籌的問(wèn)題。所謂信息化，就是為了方便企業(yè)的管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的信息進(jìn)行統(tǒng)一的共享。配電網(wǎng)絡(luò)信息化主要由終端數(shù)據(jù)的收集、調(diào)度中心數(shù)據(jù)的傳送和監(jiān)測(cè)以及系統(tǒng)管理平臺(tái)信息的統(tǒng)計(jì)、分析、共享等內(nèi)容組成[1]。

1.2 城市配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的必要性

與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的水平還比較落后，主要是由于我國(guó)的電力企業(yè)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，在電力行業(yè)發(fā)展和建設(shè)方面的競(jìng)爭(zhēng)與其他行業(yè)有較大的差別，導(dǎo)致我國(guó)電力建設(shè)投資出現(xiàn)了分配不均衡等問(wèn)題。在配電自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，出現(xiàn)了投入資金無(wú)法達(dá)到要求等情況，造成配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備較為落后，而且配電能力和供電能力不強(qiáng)。另外，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平進(jìn)一步提高，供電需求進(jìn)一步增加，需要不斷增強(qiáng)供電的可靠性和質(zhì)量。為了將當(dāng)前的情況與用戶的需求相適應(yīng)，需進(jìn)一步對(duì)配電自動(dòng)化和應(yīng)用進(jìn)行建設(shè)，進(jìn)一步排除電力故障，降低停電概率，保證供電可靠性和質(zhì)量，使其符合用戶的具體需求，進(jìn)一步控制電力中斷的時(shí)間和電力中斷的數(shù)量，降低成本。具體而言，只有配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，才能進(jìn)一步提高運(yùn)行效率，促使電力市場(chǎng)改革。在電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的過(guò)程中，配電自動(dòng)化是必然趨勢(shì)，在實(shí)際使用過(guò)程中具有非常重要的意義[2]。

2 關(guān)于電力配網(wǎng)規(guī)劃及系統(tǒng)建設(shè)中存在問(wèn)題的分析

2.1 配電網(wǎng)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)分布和架構(gòu)不規(guī)范

配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置問(wèn)題是我國(guó)電力市場(chǎng)運(yùn)行控制和檢修計(jì)劃出現(xiàn)延誤的關(guān)鍵問(wèn)題。目前，隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，配網(wǎng)設(shè)備的規(guī)劃與布置存在問(wèn)題，使得原有的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，造成電力用戶增加，影響到整個(gè)配網(wǎng)的運(yùn)行與維護(hù)。配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備布置存在的問(wèn)題不但會(huì)使整體配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率下降，也會(huì)影響到用戶的使用體驗(yàn)。同時(shí)，由于配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置得不合理，使得配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行費(fèi)用增加，造成了較大的能源浪費(fèi)。因?yàn)榇蟛糠值貐^(qū)在建立配電系統(tǒng)的時(shí)候都是不科學(xué)的，所以導(dǎo)致了現(xiàn)在的電網(wǎng)維修和重新規(guī)劃變得更加困難，而且在保養(yǎng)和維修方面也不可能像以前那樣靈活。就算是發(fā)電廠搬遷，也不可能讓城市的電力供應(yīng)充足，只能通過(guò)新的電力供應(yīng)來(lái)解決[3]。

2.2 投入力度不夠

目前，盡管國(guó)家對(duì)電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)給予了積極的支持，但在建設(shè)資金方面，仍然無(wú)法滿足需要，投資力度不足。電力工程配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)經(jīng)費(fèi)不足，對(duì)我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生了一定影響，更無(wú)法適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。另外，由于投資不足，配電網(wǎng)布局不當(dāng)，沒(méi)有足夠的資金來(lái)優(yōu)化和升級(jí)電網(wǎng)，如果長(zhǎng)期不維護(hù)配電網(wǎng)絡(luò)，則線路的穩(wěn)定性和安全性都會(huì)受到很大的影響。電網(wǎng)缺乏安全保障將導(dǎo)致電力資源的合理分配和供給受到極大的削弱，時(shí)常出現(xiàn)停電事故，對(duì)人們的正常生產(chǎn)和生活用電造成極大影響。

