电力系统中配网自动化智能模式应用

引言

实现配网自动化运行模式，能够助力电网运行故障的检测和处理，将其应用到配电网建设中能够有效减少电网运行中出现的故障，缩短停电时间。由于实现自动化运行模式的路径非常多，不同的控制方式也有着不同的原理以及应用效果。所以，针对配网自动化建设进行研究非常关键，明确配网自动化建设对供电可靠性的影响，提出切实有效的改进措施，能够进一步提升配网建设水平。

1 配网自动化智能模式概述

配网自动化系统主要是指集成应用现代先进信息技术、通信技术、控制技术、智能监控技术、大数据技术等综合技术，进而实现对电力系统运行状态的实时监控、故障问题的自动智能化处理、数据的自动采集与综合性分析等综合性智能化管理与控制。该系统通过集成各种智能设备、智能电网和智能终端等技术，实现了对配电网的实时监测、控制、分析和优化，切实推动了配电管理工作的现代化和智能化升级提升。

2 配网自动化智能模式的技术构架及其功能

2.1 明确配网自动化目标

为了能够从根本上提升配电网供电可靠性，首先电力企业就需要明确配网自动化建设的目标，确定未来配电网发展方向，并结合该地区配网的实际状况以及电能需求，制定切实有效的配网改造计划，从根本上提升配网自动化运行水平，保证电力系统的安全稳定供应。随着科技水平飞速发展，人们的生活水平得到了极大提升。与此同时，人们对电能的需求不断增长，智能家电在各家各户普及应用，这也提高了对供电质量的要求。在这样的情况下，实现配网自动化建设就显得尤为关键。配网自动化建设能够更好地满足人们的用电需求，同时还能够保证电能传输的安全性和可靠性。另外，电力企业还应该进一步强化对配网自动化系统的升级工作，以契合社会飞速发展的需求。在升级过程中，需提前预留一定的发展空间，切不可占用配网系统的全部空间，以免阻碍未来电力系统的发展。最后，在进行配网规划时，可适当利用一些先进的技术手段，切实提高管理效率，做好配网运行数据的收集工作，保证电能的稳定供应，切实提高电力企业经济效益的最大化。

2.2 配网自动化技术

配网自动化的核心是通过分层分布的智能电子设备和先进的配电自动化主站软件，实现配电网运行的实时感知、智能分析和自动控制。在配电自动化终端方面，FTU、DTU、TTU 等智能单元通过精确的电流、电压、功率测量和高速采样，获取开关刀闸状态、线路负载分布、电能质量等配电运行关键数据，并通过 IEC61850 等标准协议传送到配电自动化主站[1]。主站则综合网络拓扑、三相潮流模型等配网静态信息，结合实时遥测数据，运行配电网状态估计程序，快速辨识电网运行状态。基于此，配电自动化主站可在后台开展一系列智能分析，如根据暂态录波数据进行精准故障定位，通过三相不平衡潮流计算优化网损和电压质量，利用设备健康评价模型识别老旧设备缺陷，借助互联网气象数据预测新能源出力和负荷变化等。在此基础上，配电自动化主站发挥大脑作用，依托人工智能算法制定最优控制策略，直接操控开关设备实现故障隔离与恢复供电、无功补偿优化等自动控制，显著提升配网供电可靠性和运行效率。

2.3 通信网络

通信网络也是配网自动化智能模式有效运用不可或缺的组成部分，主要负责实现主站系统与配电终端之间的信息传输。通信网络可以采用光纤网络、载波通信、GPRS 等多种方式，其中，光纤配网通信方式因其高可靠性、高传输速率和丰富的兼容性等优势，在大中型城市的自动化配网建设中光纤

配网通信方式较为常用，确保了信息的实时性和可靠性。此外，在一些较为特殊或者特定的场景下，无线网络、电力线载波通信等技术也获得应用。

2.4 精配网智能运维

第一，无人机设备。针对配网自动化系统进行日常运行维护时，可以将无人机作为常用设备，全面提升电网运维的机械化水平。根据配网系统运行的实际状况，建立模型、规划无人机检测航线，能够实现对整个系统检测的全覆盖。另外，建立完善的管理体系组建巡检中心，进一步明确无人机检修技术操作规范，掌握业务流程，能够实现对整个辖区内部所有电力线路的自主巡检，依托无人机技术还能够实现在特殊时段的政企联动远程遥控。使用这种方式，与传统的运维模式相比，线路巡检效率和查找效率均能够实现数倍的提升。第二，4G+ 量子试点。在对配网系统进行检修时，可将标准网格作为基本单位，以此实现对接线环网的实时检测，严格按照“建成一个标准网络，便基于量子技术进行一次精准布点”的要求，推动标准网络构架与一次设备达成深度协同。与此同时，加快优秀检修人才的培育进程。充分利用 4G 无线 + 量子技术，逐步摆脱光纤物理通信的局限性。在保证不替换设备、不停电的基础上，利用现存智能 4G 开关解决山区管理难题，从根本上缩短故障处理周期，同时还能够赋予架空线路更加灵活的运行模式。目前我国在开关量子终端模块改造方面已经取得了非常明显的优势。

2.5 分布式能源接入与控制技术

随着光伏、风电、储能等分布式新能源大规模接入，配电网由单一的电能传输网络向多元能源互联互通的能源互联网升级。分布式能源的波动性和间歇性给配网调控带来新的挑战，需要在能源接入、微电网控制、源网荷储协调等方面进行技术创新和工程实践。首先是分布式能源并网技术，通过智能变流器实时动态控制有功功率和无功功率，抑制短时大幅波动，减少对配网电压、频率的冲击。其中，虚拟同步机、基于动态频率的无功功率控制等新型并网控制策略，可使分布式能源表现出与同步发电机相似的运行特性，提高并网稳定性。在微电网场景下，需建立起分层协调的微电网能量管理和控制体系。其在分布式能源侧部署功率跟踪、一次调频等本地控制，在微电网能量管理系统（EMS）集中优化日前、日内 Source-Load 平衡，发送功率指令，并与配电自动化系统对接，服从安全校核。在源网荷储协同方面，需在配电自动化主站部署智能算法，综合考虑分布式电源出力、配网潮流约束、需求侧响应等因素，制定统一的优化调度策略。如在光伏出力下降时，通过激励需求侧负荷削减，或启动配网储能放电，维持局部系统平衡。

结语

综上，配网自动化智能模式作为电力系统智能化的重要组成部分，具有广阔的应用前景和发展潜力。通过不断优化技术构架和提升性能水平，配网自动化智能模式将能够更好地服务于电力系统的运行和管理，为电力行业的绿色发展做出贡献。未来，随着信息技术的不断进步和电力需求的持续增长，配网自动化智能模式将不断得到创新和发展，为电力系统的智能化转型提供有力支撑。

参考文献

[1]吕洁,朱玲艳,蒋星星,等.指向智能电网模式的配网调控一体化分析[J].电工技术,2024,(S2):209-211.

[2]罗曼.基于当前智能电网模式的配网调控一体化分析[J].自动化应用,2024,65(S1):16-18.

[3]王琰,唐懿颖.试论智能电网模式下的配网调控一体化研究[J].电子元器件与信息技术,2020,4(12):146-147.