配網自動化系統相關技術研究

張曉東　盧璽寧

[摘要]配電網絡系統是一個與廣大用電戶直接相關的系統，通過提高其配電自動化水平能更好的服務用戶，在保證用戶正常用電質量的同時，也相應減少了配電網絡系統運行費用。作為一個集成化系統，利用配網自動化系統對提高配電系統的整體運行可靠性、改善用電質量、減少停電次數和時間，進而提高整體配電的管理水平具有重要作用。因此，配網自動化系統是當前電力系統發展的一種必然趨勢

[關鍵詞]配網自動化；方式；通信

[中圖分類號]C931.9 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0026-01

概述

伴隨當前社會經濟和城市建設的快速發展，人們的生活水平得到逐漸提高，隨即也加大了對供電可靠性的要求。因此，不斷加大對當前配電網架結構的優化和自動化水平的提高成為當前城市用電需要迫切解決的問題。所謂配網自動化是充分利用計算機和電子科技技術來保證城市供電配件系統的正常穩健運行，它是時代發展的必然產物。如何實現配電自動化，進而提高城市的配電網管理是保證城市用電可靠性的必然之舉。因此，本文通過研究配網自動化系統的相關技術來為城市配電網優化提供參考。

1 配網自動化的基本內容

1.1 基本概念。配網自動化是一個集成化的自動化系統，能夠在在線狀態下，對配電網各環節設備進行實時監控、協調與管理，進而對整個配電網系統進行優化。配網自動化系統由通信網絡、配調自動化主站系統和監控系統等組成。供電局的配網自動化系統則由配電自動化系統和配電設備的管理自動化系統組成，這是兩個相對獨立的系統，都是通過數據庫的映射來對配電測控終端的數據進行實時共享。

1.2 目標。配網自動化系統的主要目標就是提高城市供電的可靠性，在改善城市的電能質量基礎上進而提高電力管理效率和經濟運行效率。配網自動化系統主要通過各個組成系統，如配電子站系統、配電主站系統和戶外測控終端等，運用計算機網絡和科技技術對配電網絡進行實時的監督、控制。同時，通過建立基于GIS的DMS系統和建設DA來實現對配電網絡的在線與離線、電網信息與用戶信息、地理圖形和電網結構的有效監控，為配電管理提供了完整的時間與空間相結合的現代數字配電管理，能有效對配電系統進行規劃、設計、調度、搶修、營銷和客戶服務等，使配電系統住進走向現代化，發展為數字化供電系統。

1.3 系統發展的主要制約因素。配網自動化系統的發展受到諸多因素的影響和制約，主要分為三個制約因素。第一，設備、線路的供應能力不足。供電區域的設備不具備電控能力，線路不具備轉供能力，不能很好地滿足配電自動化系統的發展條件，這就需要對其進行系統性的大面積網絡結構優化，而這需要強大的資金作為后盾。第二，配電設備點多面廣。配電網絡系統需要在城市的大街小巷進行全面分布，其需要更多的監控設備和資金投入。第三，配網自動化系統的實時需要獨立的通信網絡。配網自動化系統需要饋線自動化功能作支撐來保證其實施的安全性和有效性，這就需要建立獨立的通信網絡，這也需要很大的投資。

2 配網方式

2.1 環網電纜方式

為了更好的解決存在的問題，我們應該實施饋線自動化，形成環網供電，開環運行，增設兩個變電站開關、開閉所的斷路器、配電室環網負荷開關，內側對稱兩個斷路器保護與變電站開關保護相配合，時間級差可設為0.3s。這種環網電纜方式可以通過對關閉所的開關進行控制來降低電路對變電站饋線開關的影響。同時，環網電纜方式也可以通過對變電站和開閉所的距離測試來確定變電站饋線系統的安裝與否。通過以上方式，不僅可以減少變電站保護的開關次數，也能降低系統方面的錯誤發生。

2.2 架空線配網環網方式

為了實現架空網的配網自動化，應將原有輻射型供電方式的架空線通過聯絡開關形成“手拉手”的環網結構，開環運行的方式。在負荷密度不夠集中、投資資金限制條件下，對環網架空線路可采用重合器和電流式分段器配合實現配網線路自動化環網供電。能迅速可靠隔離故障和轉移供電，操作簡單方便，運行穩定，是提高電網供電可靠性的經濟而有效的技術手段。

2.3 輻射型架空配電網

在當前的農村和城市郊區配電網絡中，仍然存在具有輻射型的單種電源的供電方式。基于此，可以采用輻射型架空配電網，即配電網絡可以采取通過單臺重合器和多臺分段器相結合的方式來實現對供電的自動隔離和恢復需求，并且將故障段的指示燈與重合器進行連接，通過變電站系統來傳輸至調度端，進而來判斷故障段。這種輻射型的架空配電網可以在斷路器的基礎上再安裝一臺重合器，實現多臺分段器和二重器的配合，在發生線路故障時由重合器對電路進行切斷。如此，不僅可以解決分段器和重合器的二次重合問題，也可以減少短路對主變器的沖擊次數，保護電站。然而這種配電網系統具有一次故障便會導致全部跳閘，并且其修復時間較長的缺點，因此一般適用于郊區供電線路。

3 配網自動化通信方式

隨著當今科技的日益發展，新科技技術、方法也不斷涌現，尤其在通信方式這一領域內便有很多種。當前，人們對通信的理解還相對處于狹隘的階段，并沒有對其所具有的深遠影響獲得真正認識和理解。對于配網自動化系統，其實現主要靠通信的準確性和及時性。基于配網自動化系統具有覆蓋面廣、作業面多的特殊性，我們必須將視野放寬到全面角度，從經濟性、全面性、可靠性和方便性等方面進行考慮，來實現通信系統方式的配網自動化。因此，配網自動化的通信可以通過多種同種通信方式來實現。當前，主要的配網自動化通信方式有：光纖、有線擴頻技術和配電載波等，通常而言，光纖主要適用于主干道通信，而配電載波則因其所特有的易實現性和經濟性被廣泛使用于中低壓配網中。第一，光纖。光纖通信是市區配電主干網通信的主要方式，通信容量大，速率快，衰減小，不受外界電磁干擾，保密性好，但由于造價相對偏高，安裝較為復雜，主要用于主干網通信，隨著技術的發展，光纖、光端機技術越來越成熟，費用也將大幅度下降。第二，無線擴頻技術。無線擴頻技術由于繞射能力低，在高樓林立的城市配電網中，易受空間障礙物的阻擋，在城市配網中應慎重使用。第三，配電載波。由于其具有較低的通信價格，供電點的連接能保證通信方面的連接，使得信息在電路系統中的傳輸能夠得到很好的維護。同時，配電載波能實現對總線網絡的分層與分區，能夠根據配電網絡的運行來實時改變通信網絡結構。然而此技術存在通信速度低和交易受配電網干擾的缺點，因此一般用于郊區配電網絡系統。

4 結束語

配網自動化系統是一項將計算機信息技術、現代設備與數據傳輸等集于一體的綜合配電網絡信息管理系統。該系統能夠實現提高城市供電的可靠性、改善城市供電服務、提高供電系統效率。在社會經濟快速發展和人民生活水平不斷提升的時期，供電可靠性和安全性成為當前供電系統需要迫切解決的問題，因此不斷優化與完善配網自動化系統勢在必行。

參考文獻

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