電力工程輸配電及用電工程自動化運行解析

尹訓廣 孟現永

[摘 ? ?要]實現電力系統輸配電以及用電工程的自動化運行，不僅可以實現電能的調度、分配，而且可以保障供電穩定性、安全性，能夠從整體上提高電力系統運行效率，滿足社會各領域用電需求。自動化運行作為輸配電以及用電工程發展的主要趨勢，電力部門以及相關工作人員要全面了解電力自動化的特點優勢，能夠從當前電力系統的實際情況出發，合理應用電力自動化技術，從整體上提高電力工程輸配電與用電科學性、有效性，以促進我國電力系統的整體優化與發展。

[關鍵詞]電力工程;輸配電自動化;用電自動化;運行

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）05–0–03

Analysis of Automatic Operation of Power Transmission and Distribution

Engineering and Power Consumption Engineering

Yin Xun-guang，Meng Xian-yong

[Abstract]Realizing the automatic operation of power system transmission and distribution and power consumption engineering can not only better realize the dispatching and distribution of electric energy， but also effectively ensure the stability and security of power supply， improve the operation efficiency of power system as a whole and meet the power demand in all fields of society. As the main trend of the development of power transmission and distribution and power consumption engineering， the power department and relevant staff should fully understand the characteristics and advantages of power automation， be able to reasonably apply power automation technology from the actual situation of the current power system， and improve the scientificity and effectiveness of power transmission and distribution and power consumption of power engineering as a whole， so as to promote the overall optimization and development of China's power system.

[Keywords]power engineering; transmission and distribution automation; power automation; function

1 電力自動化輸配電的特征

電力自動化是目前我國電力系統發展的主要趨勢，自動化輸配電可以大幅提高電力供應的穩定性、可靠性、安全性，能夠根據實際情況對電能進行自動化分配，與過去的電力技術相比，電力自動化輸配電技術的優勢顯著。

1.1 便捷性

當今社會，人們生活水平不斷提高，對電力的需求量也在逐漸增大，對電力輸配電系統提出了更高的要求。電力自動化輸配電的應用，可以減少電力系統的負擔，能夠實現電能的自動化分配[1]、輸送，同時，還可以對用電情況進行自動記錄、監控，這些都是過去人工模式無法實現的。輸配電自動化的實現，也可以降低電力系統發生故障的概率，提高了供電工程、電力輸配的便捷性。

1.2 智能性

新型電力系統與傳統電力工程相比，電力自動化的程度更高，在新技術的支持下，電力輸配電系統運行更加靈活、智能、便捷，電力系統的管轄范圍不斷拓寬，電力系統運行負荷也明顯提升。而輸配電自動化的實現，能夠根據用戶需求，為其提供個性化的服務，系統可以自動進行電能的分配、輸送、監控，這使得電力系統的傳輸質量、速度提高，也從整體上提高了電力系統的智能化。

1.3 綜合性

電力輸配電系統十分復雜，在當前電力需求不斷增加的情況下，電力輸配電自動化的實現，能夠極大提高電力系統的運行效率，保障電力系統有條不紊運行。輸配電自動化具有自動分配電能、監控電能的功能，還可以簡化檢修流程，其強大的綜合性功能特點，為電力輸配電提供有效保障[2]。

2 電力工程輸配電中存在的問題

社會的不斷發展進步，依賴于穩定的電力供應與電能輸送，各行各業生產需要大量的電能，因此，我國電力系統一直處于高負荷、高消耗的狀態之中，其中存在很多不穩定因素，影響了電力工程自動化進程。

2.1 能源損耗嚴重

現階段，輸配電系統中存在著較為嚴重的能源損耗現象，已經受到了人們的廣泛關注。而造成輸配電能源損耗的原因有很多，如設備保養不當、工作人員管理不到位或者設備應用不當等均有可能損耗電能。除此之外，如果設備未得到及時更換，也有可能造成能源損耗。目前，人們對電能的需求量越來越大，如何最大限度地減少能源損耗，是亟待電力從事人員解決的一大難題。

2.2 技術開發有限

輸配電及用電工程不僅形式多樣，而且非常復雜，隨著人們對電能需求量的不斷增加，電力系統輸配電技術也面臨著越來越大的挑戰。若想實現電力系統的安全、穩定運行，則必須做好輸配技術的改進工作。然而，目前輸配電的安全性和穩定性相對較低，而且國內在用電工程自動化建設方面的資金有限，這也在某種程度上影響著電力工程輸配電及用電工程技術的發展，導致其無法達到當代社會對電力系統的要求。

