自动化技术在电力系统配电网工程中的应用探讨

自动化技术在电力系统配电网工程中的应用探讨

黄俊

身份证号：650204198209170013

摘要：随着国家经济水平的不断提高，科学技术发展日新月异，人们对电力的开发也越来越重视，这为电力行业带来了新的机遇。尤其是随着通信技术和设备的不断创新，自动化技术的发展都为智能配电网技术的发展奠定了强有力的基础，为后续的电网规划与运行管理提供了有利条件。基于此，本文探索了自动化技术在电力系统配电网工程中的应用，以供借鉴。

关键词：自动化技术；电力系统；配电网

前言

我国的智能配电网技术当前仍处于初级阶段，仍有许多不足，需要不断地进行创新和提升，保证电网稳定供应和电力质量，自动化技术可以在智能配电网络中实现智能监测、智能控制、智能预警、智能交互等功能，同时在智能大数据的背景下运用相关数据进行分析整合，完善配电网络的技术管理规范，为我国电力系统运行提供稳定、可靠的电力供应。

1电网运维现状

1.1电网运维装备配置标准化低

在日常巡视运维工作中，仅仅依靠红外测温仪进行巡视，频繁出现检测类装备“供不应求”的情况，导致巡视检测工作开展不及时。尤其在恶劣天气来临前，此类情况造成的矛盾严重。对杆塔高处的避雷器，设备线卡、绑线等多处设备无法进行巡视检查，对电缆整体受潮、电缆本体绝缘缺陷、变压器内部缺陷等情况没有先进的技术手段探测检验，导致只能通过故障跳闸后进行抢修，没有做到“防患于未然”。

1.2电网运维人员队伍力量薄弱

配电网运维人员担负着全市的供用电业务，线路运维工作量大，难度高。一方面员工主动运维意识低，一线运维技术人员基本上是农电用工，存在着“头疼医头，脚疼医脚”的被动运维理念。另一方面专业梯队断层严重。当前线路运维人员平均年龄较大，技能人员占比较低，青年员工队伍还未能有效形成梯队，人才储备不足。

1.3配电网设备体量大、老旧设备存量多

电网往往重载线路占比高，运行年限长，例如老旧线路多为LGJ-25、35、50裸导线，且架空线路绝缘化覆盖率低，线路绝缘化率低，在雨雪大风天气等恶劣天气下易发生倒杆断线、异物搭挂短路、树枝碰线接地、风偏混线等故障。

2自动化技术在电力系统配电网工程中的应用

2.1低压配电网智能监测

目前，常规的配电自动化系统主要针对中压配电网的监控与故障处理，很少覆盖低压配电网，几乎不涉及用户侧。除此之外，对于一些负荷密度很低的偏远地区，配电网智能化运行和维护覆盖面有限，智能监测水平低。常规的配电自动化系统不能实现这些配电网运行状态数据的监测，也不能为这些地方配电网的分布式电源管理、虚拟电厂、需求响应等提供高级应用功能。针对这些低压配电网设备线路，尤其是低密度较偏远的山区，通过部署基于人工智能技术的配电网运行和维护管理系统，为低压配电网安装各种智能传感器和监测设备，可以实现实时监测低压配电网的运行状态和设备状况，及时发现异常情况，并采取相应的处理措施[1]。

2.2智能化实时监测设备状态

配电网络的智能化主要依赖物联网技术，通过设备之间的连接、数据传输和交互，实现对设备状态的实时监测和集中管理[2]。在配电网络的智能化中，物联网技术起着重要的作用。

通过安装传感器和监测器等设备，可以实时采集并监测这些设备的运行情况。这些数据可以通过物联网技术传输到中央监控平台，并进行实时分析和处理。分析设备数据后，中央监控平台可以监测设备的运行状态，如是否正常、是否过载等。根据温度和电流等参数的变化，可以判断设备的工作负荷和性能状态。在实时监测设备状态的基础上，通过对设备状态数据进行分析，可以及时发现潜在问题并预测可能出现的故障，从而采取相应措施进行维修和保养，提高设备可靠性，降低故障率。在智能负荷管理系统中，备用设备通常被配置为冗余系统，保留在运行状态以备不时之需。

