（深圳供电局有限公司）
摘要：21世纪，随着我国经济的腾飞，电力行业、电力系统的建设也处于一个蓬勃发展的新阶段。在整个电力系统以及电网运行过程中，为提高其运行稳定性，必须要在现有基础上对技术做更多研究。面对配电网运行中存在的各种问题，想要满足运行自动化需求，就需要分析问题发生的原因，并从根本上来选择措施进行优化，实现对电网运行过程的监视与控制，争取不断提高电网运行稳定性与安全性。本文就电力配电网自动化运行优化措施进行了简要分析。
关键词：供电企业；电力配网；自动化；运行优化；研究
新时期下，随着科学技术的不断发展，我国对电力的需求与日俱增，然而目前我国配网建设的进程一直停滞不前，同时由于不重视配网的建设，也导致了配网建设资金短缺、技术落后等问题的出现，极大影响到了人们日常生活的质量。但是就现状来看，配电网自动化运行还存有一定问题，在对其进行优化时，需要有针对性的进行分析，有的放矢的采取进行完善，在确保自动化系统运行基础功能正常发挥的同时，提高配电网系统运行综合效率。
1、配网自动化的意义
1.1什么是配网自动化
配网自动化具备提高配电网络可靠性，降低维修成本、减少事故处理时间，并增加供电范围等诸多优点，是与传统配网技术相对应一种先进的配网技术，为电力用户提供的用电网络其稳定性、可靠性更高。配网自动化建立在现有电网的基础上，其结合了计算机技术、自动化技术、远程控制技术等多种技术手段，能够有效地实现配电网络的实时监控功能，从而保证电力用户能够享受高效稳定的电网服务。
1.2自动化的意义
自动化融合了计算机、电子、通信等多种技术，是通过多种技术进行控制的一种先进技术，它具有实时、高效、能够减少人为误差等优点。而配电自动化主要功能在于有利于提高配网的工作效率，减少人员参与工作，从而降低人为误差，此外对于延长供电时间，提高电能的转化率等都有着十分显著的作用。配网自动化主要是利用计算机的系统实时监控电网，对电网中存在隐患进行排查，减少故障排查时间以及人为误差，保证对电网系统判断的客观性与科学性，从而达到增加电网运行质量的目的。
2、电力配网自动化运行所存问题分析
（1）输电线路设计不当。配电网中输电线路数量不断增加，使得电网总体上复杂度更高，如果线路设计不当，势必会造成线路之间产生影响，不仅会降低线路负荷功能发挥效果，同时还会加大线路运行不稳定性。对于输电线路的设计，为保证其合理性，需要提前对路径进行勘察，在根本上来保证线路设计的合理性，尤其是对于偏远环境，经常会因为设计不合理而出现不同配网相互交叉的情况，降低电网运行稳定性。
（2）过于追求系统功能。在提高配电网自动化运行效果的研究上，想要实现各项基础功能，就需要建立一个完善的自动化系统，并根据实际需求来制定相应的运行规划。但是就配电网运行现状来看，很多自动化系统在建设时过于追求功能的实现，运行规划不合理，导致运行时管理不到位，出现投入多、收益少问题，造成资源严重浪费。
（3）供电区域不平衡。受各项因素限制，在设计建设配电网系统时，并没有对整个地区进行统一性的规划，这样就造成供电区域不平衡，降低了配电工程电源分布点的合理性，削弱配电网自动化运行效果。一般来说供电半径越长的电源点损坏几率越大，对电力配网运行的安全性产生的影响也就越明显，继而会出现负载不平衡等问题，降低系统运行效率。
3、电力配网自动化运行优化方向
（1）配电环节自动化。对电力配网自动化运行进行优化，主要目的就是利用自动化系统来实现对输电环节的有效控制，提高电网运行稳定性。在对自动化运行进行规划研究时，可以从此方面入手，建立稳定的实时监控系统，对配网电力供需状态进行监视与预测，与电力调度系统相结合，确保对各通道、终端也能够实现有效管理[2]。通过监控系统获得的供需信息，可以更及时的发现供给不足问题，这样更便于采取自动化控制措施来对整个配电过程进行优化，确保供电平衡，同时提高配电调度可控制性。
（2）运行管理自动化。电力配网自动化运行优化，是提高运行管理效果的重要措施，是保证配网运行稳定性与安全性的前提。因此，在对此方面内容进行分析时，需要重点做好管理自动化的研究，积极利用各项新型技术，并对电网当前建设规模运行需求进行分析，建立完善管理系统，通过对各实时监控系统的分析处理，及时采取措施来保证配网持续处于健康运行状态。
