探討城市配網自動化及其配網規劃的應用

莫從元

（重慶市永川區供電有限責任公司，重慶 402160）

1 城市配網自動化現狀

實施配電自動化的目的是提高供電質量和可靠性，優化經濟指標，有效地進行負荷控制，改進配電管理效率，將配電系統的運行及管理提高到一個新的水平。對配網自動化的試點較早，對一次設備的新建和改造都考慮了配電自動化的接口，具備較好的基礎和實施條件。但多數供電企業由于設備水平及管理認識上存在的問題，試點系統大都處于停用和廢棄狀態。

1.1 配電網絡及設備現狀

目前，城市配電網網絡狀況基本處于良好狀態，城市配電線路以架空、地埋電纜混合線路結構居多，農村配電線路以架空線路為主。城市配電線路逐漸向地埋電纜過渡，在大中城市的配電網絡平均電纜化率不斷提高，配電線路平均環網率也在不斷提高，為進一步開展配電自動化提供了較好的基礎。但由于網絡結構復雜、層次不清、聯絡混亂，多電源線路分段情況不理想，網絡或負荷增長快，線路不能滿足負荷增長需求等原因，配網的負荷轉供能力普遍較差。因此，在近幾年各供電單位逐步對網架結構進行調整改造，一供一備線路的比重在逐步加大。

配電自動化終端與一次設備開關是分不開的，配電終端實時數據采集和控制要求與一次設備開關的接口相匹配。不少單位在前期已經在每年的大修技改項目中將原來殘舊的設備換成預留自動化接口的設備，改造難度降低，因此一次設備可采用以改造為主，整體更換為輔的方案。

1.2 配電信息化系統建設

配電地理信息系統(簡稱GIS)是利用地理信息系統技術和配電網規劃技術、生產運行管理技術等，實現配電管理的計算機系統。其目的是解決配電網設備類型眾多、設備數量巨大、分布地域廣闊、設備安裝位置與地理信息緊密度高、配電網結構復雜并伴隨著地域地理信息、電力負荷信息變化而變化等。

GIS系統對生產運行和管理具有很大幫助，但在使用中也存在一些問題，比如系統采用外包形式開發，對電力企業生產管理、經營管理和客戶服務等方面理解不深，以致總體規劃或設計方案不全面、系統實用性不強。一體化數據圖模方案解決不好，與SCADA及配電MIS等自動化系統的數據圖模不能共享，致使運行和維護工作量甚大，應用受到限制。

1.3 配電自動化體系結構

目前，國家電網內采取的配電自動化體系結構主要有四種模式：主站、子站和終端三層結構，集中采集、集中監控模式；主站、子站和終端三層結構，集中采集、分散監控模式；主站和終端兩層結構，集中采集、集中監控模式；基于自動化開關設備相互配合的配電自動化模式。四種模式各有優缺點，根據各地區城市配電網現狀選擇合適的模式建設。

四種模式中，主站建設是關鍵一環。主站是否實用化，直接關系到整個配電自動化系統是否實用化。由于配電網饋線監控點變化頻繁，業擴幾乎每天都在進行改線。這些改變必須及時同步到配電自動化系統中，主站系統所展示的信息才是配網現場的實際信息。如果配網現場的改變不能及時更新到主站系統中去，主站的顯示和實際的運行方式不一致，那么整個配電自動化系統是不可靠的，也就沒有使用價值。如果能夠建立剛性的配電自動化系統，即把運行、維護工作流程、工作規范和強制配網現場的修改同步到配電自動化系統中，使現場設備投入運行，這樣可以避免信息不一致導致整個系統失敗的幾率。

1.4 配電自動化通信方式

配電自動化系統需要借助于有效的通信手段，將配網主站系統的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方配電終端，并且將反映遠方配電終端設備運行情況的數據信息收集到控制中心。應用于配電自動化系統的通信設備工作環境惡劣，分布廣泛，數量眾多，系統復雜，因此對通信方式主要應考慮可靠性、實時性、安全性、可擴展性、可管理性、設備自身的監控性及建設費用等多方面的因素，因地制宜，選擇合適的通信方式，保證配電自動化的正常運行。目前，應用于配電自動化的通信方式主要有光纖雙環自愈網、配電線路中壓載波和無線通信(CDMA／GPRS等)等三種。三種方式各有優缺點，光纖穩定可靠，主要應用于配電自動化系統中，但投資太大；無線方式主要用于配網信息系統(如負控系統、配變監測系統等)，少數地區正在嘗試應用于配電自動化中，其前期投資小但后期維護費用高；少數單位正在試點試驗載波通信方式。

2 城市配網規劃

為了配合電網的發展，配電自動化系統建設的盡快啟動是勢在必行的形式，同時也將依據本地配網的發展規劃分期分步實施，但建議主站系統按一次到位的原則配置，而子站、終端則按發展的需要，先試點，后推廣擴大，配合網架的改造，完善配電自動化體系，最終實現全網饋線自動化。

在配網規劃和建設中主要問題包括城市配網的網絡結構、配電各種信息系統的數據共享、設計規劃、終端設備的選擇和配置及其供電電源模式、通信方式及系統管理維護等方面。另外，配電自動化建設周期較長，投資較大，其資金來源也需要認真規劃考慮。

3 結語

應開展城市配電網的全面細致調研，對網架結構、一次設備及配電終端設備、通信網絡現狀等方面進行詳細調研，結合各地城市配電網的技術現狀和發展目標，制定配電網建設的規劃技術原則，以指導進行配電網建設的前期規劃工作和項目實施，促進建設流程的規范化和標準化。配網自動化設備終端應選擇性能好、少維護、低功耗的設備，提高系統免維護運行時間，適當提高終端設備的準人門檻。需要盡快明確終端設備的設備選型、技術條件和性能要求，制定相應的技術標準，組織必要的強化測試工作和入網測試工作。

考慮在經濟實力和技術條件相對較好且有積極性的地區作為的配電自動化試點，以獲得相關的建設經驗，并據此討論制定適合本地區的配網自動化建設的相應管理制度、技術規范和調試驗收導則。

[1]馬軍.配網自動化相關技術的研究[J].西安理工大學，2004-08-01.