自动化技术在配电网工程中的应用探究
查战虎
（国网岚皋县供电公司，陕西 岚皋 725400）
自动化技术在配电网工程中的应用优势显著，可以有效强化配电网功能，加快自动化发展步伐。例如，灵活利用自动化技术可以促使配电网自动化装置实现全时间、全过程监控，及时发现电网运行过程中存在的问题和潜在的风险隐患，实现高质量的自动化管理，降低安全事故发生风险，提升配电网整体性能。通过自动化技术还可以促使配电网实现各个系统的监测功能，自动获取相关数据，了解电力系统的运行情况。对系统的实际运行情况开展分析，明确其状态，及时发现运行过程中存在的问题，保证系统稳定性与安全性，控制线损率在合理范围，达到标准规定要求[1]。
在配电网运行过程中，自动化可以实现优质的通信，完善传统的通信方式，实现自动化的判断与辨别，降低外界因素产生的影响，及时反映线路的实际运行情况，获取相关信息。通过计算与分析来明确线路运行过程中存在的不足，针对性改进，以促使其保持良好的运营状态。与此同时，自动化技术还可以促使配电网主站的开放性与扩充性得到提升，根据市场实际需求进行完善，强化主站功能，以促使整体工作效率提升，满足发展需求[2]。
2.1 简化性原则
对于配电网工程来说，受其自身性质影响呈现出明显的复杂性，涉及的内容较多，在运行过程中如果基础元件出现损伤，则将对配电自动化系统带来明显的影响，甚至导致系统停止运行，直接影响人们日常用电。因此，在进行系统设计过程前应遵循简化性原则，尽可能避免复杂的供电设备，以保证供电的稳定性与安全性，强化整体性能，并便于开展各项检查，满足实际需求[3]。
2.2 分散性原则
配电网工程的性质较为特殊，呈现出明显的地域分散性、范围广阔性，在配电网自动化实现过程中需要保证其最大限度地实现功能分散，有利于开展就地监控、实时监控，进而保证其及时对故障异常情况进行分析，精准快速地开展处理，以提升整体安全性。现阶段，配电需求不同促使配电设备在功能与型号方面存在明显的差异性，使用过程中需要重视故障造成的机械损伤，保证设计站内的软件和每个功能设备可以合理运行，以此来降低整体性损伤[4]。
2.3 可靠性原则
自动化技术在配电网工程中必须遵守可靠性原则，要求每一个时段的供电源稳定。主站系统、通信设备、网架等也是配电网系统的重要内容，只有保证其正常运转，才能为人们输送稳定的电源，满足人们的用电需求[5]。
3.1 数据收集与在线监测
电力系统配电网中，自动化技术发挥着重要的作用，可以进行合理的监控，且其监控呈现出全方位、持续性、远程化等特点。对电网中具体的配电相关数据进行收集，如电流、电压等，明确整体的运行状态，并实现信息共享，工作人员可以根据其实际情况进行分析，提高配电网的监控质量。此外，工作人员还可以随时进行相关的数据查询，及时发现存在的问题，以便第一时间开展处理，保证配电网的整体运行更加安全，提升稳定性[6]。
3.2 自动停电功能
电力系统中自动化技术发挥着积极作用，可以有效保证相关数据信息的真实性与实时性，还可以提高整体的配电网自动化水平，实现高效的自动化管理。在电网运行过程中，可以合理运用自动化技术的优势设置停电自动化管理系统，实现停电自动化。利用技术优势搜集相关的用电数据进行分析，对数据信息进行提炼与处理，准确进行故障判断，分析故障产生的原因，确定停电位置与范围，以保证各项维修工作顺利开展，尽可能在短时间内修复供电[7]。
3.3 馈线自动化
馈线自动化实际上是配电网在运行过程中监测运行状态所应用的测控技术，可以有效提升电力系统的稳定性与安全性。如果在电力配电网自动化系统运行过程出现问题，可以利用监控系统的优势进行检查，获取相关的检查数据，对数据开展分析并处理问题，寻求问题的根源。同时系统可以自动进行诊断，并修复问题，提高配电网系统的稳定性，降低故障因素带来的问题，实现稳定运行，降低故障发生率[8]。
3.4 系统自动化
配电网工程的迅速发展促使现阶段系统中的大数据技术、互联网技术被广泛应用，提高了整体自动化水平，强化系统稳定性，实现自动化发展。以变电站为例，变电站自动化以网络通信技术、电力电子技术、数字化技术以及计算机技术等为基础，实现自动化的调控、测量、监视与保护，保证整个系统的稳定性。利用自动化优势支撑各项服务，以满足人们对配电网工程的要求[9]。
4.1 构建大数据化模式
当前，自动化技术逐渐成熟，被广泛应用在配电网工程中，因此在发展过程中应构建完善的大数据模式，为各个环节的正常运行奠定良好的基础。在电力调控背景下，大数据技术支持可以全面发挥出技术优势，促使电力部门可以进一步明确未来的行业发展趋势，以需求为基础，加快能源转变，形成全新的发展思维，支撑电网运行。在应用大数据过程中，应明确当前的环境安全、智能电网、大能源系统等，明确其技术应用价值，如利用大数据手段可以合理进行数据分析，对系统运行情况进行评估，明确其整体性，及时进行改进，实现优质化处理，保证系统稳定运行。基于大数据平台可以提高数据采集质量，运用大数据技术控制成本，构建广域的电力数据采集系统，发挥出数据价值，形成统一的平台，以达到实际的运行需求[10]。