2.3 電力供應(yīng)區(qū)域相對(duì)不平衡

我國(guó)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)和建設(shè)都受到多種因素的影響，其中包括地區(qū)發(fā)展的不均衡。目前，我國(guó)很多地區(qū)還沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)的供電管理和控制工作，在電力系統(tǒng)中存在著不同程度的問(wèn)題。這將直接影響到整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化運(yùn)行，電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行以及管理，同時(shí)會(huì)大大降低電網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量。

3 城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用

3.1 完善配網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

城市配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)包括通信系統(tǒng)、配電終端、主配電站以及副電站4個(gè)部分。無(wú)線微功率、無(wú)線擴(kuò)頻、3G/WiMax等是目前配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)中最常用的通信技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于通信方式的差異，這些技術(shù)在功能和特性上也有很大的差異。其中，無(wú)線微功率通信方式具有使用方便、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，通常將其用到對(duì)電力需求較大的場(chǎng)合；無(wú)線擴(kuò)頻可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾性能和傳輸水平；3G/WiMax通信技術(shù)具有傳輸速度快、傳輸量大的特點(diǎn)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成海量的數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用較為普遍。因此，在進(jìn)行通信系統(tǒng)設(shè)定時(shí)，要按照系統(tǒng)所提出的有關(guān)需求，合理選取與之相適應(yīng)的通信模式。主站是整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，其主要作用就是通過(guò)主站的數(shù)據(jù)中心來(lái)整合、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，為以后的數(shù)據(jù)使用、管理等工作提供支撐。

3.2 提高配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)水平

城市配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)Ω鞣N故障信息進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的分析，及時(shí)向相關(guān)的維護(hù)人員進(jìn)行反饋，從而對(duì)城市配電網(wǎng)規(guī)劃中的難點(diǎn)、重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整和引導(dǎo)。一般情況下，電力市場(chǎng)營(yíng)銷必須全面掌握用戶的用電量，客觀且全面地分析目前的配電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況，并將其通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)傳輸?shù)较嚓P(guān)的管理系統(tǒng)，從而有利于提高企業(yè)的信息共享，推動(dòng)配網(wǎng)的現(xiàn)代化發(fā)展，加快信息傳輸。電力公司在規(guī)劃配電網(wǎng)時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)電網(wǎng)周圍的環(huán)境，掌握電網(wǎng)的電力輸送狀況，對(duì)電網(wǎng)的電壓負(fù)荷進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和優(yōu)化，以達(dá)到合理的配置和科學(xué)的規(guī)劃。將信息化技術(shù)運(yùn)用到配電網(wǎng)的建設(shè)中，可以使配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率得到有效控制。此外，為電力公司及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的問(wèn)題、提高電力系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量以及對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。通過(guò)建立數(shù)據(jù)模型，利用計(jì)算機(jī)、全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、通信技術(shù)等監(jiān)測(cè)和管理電網(wǎng)的工作狀況，從而有效隔離故障，將故障信息及時(shí)反饋至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，最后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行診斷和維修，以提高故障處理的效率，使其能夠及時(shí)恢復(fù)正常供電。

3.3 提升自動(dòng)化水平

在配電網(wǎng)規(guī)劃中，由于存在著人為的錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致了配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率受到很大的影響。建立和實(shí)施城市自動(dòng)配網(wǎng)規(guī)劃，可以通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)避免人為錯(cuò)誤，提高配網(wǎng)精度，減少配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中的故障，為配網(wǎng)規(guī)劃及調(diào)整等提供更加準(zhǔn)確且有價(jià)值的參考依據(jù)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的核心是自動(dòng)化程度，在進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)必須考慮到電網(wǎng)的實(shí)際情況，并據(jù)此建立自動(dòng)化系統(tǒng)。