（3）监控系统自动化。以提高电力配网运行的可控性，在原有基础上对监控系统进行完善，对各项信息进行有效采集与处理，将其作为指挥工作实施的依据。对监控系统进行自动化优化，可以在配网出现异常时，对故障状态进行检测识别，并根据识别结果来作出反应，控制故障影响范围。而对于不能及时给出措施处理的情况，也可以通过系统进行警报，为管理人员提供实时信息，确保维护人员可以在发现故障的第一时间作出处理，提高运行管理综合效率。
4、电力配网自动化运行优化措施分析
（1）自动化系统规划。电力配网运行环境复杂多变，并且不同线路之间存在较为密切的联系，具有较高的复杂性，对管理工作有着严格要求。为满足配网的正常运行，需要大量的设备作为支持，对于不同类型设备，投运时间与运行环境不同，因此其可靠性与一致性也存在一定程度的差异。基于此就需要对自动化系统进行全面规划，综合考察与分析各项影响因素，对配网服务区域基础情况进行研究，提高系统规划的合理性。对于电力配网自动化运行需求来说，规划时不能过分追求基础功能的发挥，应在现有基础上循序渐进，确保各细节均符合实际发展需求。
（2）配网运行模式优化。不同电力配网运行模式所对应的电力设备、输电负荷以及线路规划要求不同，想要提高自动化实施效果，即需要从当地实际需求出发，对本地配网运行模式不协调部分进行优化，构建科学的配网运行模式[3]。基于现有模式，从专业与实际综合角度，对其进行改善、创新与优化，采取最节约的方式来达到最高效的运行。同时，还应建立配套监控系统，将配网系统作为对象，通过有效的自动化运行模式，来最大程度的降低故障发生的概率。利用收集到的各项状态信息，对运行模式进行适当的调整，争取不断提高配网运行可靠性与安全性。
（3）工作人员专业培训。电力配网自动化运行模式实施，需要由专业技术人员进行负责管理，确保其自身能力能够满足系统运行操作需求。因此需要对操作人员进行岗位与在职培训，帮助其对专业知识的学习，以及知识结构的更新，确保其职业素能够达到实际工作需求，可以最大程度的发挥出配网自动化运行效率。另外，企业还应编制相应的管理方案，对管理与技术人员的行为进行规范化管理，提高系统实施操作的有效性，避免因为操作不合理而影响配网运行管理效果。
5、DMS应用系统在配电系统中的应用
5.1 基于地理信息的配网SCADA
配网SCADA简单来讲就是配网自动化系统中的监控系统，具有辅助系统运行的功能。
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（1）地理背景。在运行过程中，该系统具有全面掌握系统运行周边有利于系统运行的环境因素，此外该系统的反应速度极快。
（2）数据采集。监控系统最主要的功能就是采集数据，并以此作为系统运行状态变化的依据。
（3）数据处理。配网SCADA系统在完成数据采集工作后，还要对数据进行处理，从而更加有效的展现出来。
（4）报警处理。配网SCADA再发现设备的运行异常状态后，会发出警报，告知相关的工作人员。
（5）遥控操作。工作人员通过管理终端合理调整各种监控的形式与状态，从而更好的监控系统运行。此外，采取批量控制的方式能够为我们带来更好的遥控效果，其主要的操作流程为：用户登录系统-点击“批量监控”-调节各种选项。
（6）故障自动定位、隔离与供电恢复。配网SCADA除了上述几项功能外，还具有一项十分重要的功能，那就是故障隔离以及供电恢复功能，能够从根本上保证供电的可靠性。针对一次系统设置分段开关类型的不同，主站可提供不同的故障处理形式：a.针对自动重合器或者是电压型的自动配电开关组成的馈线自动化，出现故障时，会由开关进行自动隔离同时恢复供电，主站能够对此进行实时监控。而对于较为复杂的一次网络，主站能够自主选择最佳的负荷转移方案。b.在采用电流型负荷开关的时候，主站在通讯以及FTU的基础上，对其进行故障自动定位、隔离与供电恢复等故障处理，此外还能选择手动或者是自动的处理方式。
（7）人机交互式操作。由MMI框架系统提供面向被操作对象的操作模式我们称作SCADA人机交互式操作模式，它能够在任意白操作图形对象上，同时弹出被操作对象所有的操作功能。
人工置数；遥控操作；修改参数；注释挂牌；信息查询；高级设置。只要选种其中一种功能，就会出现操作对话框，对话框中主要包括相应的操作按钮，以及被操作对象的状态以及相关的信息等内容。
（8）电压和无功控制。电压与无功控制的原理主要是通过利用电压与无功对其进行综合性的调节，在合格范围内有效实现无功基本平衡，同时规定电压以及无功的上下限，将其9个区域，根据电压、无功在电压和无功平而上所处的位置建立相应的控制规则。
