摘要：配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在電力調(diào)控一體化中不僅能夠大幅度提升電力調(diào)控效率，還可為電力調(diào)控質(zhì)量提供有力保障，是系統(tǒng)運作安全性與穩(wěn)定的重要支撐。但在實際應(yīng)用當(dāng)中，仍有部分危險點會影響電力調(diào)控效率與質(zhì)量?；诖?，本文主要針對如何在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)當(dāng)中有效應(yīng)用電力調(diào)控一體化展開相關(guān)探討與分析。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；電力調(diào)控；技術(shù)應(yīng)用

DOI：10.12433/zgkjtz.20232440

為了更好地實現(xiàn)電力調(diào)度和滿足用戶用電需求，充分運用配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)非常有必要。與常規(guī)的電氣控制相比，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)具有安全、穩(wěn)定，操作簡單，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。與傳統(tǒng)的人工控制相比，自動化控制系統(tǒng)可以減少人為因素的干擾，提高控制精度和可靠性。在經(jīng)濟(jì)效益方面，自動化控制系統(tǒng)也有顯著優(yōu)勢，可以節(jié)約人力、物力和財力，提高電力生產(chǎn)效率。

一、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的概念

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，配網(wǎng)自動化逐漸成為電力系統(tǒng)中必不可少的一部分。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是指通過集成先進(jìn)的技術(shù)手段，將電力配網(wǎng)的運行和管理自動化，提高其效率和可靠性。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)包括多個功能層次，如饋線自動化、電網(wǎng)分析自動化及監(jiān)控自動化等。這些功能相互獨立，但相互協(xié)作，形成完整的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，分為中心主站層、主站層、子站層和終端層四個層次，各有不同的管理職責(zé)。中心主站層主要負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的控制和管理，主站層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析和處理，子站層是對電網(wǎng)的實時監(jiān)控和控制，終端層是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和傳輸。由于配電網(wǎng)處于復(fù)雜環(huán)境中，電能質(zhì)量與用戶滿意度直接相關(guān)。

二、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)用原則

（一）優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)功能

配網(wǎng)的組成要素較多，要使配網(wǎng)更加實用、高效，就必須加以綜合、優(yōu)化。同時，配網(wǎng)自動化水平需要逐漸提升，以適應(yīng)社會發(fā)展需求。為了實現(xiàn)電力調(diào)控一體化，需要積極實施電網(wǎng)改革，包括改變傳統(tǒng)的電力調(diào)控方式，采用先進(jìn)的技術(shù)手段，如大數(shù)據(jù)、云計算等，提高電網(wǎng)的智能化水平。同時，還需要加強(qiáng)電網(wǎng)的安全保障和應(yīng)急響應(yīng)能力，確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性。還需要充分發(fā)揮配網(wǎng)自動化的優(yōu)勢，加強(qiáng)配網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)，提高配電質(zhì)量和效率。另外，還需要加強(qiáng)與用戶的溝通和交流，了解用戶對電力服務(wù)的需求和意見，及時調(diào)整和改進(jìn)。

（二）加強(qiáng)智能配網(wǎng)建設(shè)，接入分布式電源

隨著科技不斷進(jìn)步，智能配網(wǎng)建設(shè)已成為電力行業(yè)發(fā)展的重要方向。智能配網(wǎng)是通過現(xiàn)代化的通信、計算、控制等技術(shù)手段，實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化、可靠化、安全化、高效化。為了實現(xiàn)智能配網(wǎng)的建設(shè)，需要加強(qiáng)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完善和配電實施方案的完善，同時優(yōu)化各種資源的配置和利用，發(fā)揮分布式發(fā)電技術(shù)和可再生資源的優(yōu)勢，接入分布式電源，提高配網(wǎng)適應(yīng)性。

（三）改革傳統(tǒng)電網(wǎng)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)在電力事業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。這個系統(tǒng)由主站、子站等組件構(gòu)成，可以實現(xiàn)對電力設(shè)備的自動監(jiān)測、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)等功能。然而，近年來我國電網(wǎng)發(fā)展存在工作效率待提升、功能不健全等問題。與配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)相配套的其他系統(tǒng)作用無法得到充分發(fā)揮，給電力事業(yè)的發(fā)展帶來了很大的影響。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在電力調(diào)控一體化中應(yīng)用時，需要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將傳統(tǒng)電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效融合，實現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)交互，為實現(xiàn)電力調(diào)控一體化提供堅實的技術(shù)支持。

三、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)電力調(diào)控一體化運行設(shè)計

（一）系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

1.系統(tǒng)可靠性保障技術(shù)