当主设备检测到故障或异常情况时，系统会自动发出信号，触发备用设备的启动和运行。这种自动切换可以快速恢复供电，避免因主设备故障造成的停电和负载中断。通过备用设备的自动切换，系统能够实现连续供电，并确保各个设备和用户的供电需求得到满足。备用电源通常包括发电机组、不间断电源（UPS）等。当主电源出现故障或不稳定时，系统能够自动检测到电源状态并触发备用电源的切换。通过备用电源的自动切换，可以迅速提供稳定的电力供应，避免负载因为电力中断而出现过载现象。这种自动切换功能能够确保各个设备和用户的供电需求得到持续满足，保障供电的可靠性和稳定性。在备用设备和备用电源的自动切换过程中，智能负荷管理系统还可以对切换时的过程进行监测和调控。系统会实时监测负荷的变化和备用设备/备用电源的运行状态，以确保切换过程平稳、可靠。同时，系统还可以根据负荷需求和备用设备/备用电源的容量进行智能调度，以最大限度地优化供电方案。

2.3远程控制自动化

智能设备远程控制技术的实施。智能设备远程控制技术在配电网自动化中扮演着关键角色，为提升供电可靠性提供了强大支持。通过远程监控和控制设备，运营商可以实现对配电网络的实时管理和调控。根据国际能源署（IEA）的数据显示，在引入智能设备远程控制技术后，故障响应时间平均缩短了30%，同时系统的平均停电时间也减少了近25%。这种技术的实施不仅提高了供电系统的响应速度和灵活性，还有效降低了因故障造成的损失。智能设备远程控制技术使得配电网具备了更高的自动化水平，为优化供电网络运行提供了重要保障

[3]。

自动化调度系统作为配电网管理的重要组成部分，对提升供电可靠性发挥着重要作用。通过结合实时数据采集与智能分析技术，自动化调度系统可以对供电网络进行动态调整和优化。在亚洲某国家的一项电力改革项目中，引入自动化调度系统后，供电系统的平均可靠性指标提高了15%以上，系统运行效率得到显著提升。自动化调度系统不仅能够实现对电力设备的智能管理和调度，还能及时响应系统异常情况并优化供电方案，预防或降低供电事故发生的可能性。

远程故障修复与恢复技术在提升供电可靠性方面发挥着关键作用，有效缩短了故障处理时间并减少了停电影响范围。通过远程监控和遥控技术，运营人员可以迅速识别故障位置，并采取相应措施进行远程修复。据欧洲电力协会（EURELECTRIC）的数据显示，采用远程故障修复技术后，故障平均修复时间减少了40%，同时停电用户数目也明显下降。这种技术的应用不仅提高了故障处理的效率，还降低投入成本，提升供电系统的可靠性和稳定性。

2.4配电网智能机器人不停电作业

如今，带电作业在检修中的比重越来越高。传统作业方式对作业人员技能及体能要求高，作业风险较大，亟待优化改进。针对这一难题，通过将人工智能机器人与配电网不停电运行和维护相结合，在消除缺陷或设备安装的过程中，采用远程人工遥控智能机器人的方式代替人工操作开展配电网不停电作业。例如，带电作业“小飞人”+无人机、带电作业机器人等。其中，带电作业“小飞人”+无人机通过将无人机、AI技术和AR眼镜结合起来，应用于现场拍照、语音控制、辅助配网巡检等方面；带电作业机器人通过在三维模拟系统的辅助下进入带电区域，通过双臂协同操作，运用视觉识别、运动控制等核心技术，自主识别抓取引线位置，在不停电的情况下完成穿线、剥线和接线等工作，解决高空、高压、高温、高危险性等带电作业问题。配电网智能机器人不停电作业可大大提高配电网运行和维护的智能化水平，同时减少作业停电时间并保障作业中工作人员的人身安全。

3结语

配电网自动化作为一种重要的技术手段，通过计算机技术的应用，实现对配电网络的智能监测、快速故障定位与恢复，从而提高供电系统的稳定性和故障处理效率。未来，配网自动化技术将朝着更智能化、高效能源管理、全球化应用和安全保护的方向发展，这将有助于提升电力系统的运行效率和可靠性，推动可持续能源发展，并满足用户对能源的需求。

参考文献

[1]段春霞,降国俊.自动化技术在县域配电网中的应用[J].集成电路应用,2024,41(03):134-135.

[2]鲍柏辰,徐丽莉,纪辉,杨波.自动化系统对供电可靠性的影响分析[J].集成电路应用,2024,41(03):400-401.

[3]李艳,许方杰.基于配电网自动化技术的电力系统运行优化策略[J].光源与照明,2024,(02):234-236.