將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等與布網(wǎng)規(guī)劃有機(jī)地結(jié)合在一起，形成一套完整的配電網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)施自動(dòng)化配網(wǎng)計(jì)劃，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)配電系統(tǒng)中各類設(shè)備的集成，解決配電設(shè)備分布范圍廣、地理信息過(guò)于集中的問(wèn)題，降低電網(wǎng)負(fù)荷變動(dòng)的可能性，確保了配網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。總體上，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的組成主要包括開(kāi)關(guān)及相關(guān)的自動(dòng)化裝置。實(shí)際操作過(guò)程中，主配電站、子配電站、配電站3個(gè)部分構(gòu)成了一個(gè)較為完善的采集系統(tǒng)，以各個(gè)地區(qū)的監(jiān)測(cè)配網(wǎng)為基礎(chǔ)，以最快的速度向配電站和配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令，這對(duì)各個(gè)配電站和配電網(wǎng)都有一定的要求。為了實(shí)現(xiàn)以上所提的各項(xiàng)要求，可以采取下列步驟：首先，對(duì)電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這主要是因?yàn)榕潆娮詣?dòng)化系統(tǒng)對(duì)各監(jiān)測(cè)站的控制可以按照相關(guān)管理人員的要求進(jìn)行隨意切換；其次，在主發(fā)電站的建設(shè)中必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定，考慮到柔性操作能力。

3.4 建設(shè)地理信息系統(tǒng)

在配電自動(dòng)化方面，其中的很多功能都與地理信息系統(tǒng)相關(guān)，如故障識(shí)別、監(jiān)控等。根據(jù)上述情況，在配網(wǎng)自動(dòng)化、配網(wǎng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)管理等方面要加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用，提高規(guī)劃和前期的依從性，做到精準(zhǔn)規(guī)劃、高質(zhì)量規(guī)劃的同時(shí)將配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的功能充分發(fā)揮出來(lái)。地理信息系統(tǒng)主要由3個(gè)模塊組成，系統(tǒng)層主要是針對(duì)自動(dòng)化配網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的需求發(fā)送相應(yīng)的指示給其他層級(jí)；數(shù)據(jù)層的作用是存儲(chǔ)操作數(shù)據(jù)，以滿足有關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的查詢、訪問(wèn)等需求；而業(yè)務(wù)邏輯層次則是保證地理信息系統(tǒng)正常工作的根本。它可以全方位、立體化監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)都有很大的影響。

3.5 強(qiáng)化后期管理

前期施工完成后，要加強(qiáng)后期的管理，主要抓好2個(gè)方面，一方面是安全性，另一方面是保證自動(dòng)化電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在安全性上，要在終端設(shè)置防火墻、密碼等，以防止外侵、破壞自動(dòng)化配網(wǎng)。另外，為確保后期的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，管理人員本身的技術(shù)水準(zhǔn)必須達(dá)到要求，這樣一旦發(fā)生問(wèn)題就能得到及時(shí)的解決。員工自身的專業(yè)技能越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)也就越有保障。此外，要定期對(duì)員工進(jìn)行評(píng)估，確保員工的工作能力始終達(dá)到要求；對(duì)未通過(guò)考核的員工進(jìn)行回遷，待其通過(guò)考核后返回工作。同時(shí)，配電網(wǎng)自動(dòng)化更新?lián)Q代的速度也很快，必須定期對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，確保員工的業(yè)務(wù)能力和技術(shù)水平都會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷升級(jí)而不斷提高[5]。

4 結(jié) 論

隨著城市化的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)電力的需求也在持續(xù)增加。為適應(yīng)我國(guó)特殊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，配電自動(dòng)化已成為今后電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。然而，在配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中仍有許多問(wèn)題，對(duì)城市配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。本文對(duì)配電自動(dòng)化作了簡(jiǎn)單的綜述，分析了目前國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化的應(yīng)用情況，并對(duì)其在實(shí)際中的應(yīng)用提出了自己的看法，以期對(duì)提高配電自動(dòng)化水平和提高電力企業(yè)的發(fā)展起到一定的參考作用。