配網(wǎng)自動化技術(shù)發(fā)展歷程和存在的問題

配電網(wǎng)自動化是運用計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)及新的高性能的配電設備等技術(shù)手段，對配電網(wǎng)進行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網(wǎng)始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、高效的最優(yōu)運行狀態(tài)。配網(wǎng)自動化是提高供電可靠性和供電質(zhì)量、擴大供電能力、實現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行的重要手段，也是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的重要基礎之一。通過對配網(wǎng)自動化技術(shù)現(xiàn)狀的分析，找出目前電網(wǎng)中配網(wǎng)自動化技術(shù)存在的問題，最后研究了未來配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

我國配電自動化的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段，第一個階段是自動化階段，它的主要原理是不同的自動化開關(guān)設備相互支持；第二個階段是計算機階段，它主要基于計算機大規(guī)模云計算處理相關(guān)的配網(wǎng)問題；第三個階段是使用現(xiàn)代控制理論支持的現(xiàn)代自動化階段。

在配網(wǎng)自動化的第一個階段里，主要的思路是當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過斷路器等二次繼保設備之間的相互配合，快速切除故障，不需要計算機介入進行實時控制，在這一階段里使用的設備主要是二次物理設備。但是，在這一階段里，受電源和繼保裝置的影響，自動化程度非常低。在這一階段，當在系統(tǒng)正常運行時，不能實時偵測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，僅當系統(tǒng)發(fā)生故障時，二次設備才能發(fā)揮作用；當系統(tǒng)的運行方式發(fā)生變化后，需要工作人員重新到現(xiàn)場進行整定計算；恢復事故區(qū)域供電時，不能自動采取最優(yōu)化措施；在事故恢復階段，需采用多次重合閘，以保證系統(tǒng)的正常運行，但是，這種方法對系統(tǒng)設備的損傷很大。目前，這些設備在我國大部分地區(qū)仍在使用。

基于大規(guī)模計算機云計算的配網(wǎng)自動化技術(shù)是發(fā)展的第二階段，在這一階段里，對電力通信的要求較高，主要運用了現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機技術(shù)和電力電子技術(shù)，在配電網(wǎng)正常運行時也能監(jiān)視電網(wǎng)運行狀況，真正意義上實現(xiàn)了遙信、遙測、遙控、遙調(diào)功能。在故障時，能夠通過監(jiān)控設備及時發(fā)現(xiàn)非正常狀態(tài)，并由調(diào)度員通過遙控遠方設備，隔離故障區(qū)域和恢復健全區(qū)域供電。

具有自動控制功能的現(xiàn)代配電自動化階段，是進入配電自動化發(fā)展的第三階段，計算機技術(shù)得到更好的應用，實現(xiàn)了配電網(wǎng)自動控制功能。集成了配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、饋線自動化、變電站自動化、需求側(cè)管理、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務系統(tǒng)和工作管理等一體化的綜合自動化系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了饋線分段開關(guān)遙控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠方自動抄表等功能。

面對世界電力積極開展智能電網(wǎng)研究的新動向，借鑒歐美等國家和地區(qū)的先進經(jīng)驗和技術(shù)理論，國家電網(wǎng)公司結(jié)合我國國情和能源供應，用電服務的新需求，于特高壓輸電國際會議上正式提出了立足自主創(chuàng)新，建設以特高壓為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強配電網(wǎng)的發(fā)展目標，從而拉開了我國配電網(wǎng)研究和建設實施的序幕。

1.功能設計單一

提高供電可靠率，是配電網(wǎng)自動化功能設計的傳統(tǒng)思路。但電力可靠性中心簡報數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)階段影響供電可靠性的主要是例行檢測時配電網(wǎng)停電，這一階段停電時間遠大于由于配電網(wǎng)故障導致的停電。不斷提高配網(wǎng)管理水平，大大減少例行檢測的停電時間和次數(shù)，是發(fā)展配電網(wǎng)自動化技術(shù)的一個重要方面。

2.出現(xiàn)在配電網(wǎng)里的孤島情況

在現(xiàn)階段，不同的電力企業(yè)里，資源的種類多，各種資源難以整合到一起。部門內(nèi)部信息共享能力差，企業(yè)部門之間的信息更是難以交流，這進一步導致了配電網(wǎng)管理出現(xiàn)紊亂，分析數(shù)據(jù)局部冗余。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，使得系統(tǒng)難以經(jīng)濟、安全運行。

3.新設備的出現(xiàn)對系統(tǒng)影響較大

在設備資產(chǎn)管理中缺乏整體考慮和長遠考慮，盲目追求最新的設備，不注重系統(tǒng)整體運行情況，造成新老設備難以整合到一起，從而無法達到整體最優(yōu)的效果。

4.在結(jié)構(gòu)設計里不能統(tǒng)一設計

在配電系統(tǒng)實際運行時，往往出現(xiàn)主控方與受控方的信息不相關(guān)，網(wǎng)絡傳輸能力不夠，一次設備過老，導致新老設備不匹配。特別是將先進的二次設備和老舊的一次設備整合到一起，造成系統(tǒng)無法正常運行，嚴重影響配網(wǎng)自動化功能的實現(xiàn)和管理的優(yōu)化。

5.管理體制中出現(xiàn)的弊端

配電自動化技術(shù)主要覆蓋生產(chǎn)、營銷兩大專業(yè)，傳統(tǒng)管理方式單純強調(diào)垂直專業(yè)管理，而沒有條塊結(jié)合分工協(xié)作的保證措施。同時，在功能設計過程中，還存在重系統(tǒng)、輕客戶管理，重形式輕實效的思維定式，導致技術(shù)缺失和管理漏洞，使得配電自動化技術(shù)無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求。

6.當前與長遠的銜接問題

配電自動化技術(shù)涉及面廣，投資額大，既要考慮企業(yè)未來發(fā)展需要，又要著眼于現(xiàn)有系統(tǒng)的充分利用，因此，電力企業(yè)應從技術(shù)，管理上采取措施，為配電自動化系統(tǒng)擴容及其功能完善做好準備。在實際生產(chǎn)中，應該開發(fā)和利用可擴展的管理系統(tǒng)模塊和功能擴展性強的先進設備；而在管理過程中，更要擯棄傳統(tǒng)的只注重當前利益而忽視長遠利益的做法，應提倡資產(chǎn)全壽命周期管理的理念，解決當前和長遠利益權(quán)衡問題。