在電力系統(tǒng)自動化中的調(diào)控集成，即將調(diào)度、調(diào)控、監(jiān)控和管理等多個環(huán)節(jié)整合，從而達(dá)到對電網(wǎng)智能化管理和控制的目的。一旦出現(xiàn)問題，可以立即分析并發(fā)出警告，全面監(jiān)測并測試系統(tǒng)的安全性。利用系統(tǒng)自動監(jiān)測技術(shù)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實時監(jiān)測和檢測，有效預(yù)防系統(tǒng)故障和事故的發(fā)生，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。另外，系統(tǒng)工作環(huán)境監(jiān)測技術(shù)是調(diào)控一體化的重要組成部分。通過傳感器、算法和參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)工作環(huán)境，包括室內(nèi)室外溫度、濕度等可變參數(shù)，當(dāng)可變參數(shù)范圍發(fā)生變化時發(fā)出報警。監(jiān)控電網(wǎng)的工作環(huán)境，能有效防止由于外界因素引起的電網(wǎng)失效或事故，從而保證電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。同時，為了實現(xiàn)集成化，還需要采用系統(tǒng)的冗余技術(shù)，該項技術(shù)包含數(shù)據(jù)庫信息、應(yīng)用以及系統(tǒng)的安全防御技術(shù)等內(nèi)容，在操作時，必須對系統(tǒng)的主備展開設(shè)計并加以控制，以保障系統(tǒng)安全運行。通過系統(tǒng)冗余技術(shù)，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的備份和恢復(fù)，保證系統(tǒng)的可用性和可靠性。

2.系統(tǒng)一體化

系統(tǒng)一體化是電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的一種關(guān)鍵應(yīng)用。它的作用是將電力系統(tǒng)中的調(diào)控、監(jiān)控和管理等關(guān)鍵業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，形成完整的、高效的系統(tǒng)。這樣不僅可以提高電網(wǎng)的運營效率，而且可以為第三方的用戶在應(yīng)用中提供更為精確的供電服務(wù)。要實現(xiàn)系統(tǒng)一體化，需要根據(jù)電網(wǎng)調(diào)控與電網(wǎng)監(jiān)控的需求，促進(jìn)調(diào)控與監(jiān)控的融合發(fā)展。這就需要將調(diào)控與監(jiān)控兩個方面整合，使得電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)得到更加準(zhǔn)確監(jiān)測和控制。在實施系統(tǒng)一體化過程中，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)起著關(guān)鍵作用。

3.數(shù)據(jù)處理技術(shù)

實現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化是數(shù)據(jù)處理技術(shù)的一個重要方面。它由數(shù)據(jù)收集裝置和探測裝置組成，用來獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和數(shù)據(jù)順序。通過數(shù)據(jù)一體化，可以將不同來源、不同格式的數(shù)據(jù)整合在一起，形成完整的數(shù)據(jù)集，為后續(xù)的分析和應(yīng)用提供便利。比如，在工業(yè)制造領(lǐng)域，通過將不同工序的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，可以實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和優(yōu)化。實現(xiàn)數(shù)據(jù)平臺的一體化。可以采用OR-ACLE數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)，引導(dǎo)各個平臺中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的整合與分析。比如，在城市管理領(lǐng)域，通過將交通、氣象、環(huán)保等多個數(shù)據(jù)源整合，可以實現(xiàn)對城市運行狀況的全面分析和預(yù)測。

（二）調(diào)控一體化系統(tǒng)設(shè)計

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)集成設(shè)計，如圖1所示。其中，傳感器、安全保護(hù)裝置、網(wǎng)絡(luò)通信裝置等構(gòu)成整個監(jiān)控體系的底層。其中，傳感器主要完成對現(xiàn)場信息的收集，各種安全保護(hù)裝置保證了系統(tǒng)的安全性，而網(wǎng)絡(luò)通信裝置主要完成了各裝置間的通信與信息交換。其中，操作系統(tǒng)是實現(xiàn)該系統(tǒng)與用戶之間的交互的主體。該層依托Windows進(jìn)行信息交互和交流的環(huán)境，使得系統(tǒng)更易于操作和管理。操作系統(tǒng)層的主要功能是協(xié)調(diào)硬件和應(yīng)用層之間的交互，這一層的主要任務(wù)是將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用層，并對應(yīng)用層的指令進(jìn)行解析和執(zhí)行。

系統(tǒng)平臺層的優(yōu)化對提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性至關(guān)重要。應(yīng)用層主要為電網(wǎng)調(diào)節(jié)和監(jiān)督提供服務(wù)，其中包含 SCADA、 EMS以及 PAS等內(nèi)容，并按照每個應(yīng)用層的要求，對算法進(jìn)行開發(fā)和優(yōu)化。SCADA系統(tǒng)是電力系統(tǒng)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的核心，EMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的操作和管理，PAS系統(tǒng)是電力自動化控制的主要手段。應(yīng)用層的優(yōu)化是整個系統(tǒng)的重點，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