2.3 管理體系不完善

從現階段我國電力系統的情況來看，大部分企業在輸配電自動化方面缺乏完善的管理體系，在工作中依舊沿用傳統的處事原則以及工作方法，這就導致電力輸配電與用電工程發展緩慢，不能滿足當前社會的總體需求。管理體系的不完善，也不利于優秀人才的引入，影響了行業發展速度。

3 電力工程輸配電及用電工程自動化技術應用

從電力工程總體發展趨勢出發，自動化技術的應用勢在必行。有關部門以及技術人員要根據當前行業發展需求，加大自動化技術的投入力度，從整體上提高電力系統的運行效率和質量。

3.1 數據采集技術

在電力輸配電以及用電工程中應用數據采集技術，能夠提高系統的數據采集質量和效率。通過該技術能夠對每個環節電力參數進行獲取，還能夠實現對輸配電系統、用電情況的遠程控制。數據采集技術支持下的輸配電與用電系統，具有自動數據采集、信息顯示、監控、報警處理[3]、信息存儲及報告、數據自動計算等綜合性功能，能夠優化系統運行狀態，并對不同電力參數進行分級處理。數據采集技術是通過對各種參數的調整與傳遞構建對應的數據模型，數據取得系統只要面向所有的節點，就可以保障參數的可行性。

3.2 自動化饋線技術

自動化饋線技術的應用，實現了電力設備、用戶、配單站房三者的自動化聯系與反饋，能夠極大提高用戶與電力系統的聯系，可以將用電情況、供電情況及時反饋給電力部門，從而避免很多電力故障，提高電力運行效率和質量。

3.2.1 進行設備故障檢測、研判

該技術的應用，可以實現故障設備的自動轉移、自動隔離，以保障供電設備的穩定、連續運行。其中故障隔離、定位、回復功能需要通過配電網絡拓撲來實現，進行故障處理之前，該技術先要明確配電系統開關的分合情況，再結合網絡狀態進行網絡拓撲，從而在規定時間內完成故障處理。該技術還能夠準確定位故障位置，利用饋線終端設備過流信號、故障檢測警告事件序列以及配電網拓撲，對故障區域以及饋線進行準確判斷，極大提高了電力系統故障檢測的效率，為輸配電線路故障排查提供了有力支持。

3.2.2 對配網運行狀態數據進行測量

依托該技術可以實現對配電運行狀態的監控和測量，通過數據分析能夠對系統是否出現故障進行判斷，找到故障的位置，并做出保護動作。通常來說，這項技術能夠對饋線聯絡開關狀態與饋線分段開關進行遠程監控，這樣一旦出現故障，那么系統就可以及時做出判斷，并保持系統的連續、穩定運行。使得系統故障處理的效率極大提升。

3.2.3 自動停電協調技術

該技術的應用實現了系統的自動停電管理，依托該技術可以對系統工作參數進行主動監控和檢測，在發現問題之后能夠對問題進行科學的分析，并能夠結合問題實際情況制定解決方案。信息協調分析過程中，系統會自動記錄并上傳各種數據參數，結合這些數據參數構建分析模型，針對故障區域提出具體的解決方案，為搶修人員進行故障檢修提供有力支持。應用這項技術可以在出現故障之后，可以第一時間對故障區域進行隔離、搶修，保障電力系統的正常運行[4]。

3.2.4 仿真技術

仿真技術在輸配電系統以及用電工程中的應用，可以對不同瞬態過程與穩態進行測試，從而及時了解系統運行的情況，并保障電力的連續供應。不僅如此，該項技術還能夠為各類電力試驗提供參考數據，能夠對可能出現的事故進行預測，并制定相關的方案，可以避免和預防很多安全事故的發生，可以為輸配電系統構建一個相對穩定、安全的測試環境。

3.3 計量自動化系統

在用電工程中應用計量自動化系統，可以保障用電工程功能的穩定發揮。計量自動化系統的功能非常完善，是多種軟件的集成。該系統是在C/S架構上發展起來的，在我國屬于發展較早并相對成熟的一種技術形式，在局域網中應用效果非常顯著。這樣技術已經十分成熟，并具有運算處理速度快、數據儲量大的優勢，在當前用電量需求不斷增加的形勢下，該系統極大提高了用電有效性，也保障了用電的科學分配和管控。

隨著技術的不斷升級、優化，計量自動化系統也更加完善，B/S架構系統逐漸取代了C/S架構系統，在新的構架下，系統具有多線程應用，擴展能力更強、安全性能更高，并在電力生產、電力營銷、DCS系統等業務中得到了廣泛應用。

電力系統遙感測量技術、終端用戶負載管理系統等不斷成熟，為計量數據系統的獨立形成提供了支持。不具備統一的平臺是無法實現資源合并的，相互獨立的系統會出現信息孤島的問題，因此，加大電力自動化系統的研究與應用是非常必要的。

