淺談10KV配電系統的配網自動化

孫紅亞 顧立華

（長慶油田分公司水電廠，陜西 西安 710201）

油田電網是跟進式發展的，油氣井打到哪里供電服務就跟到哪里，油田電網遍布陜甘寧蒙的黃土高原及毛烏素沙漠區域，線路長分支多，因此維護運行很困難。為了保證電力系統、工作人員以及大范圍油田開發的用電安全，實行配電系統的自動化，對電力網絡運行進行不間斷的監測、控制及分析是當前保證電力配電系統安全的必然選擇。

1 配電系統配網自動化發展現狀

目前，隨著電力市場以及人們思想觀念的轉變，配電系統的自動化已經成為了一項迫在眉睫的任務。早在八十年代人們就意識到了電網存在的潛在危險，并同時積極的開展城市電網的改造工程，組織全國性質的大會對電網的改革進行過討論組織，通過各種渠道進行資金的籌集，同時引進高科技設備及技術來從事配電網的改造工作。如早在1990年5月間就開展了以全國電網改造為主要內容的工作性會議，明確配電網在電力系統中的重要位置，要求采用性能優良的先進裝備提高配電網的可靠性，從而保證配電網的供電質量。供電部門也提出了配電系統對用戶供電的可靠性要求，供電的可靠性上升到99.6%，銀行、機場以及計算機網絡中心，尤其是油田的開發等都是對電力具有較高要求的區域，如果沒有一個可靠的配電網系統是無法進行保障的。

實行配電網的綜合改造是實現配網自動化的基本前提條件，沒有良好的電網及電網結構和設備是難以達到電網自動化的要求的，由于我國早期的配電網已經形成規模，因此只能在原有配電網的基礎上進行改造，具有較大的難度，想要完成高自動化的目標就必須做好統籌規劃，首先從硬件上符合現代配網自動化要求，因此，電網自動化設備的基本就是技術先進、安全可靠、操作簡單、經濟合理、節能以及符合環境要求等。

2 配電系統配網自動化構成及原理

10kV配電系統的配網自動化是一項系統的工程，大致可以分為三個部分：配網自動化主站系統、子站系統以及配網自動化終端。

2.1 配網自動化主站系統。主要包括了配電SCADA主站系統以及配電管理系統DMS等系統部分（如圖1）。

圖1 配電網自動化主站系統示意圖

配電網的配電SCADA主站系統主要由前置服務器、SCADA服務器、調度員工作站、DA服務器、GIS服務器等組成。前置服務器包括了若干臺服務器，其中的一臺為主要的服務器，當主服務器出現故障時，服務器中的一臺將會自動升級成主前置服務器，從而保證系統的穩定運行，這一轉變過程由nap完成。主前置服務器通過dater接收子站通過交換機發來的數據，由vcterm經過解析存入內存，同時形成數據庫的共享內存文件。主前置服務器通過rawd想其他的前置服務器發出數據，各前置服務器通過datsrv來接收該數據同時形成自己的數據實時共享內存。

配電網配電管理系統DMS。從供電系統自動化發展來看，我國目前普及了SCADA功能為主的地調自動化系統，但是作為更高層的能量管理系統目前還沒有達到全面，但是SCADA所發揮的作用已經非常的巨大。配電系統與輸電系統相比具有復雜性與分散性特點，從而要實現具備全面、綜合的管理水平的配電管理系統DMS難度也較大。因此，要不斷的吸取配電系統發展經驗，在使用中不斷的提高自身水平。

2.2 電網配電系統的自動化子站系統。配電網的監控設備具有點多面廣的特點，因此，配電系統的SCADA系統監控對象包含了大量的開閉所及環網柜，同時又包括了數量眾多的柱上開關，因此，不可能將所有的配電設備都連接至配電網主站，從而需要增加中間的一級系統，也就是配電網子站系統。

2.3 配電網配電自動化終端。配電系統的自動化終端主要負責對管轄區域內的環網柜、柱上開關、開閉所以及配電變壓器等設備進行監控，既要實現FTU、TTU等三遙功能，同時也要具備對故障的識別以及控制功能，從而配合配電自動化子站系統實現對管轄區域內，配網運行中的工況監測、網絡重構、優化運行以及故障區域的故障隔離以及非故障區域的恢復供電。

3 10kV配電系統實現配網自動化的意義

3.1 信息技術在10kV配電網運行管理中的應用及意義。配電網的信息主要應用于設備管理、狀態監測以及用電管理等方面。安全是現代電力系統運行的最重要指標，因此，為了保證電力系統的安全就必須在其運行過程中不斷的進行監測、控制。如絕緣系統，絕緣系統在很大程度上就決定了整個設備的運行壽命。電力設備的絕緣系統在運行過程中，由于長期在電、機械以及各類不確定環境因素等應力作用下，不可避免的逐步發生老化，在系統較薄弱的環節很容易出現絕緣缺陷故障，假如沒有及時的發現故障并采取有效的措施，那么很可能會引發運行事故，造成很大損失。配電網絡通過手動或者是自動化運行，對高壓配電線上開關設備和線路參數進行遙控及監測，從而實現故障區域的自動隔離，同時以最佳方式與最快速度恢復非故障區域的通電，從而保證提供優質、穩定的電力供應。

3.2 配電監控終端在10kV配電網中的應用及意義。配電監控終端包括了聯絡開關終端以及開閉所開關終端等，其基本的功能有信息采集處理、執行遙控命令、時間記錄上報、電源失電保護、參數設定、診斷恢復以及通訊等功能。監控終端在配電自動化中的運行特點有以下幾點：采用交流采集。監測電壓、電流、功率因數、有功功率、無功功率以及電能等精度要求較高的數據，同時具備了強大的通訊功能，同時支持多種通訊規約，具備遙控功能。

3.3 智能開關在10kV配電網中的應用及意義。智能開關既可以不使用通訊線路實現電網故障的自動診斷、隔離以及恢復，也可以與通訊系統相互連接，通過系統子站與主站的控制單元來實現遙控。分段模式開關功能有延時合閘、時限閉鎖、脈沖閉鎖以及閉鎖自動解除等功能。遙控接口可以對開關裝置進行監測遙控，正確的進行開關的分、合等位置操作。

3.4 通信網絡在在10kV配電網中的應用及意義。一般為了提高系統控制管理能力及減少通訊端口設備使用，同時提高系統可靠性，將系統劃分為若干個子群，每個子群幾十個監控終端組成，統一由一個通訊管理器管理。通信控制器起到承上啟下作用，承上接受后臺發出的控制指令，啟下則收集數據與后臺轉發指令，同時控制上、下位的通訊。對RTU與FTU等監控終端通道狀態及通訊質量進行監控，當主通道的通信出錯或中斷時，系統將自動切換到備用通道，在進行網絡接入方式時，也能同時進行正常的監控，并報警提示。

結束語

目前，隨著石油開發行業的不斷發展以及范圍的不斷擴大，對其供電的要求也越來越高。開展配電網自動化改造，其最終的目的就是為了實現配電網安全、可靠的運行，從而實現電力服務的優化。電力工作者要遵從從實際出發，對工作進行統籌安排循序漸進，進一步設計出先進、通用、標準的配電網自動化系統，對電力市場的發展將會產生重要的意義。

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