四、應(yīng)用調(diào)控一體化系統(tǒng)后配網(wǎng)自動化系統(tǒng)效果

（一）實現(xiàn)精益化管理，提高工作效率

調(diào)控一體化模式可以避免分散管理造成的信息不暢通、決策不一致等問題，同時可以提高管理效率，保障電網(wǎng)安全運行。在實施調(diào)控一體化模式過程中，除了整合調(diào)控中心和變電所外，還需要優(yōu)化技術(shù)管理和人員管理，提高整體管理水平和工作效率。采用智能化設(shè)備、自動化系統(tǒng)等技術(shù)，優(yōu)化工作技術(shù)體系，使業(yè)務(wù)開展更加順暢。另外，明確部門職責(zé)是實施調(diào)控一體化模式的重要步驟。各部門要根據(jù)自身職責(zé)和工作任務(wù)，明確工作范圍，避免出現(xiàn)工作交叉、職責(zé)不清等問題。最后，調(diào)控一體化模式還可以通過一體化平臺對人力資源進(jìn)行靈活配置，提高工作效率。例如，根據(jù)工作量的大小和工作內(nèi)容的不同，靈活配置人力資源，做到人盡其才，發(fā)揮最大的工作效能。

（二）降低事故處理時間

近年來，調(diào)控一體化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。它能夠?qū)崿F(xiàn)運行管理與調(diào)控一體化，從而對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測和管理，同時能夠精簡原有的工作流程和工作體系。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高工作效率，還可以提高設(shè)備的運行安全性。在調(diào)控一體化技術(shù)中，智能技術(shù)是非常重要的一個組成部分，能夠?qū)崟r檢測設(shè)備的運行狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時，能夠及時發(fā)出警報，并展示設(shè)備的實時運行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠讓運營人員對設(shè)備問題有更全面了解，從而更好地解決問題。

除了智能技術(shù)外，圖形服務(wù)也是調(diào)控一體化技術(shù)的重要組成部分。通過對設(shè)備問題進(jìn)行標(biāo)點處理，能夠為解決問題提供更加精準(zhǔn)的指導(dǎo)，能夠讓運營人員更好地了解設(shè)備狀況，從而更快地解決問題。調(diào)控一體化技術(shù)不僅能夠監(jiān)測設(shè)備的運行狀態(tài)，還能夠制作解決方案，提高事故問題解決的時效性和安全性。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠自動進(jìn)行故障排查，并提供解決方案，能夠讓運營人員更加高效地解決問題，并保證設(shè)備安全運行。

（三）大幅度提升電網(wǎng)的安全性

通過將調(diào)控和運營功能整合，可以大大提高電力系統(tǒng)的安全性和自動化技術(shù)的事故應(yīng)急能力。具體來說，通過應(yīng)用調(diào)控一體化技術(shù)，可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和設(shè)備運行情況的實時監(jiān)測和控制。這種技術(shù)可以結(jié)合傳感器技術(shù)和人工智能技術(shù)，及時預(yù)測參數(shù)變動并進(jìn)行報警，準(zhǔn)確提示設(shè)備故障位置并自動修復(fù)，從而提高設(shè)備監(jiān)測效率和能力。此外，調(diào)控一體化技術(shù)還可以整合和對比電力系統(tǒng)自動化技術(shù)運行過程中的數(shù)據(jù)，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通過分析這些數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)潛在的問題和隱患，并及時采取措施進(jìn)行改善，從而進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)的安全性和自動化技術(shù)的事故應(yīng)急能力。

（四）提升配網(wǎng)管理水平

為了提高自動化裝備的普及程度和數(shù)據(jù)傳輸安全性，電力企業(yè)需要利用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是一種用于監(jiān)控和控制自動化設(shè)備的系統(tǒng)，可以對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和實時監(jiān)控，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析和處理，提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性。通過定期檢修和維護(hù)設(shè)備，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障和隱患，并修復(fù)和處理，提高設(shè)備的運行可靠性。同時，通過升級設(shè)備，可以引入新的技術(shù)和設(shè)備，提高設(shè)備的性能和功能，滿足電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的需求。為了優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸通道，電力企業(yè)需要采用一系列措施，提高傳輸質(zhì)量和準(zhǔn)確度。例如，可以采用高速傳輸協(xié)議和安全加密技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的快速傳輸和安全性。同時，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸路由，降低傳輸延遲和丟包率，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確度。為了優(yōu)化配網(wǎng)調(diào)控一體化設(shè)計，通過將SCADA和GIS有機(jī)結(jié)合，可以實現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)控的精準(zhǔn)化和優(yōu)化設(shè)計，提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性。

五、結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，配網(wǎng)系統(tǒng)的重要性越來越被人們所重視，傳統(tǒng)的配網(wǎng)系統(tǒng)管理方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)的管理需求。為了解決這一問題，調(diào)控一體化技術(shù)應(yīng)運而生。調(diào)控一體化技術(shù)將調(diào)控技術(shù)和信息化技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的全面監(jiān)測和控制。通過應(yīng)用調(diào)控一體化技術(shù)，可以提高配網(wǎng)系統(tǒng)管理的柔韌性和精益性。工作人員能夠更加靈活地應(yīng)對各種復(fù)雜的電力系統(tǒng)問題，并根據(jù)系統(tǒng)提示精準(zhǔn)地定位故障，從而快速解決故障。

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作者簡介：王竹婷（1974），女，陜西省西安市人，本科，高級工程師，研究方向為電力調(diào)控自動化。