4.2 建立一体化供电模式
在配电网工程中，应建立一体化供电模式（见图1），优化整体系统，以保证电力供应的稳定性。馈线开关与出线保护开关与电网自动化存在密切的关联性，在应用过程中应保证2者进行合理的结合，建立闭合性电网，强化整体功能。闭合性电网具有较强的远程操作性，可以强化整体优势，支撑自动化运营模式，利用自动化技术加快配电网融入，因此相关人员在进行设计的过程中必须保证馈线开关与出线保护开关相结合，强化电网远程操作水平，为自动化实现提供良好的支撑。
图1 一体化模式
在电网运行过程中，重合器属于关键内容。电力系统中电源连接不同的电网，可以将其划分为几个不同的部分，此时需要在2侧设置相应的重合器，以保证当一部分出现故障时，2侧的重合器可以发挥出自身的作用，彼此进行响应。自动切断相关电网及其他线路电源，避免问题扩大，保证整体安全性。同时，利用系统优势对故障源进行分析，及时处理，降低电网故障对电力服务产生的影响，尽可能降低损失，实现系统稳定性。馈线属于自动化方案设计中的关键部分，对于自动化技术来说，其在配电网系统中发挥着数据收集与记录的作用，并利用相关的数据来明确电力系统运行情况，开展针对性控制。而对于馈线来说，属于电力系统在配电网运营过程中的数据来源，其重要性不言而喻，因此应合理进行控制。设计人员应合理地将就地控制与馈线远程控制进行有效的统一处理，实现馈线的自动化处理，帮助电力系统配电网实现自动化技术的远程数据整理与收集，满足现代化发展需求。
4.3 强化自动化供电数据收集处理
自动化技术在应用过程中促使配电网的整体性能得以提升，同时也更加复杂，数据显著增多。尤其是在当前的背景下，城市化进程加快，用户的用电需求量显著增长，促使配电网的馈线数量增大，整体的运行压力也逐渐提升。通过自动化、智能化技术可以使复杂的配电网实现高效运行，对功率输出、并网状态、发电量、电压等数据展开分析，深入挖掘数据价值，以保证各环节有序运行。例如，在配电网中可以灵活运用先进的技术开展虚拟化、分布式计算，以IT虚拟资源与物理资源形成数据库，对数据信息进行整合、归纳与处理，发挥出数据价值。数据库可以利用物理机为多个逻辑虚拟机进行逻辑处理，运用大数据技术进行创新，优化其响应时间，及时设计出快速高效的数据存储方案，支撑配电网稳定运行。
现阶段，国内研发的物理机上部署ESXi系统，可以在变电器终端设备集群中安装虚拟化管理软件vCenter Server，实现变电器终端设备的资源共享，强化各项数据信息，支撑系统运行。建设数据库可以利用其存储空间放置相关的数据，发挥出存储平台优势，逐渐构建符合要求的业务系统与存储系统。基于自动化技术开发相应的配电网数据存储架构，该架构包括表示层、会话层、网络层、传输层、数据链路层、物理层以及应用层，不同层的功能存在一定的差异，设计相应的计算机存储数据库，实现资源的运维管理。设计者可以合理应用现有的VMware开发软件开展处理，促使变电器终端设备得到合理优化，部署相应的系统，利用光线交换机的优势构建完善的硬件环境，实现统一管理，达到数据的高效化处理目标，满足现阶段的发展需求。
4.4 自动化控制模式
在配电网中应用自动化技术可以促使其整体实现自动化，优化智能方式，以实现高效的控制，如分布智能模式。该模式指现场的开关具有一定的自动故障判断能力、分离能力以及网络重新组建能力，不需要主站系统与通信参与，可以实现分段开关，并降低整体的资金投入，但也存在一定的局限性，如故障处理对供电恢复产生的影响较为明显、停电时间较长，需要进一步改进。集中式智能模式也是常见模式，该模式可以将现场检测的相关问题信息传输到主站中，利用拓扑结构的优势进行处理，及时分析问题，给出具体的指令进行控制，以降低问题产生的影响，尽可能减少停电故障产生的经济损失，选择优质的方案进行恢复，同时解决其他问题，满足实际需求。
现阶段，社会的繁荣发展对电能需求显著增长，进而对自动化技术与配电网提出了全新的要求，以促使电力行业整体创新，为人们提供优质的电能资源，发挥出自身的作用。自动化技术在电力系统配电网中发挥着至关重要的作用，应加强重视力度，合理应用技术并开展创新，强化配电功能，促使其向智能化方向发展，加快自身系统的升级转型，为我国电力系统行业的可持续发展奠定良好基础。
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