5.2 基于地理信息的配电设备管理系统GPMS
GPMS属于DMS的应用系统，更是其他DMS系统的运行的前提条件，同时GPMS是管理整个配电网基础设施、设备的自动化系统。GPMS能将所有配电设施的信息数据库以及一个全信息配电网设置之间的拓扑关系模型在地理信息的基础上以分布式处理机进行维护，另一方面GPMS能够实现所有配网设施的静态、动态等管理，能够对设备的运行进行维护，这些管理都是建立在配网SCADA系统的实时数据信息支持的基础上的。此外GPMS还具有为配电运行管理、配电工程设计等提供基础信息支持的作用。GPMS是在配网自动化系统的图形支撑平台（DAMAP和DAMMI）基础上开发的DMS应用系统。
5.3 基于Web的实时信息发布系统
Intranet是企业内部的网络，它是以LAN和广域网为前提条件，并使用了WWW等Internet技术，服务于企业内部，能够有效避免出现外界入侵的问题，用户可通过通用的Internet浏览器，在能够联网的每一台客户机上，对SCADS的任何一幅动态图形文件进行浏览，同时实施刷新图形文件中动态对象的状态，让用户能够更加便捷地进行操作。
6、电力系统中配网自动化技术的发展方向
6.1 综合型受控端
以高速SCADA系统为基础，通过发展新型综合手段，能够对信号进行综合处理和快速采集，从而使受控端的数量得到极大的减少，简化整个配网自动化系统的规模。综合型受控端具备终端的所有功能，而且还能够对系统震荡、电压情况和系统的潮流分布进行实时监测，及时向主控方传递这些信息。
6.2 基于因特网的IP通信技术和配电线路载波通信技术、
配网自动化的一个重要的难点就是通信系统，由于具有较多的受控端，对通信也有着较高的要求、要实现频率控制、系统潮流实时监测的需求，就必须配备高速载波通信系统。高速载波通信系统具有稳定的大容量，能够为客户提供电力线上网等生活服务。与此同时，还可以在主流通信系统中使用光纤通信，其具有传输速率高、可靠性高、容量大的优点，能够有效的降低配电系统自动化的成本。
6.3大力发展定制电力技术
作为柔性配电网系统的一种应用，定制电力技术的发展能够在低压配电网中积极的运用高科技技术，例如云计算技术、柔性送电技术、智能电网技术等等，从而起到提高供电经济性和可靠性、保障各项对称、防止电压闪变、消除谐波的作用。定制电力技术需要运用的设备包括高速断路器、频率检测器、快速无功补偿器、电压稳定器等。如果系统出现了大负荷的瞬间丢失或者复活的瞬间增大，可以通过定制电力技术对系统的变化进行快速的了解，并对系统进行稳定，从而在第一时间内对系统进行优化。
6.4积极应用新型FA系统
通过新型FA系统能够实现配网的分布式电源，也就是在提供电源时以负荷大小为根据，这样可以有效的提高能源的利用率，减少线路传输过程中的损耗。在未来的规划中，我国要分离输配电系统，将电网提供者的信息发布在用户端上，由用户根据实时电价进行选择。在配网自动化中运用新型FA系统仍然具有一定的困难，无法满足二次设备的要求，比如配网的运行方式不稳定、分布式电源位置不确定等等。
6.5提高配网系统的管理水平
要积极改善配网系统中分散的管理现状，对配电网进行集中化管理，建立信息通道，从而连接系统多导和配网控制中心，形成多级系统。可以积极应用现有的软硬件资源，在不增加用户投资的基础上应用集中化管理模式，从而实现多厂家的产品共享。
7、结束语
综上所述，电力配网自动化的发展实现，是我国电力行业发展的必然趋势，不断引进新型技术与设备，建立更为完善的配网系统，满足社会生产生活供需要求。为更好的实现自动化运行，需要基于电力配网的特点，对存在的问题与不足进行综合分析，然后有针对性的采取措施进行优化，降低各项因素的影响，对配网运行规模进行优化，争取不断提高系统运行安全性与可靠性。
参考文献：
[1]刘文浩.电力配网自动化运行优化探讨[J].机电信息，2014（36）：23-24.
[2]曹雄纲.A公司配网自动化产品市场营销策略研究[D].兰州大学，2009.
[3]洪启武.电力配网自动化运行优化分析[J].电子技术与软件工程，2014（10）：166.
论文作者:陈雷
论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿
论文发表时间:2016/4/29
标签：系统论文; 电力论文; 电网论文; 技术论文; 功能论文; 基础上论文; 操作论文; 《电力设备》2015年第12期供稿论文;