
【关键词】电力工程;输配电;自动化技术
引言
电力系统作为核心框架,将发电、电网、用电等环节有机整合。电网是承担输配电功能的具体网络结构,而输配电则是电网的核心操作。输电通常涉及跨地区的大容量传输,配电则负责本地化分配。在输配电过程中,电能损耗不可避免,但自动化技术通过动态监测和智能化调控,有效控制了电能损耗问题,提升了管理效率。电力工程的输配电网络与自动化技术相互协同,共同保障整个电力系统的安全稳定。自动化技术显著提升了输配电的响应速度,而输配电网络则为自动化技术提供了坚实的物理支撑。
一、自动化技术在电力工程输配电中的应用价值
(一)提升供电可靠性与故障处理效率
自动化技术属于一种先进的信息技术和控制技术,在电力系统运行中可以提高监测能力,做好调控与管理工作,不仅可以显著提高电力系统的运行效率和稳定性,而且有助于获得更高的经济和社会效益,满足社会日益增长的能源需求。电力企业持续寻求技术创新,可以应对多元化的挑战,将自动化技术引入电力工程的输配电中,是电力企业提升运行效率的关键[1]。
(二)优化电力资源配置与降低损耗
电力工程将自动化技术应用于输配电中,从传统的管理模式转化为智能化管理,在优化资源配置以及降低损耗方面展现出显著优势。从优化电力资源配置层面来看,自动化技术具有实时监测与精准调度、新能源高效消纳、智能变电站远程调控等方面的应用优势。在配电线工作中灵活应用自动化系统,同时与监控与数据采集系统(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)系统相结合,共同采集参数信息,有效解决输配电中的供需失衡问题,避免造成严重的资源浪费。智能变电站远程调控实现了技术融合,将保护装置、监测系统以及通信技术相结合,提升了故障的自动化诊断水平。自动化技术显著降低了线路损耗,通过自动化路径计算功能,可以精准识别低耗电的路径,避免过多的冗余环节增大能耗。自动化系统实时分析设备能耗,判断变压器以及线路电阻的损耗情况,借此灵活调整运行参数,从而实现经济运行的目标。
二、自动化技术在电力工程输配电中的应用面临的挑战
(一)技术实施层面
自动化技术在电力工程输配电中的应用,虽然提升了应用效率和智能化水平,但是在技术实施层面仍然存在一些问题。系统集成与接口标准不统一,是影响自动化技术应用效率的关键。由于市场环境日趋复杂,不同厂商研发的设备兼容性不佳,严重阻碍自动化系统的协同。保护装置、远程终端单元、故障录波器等设备的通信规约差异显著,造成接口协议混乱,一般需要定制化开发接口,以致难以控制调试成本,甚至加大错误风险。老旧设备滞后和新设备性能不稳定,形成了双重隐患。输配电线路中部分设备未经更新,大多已服役超过20年,导致互感器、断路器等故障率持续上升。然而,更换这些设备的成本高昂,且需在停电状态下进行施工,不利于电力供应的连续性。此外,部分生产厂家出于成本考虑,盲目降低设备质检标准,采用未达标的光纤,导致电磁干扰能力受损,自动化信号传输的误码率随之增加。
(二)经济成本压力和管理运维能力不足
电力工程引入自动化技术,应兼顾成本控制和管理运维问题,结合当前输配电运行情况,由于部分技术成本较高,难以控制成本浪费风险。老旧配电设备若要实现智能化升级,通常需要加装馈线终端单元或配电终端单元,或者利用智能开关同时重新调整停电计划,初期成本投入较高。通信网络建设对光纤、5G等通信技术依赖性大,且难以适应部分复杂的地形,导致部署难度增大,无线方案易受干扰。部分自动化设备的使用寿命较短,大多处于5~10年期间,后期设备更换以及软件升级的投入较大,导致长期维护的压力过重[2]。此外,传统电力人员虽然具备基础知识技能,但是缺乏自动化系统操作经验,难以灵活应用边缘计算以及人工智能分析工具等,加之电力工程的科学技术更迭速度快,技术培训成本高,导致管理运维能力不足。