4 輸配電及用電工程的自動化運行維護措施

4.1 推進管理內容的標準化

為了能夠最大限度發揮出自動化技術的優勢，在輸配電以及用電工程運行的過程中，要從電力系統實際情況出發，對電力管理內容進行細化、補充和優化，制定科學、統一的管理標準，提高自動化系統運行維護管理的統一、規范、高效化。這是新時期電力系統管理的基礎和前提。

4.2 加強設備的防潮和控制

輸配電系統與用電工程運行過程中需要大量的電力設備作為支持，這些設備的運行環境復雜，如高溫、高濕環境等，長期在這樣的環境中設備得不到有效的維護和保養，非常容易出現故障，進而出現各種電力故障。因此，要根據輸配電與用電工程運行圖，并結合實際情況綜合分析，加強電力設備防潮與控制。如在設計中選擇高質量的外殼材料、適當增加散熱器兩端面積，提高系統的導熱性、散熱性。為了避免電力設備在使用中出現泄漏或者短路的情況，要對重點位置進行密封和防潮處理，以保障設備能夠在安全、穩定的環境下運行[5]。

4.3 強化自動化技術落實力度

縱觀我國目前電力系統運行的情況，輸配電運輸與電力工程中自動化運行技術的過程中依舊存在諸多阻礙和困難。為了提高系電力系統的運行效率，必須要強化自動化運行技術的落實力度，通過不斷完善控制手段，強化技術之間的聯系性。電力部門以及技術人員要充分利用自動化運行技術的優勢，并結合電力系統運行方式與目前發展趨勢，加大新技術的研究力度以及自動化運行技術的應用力度，這樣才能夠保障輸配電與用電工程自動化的合理性、高效性。

4.4 建立以防火墻為核心的安全體系

自動化系統的運行依靠的網絡計算技術，計算機網絡具有開放性、共享性，因此，存在一定的安全隱患。那么，為了保障系統運行的安全性，必須要建立完善的安全防護體系，以防火墻為核心，結合物理防火墻配置、工作模式優化硬件設置。在這個基礎上，綜合運用軟件防火墻、物理防火墻，提高系統安全防護效果，在這過程中，要定期對相關軟硬件進行檢測，以保障防火墻效果。在應用防火墻時，要充分研讀說明書和操作方法，嚴格按照步驟和標準安裝連接防火墻，優勢是跳線連接與安裝這個環節要加強規范，避免由于防火墻安裝不正確、不規范導致的無法正常運行問題。針對軟件防火墻來說，要通過專門開發公司結合系統運行需求進行開發，可以與物理防火墻有機結合，以確保配電網的正常運行。

4.5 優化輸配電線路的防雷設置

防雷設置非常關鍵，在配電網中要合理引用防雷技術，以確保自動化系統的穩定運行。這項技術包括兩個方面，分別是耐雷水平和發生雷擊時的跳閘率，這兩個方面符合標準才能夠應用，并保障電網線路的安全運行。應用防雷技術的第一步是進行合理的避雷裝置配置，以降低配電網在雷雨天氣中遭受雷擊概率，同時，也可以降低配電網產生電壓效應。除此之外，還可以在線路中安裝耦合電線，進而提高耦合作用的效果，減少線路當中的絕緣子電壓。

4.6 結合實際情況科學進行故障檢測

為了保障自動化技術的有效應用，需要根據實際情況，定期對自動化系統進行故障檢測，實現對電網系統的實時檢測。故障檢測可以對設備參數進行實時監控，通過對參數的分析能夠判斷系統是否出現故障，從而有效提高系統運行穩定性、安全性，并緩解工作人員的工作壓力，幫助工作人員在第一時間明確故障原因，并進行及時搶修。

5 結束語

輸配電與用電工程的自動化運行，是我國電力系統發展的主要趨勢。自動化運行系統能夠進行各種運行參數的自動獲取記錄、分析，提高了系統的運行效率和自動化程度。對自動化技術在輸配網以及用電工程中的應用進行分析，旨在更好地助力我國電力系統升級、優化與發展。

參考文獻

[1] 王杰.電力系統自動化網絡設計與運行[J].住宅與房地產，2021（5）：122-123.

[2] 曹爽.電力系統運行中的自動化技術[J].電子技術，2021（3）：74-75.

[3] 王云龍.電力系統運行中電氣自動化技術的應用策略[J].電子測試，2021（2）：139-140.

[4] 賈祎飛，黃開奇，臧振溪，等.電力系統運行中的電氣工程自動化技術研究[J].電子技術與軟件工程，2020（23）：91-92.

[5] 吳金銘.電力系統工程中IT運行自動化的技術應用研

究[J].數字技術與應用，2020（6）：47-48.