關于配網自動化系統的建設與應用探討

【摘要】本文通過工作時間并接受相關資料，分析了配網自動化的體系結構、新技術應用以及實施情況等。并對配網自動化的實現技術以及未來發展方向等方面進行了探討，指出檢測和控制是實現配網自動化的關鍵所在。

【關鍵詞】配電網；配網自動化；新技術應用

隨著國民經濟快速發展，人們生活水平不斷提高，傳統的電力系統已逐漸不能滿足現代社會對電力需求。建設堅強電網是是電力系統走向現代化的必經之路，而配網自動化是順應時代要求的產物，是利用計算機網絡和電子技術來保證配件系統的正常運行。實現配電自動化，用以提高配電網的管理水平是當前電網改造的必經之路，只有通過這種方式才能為各用戶提供優質可靠的電力。

一、配網自動化系統概述和實現技術

1.配網自動化系統的基本內容

配電自動化作為智能電網在配電領域的支撐系統，作為一種集成自動化的系統，配電網自動化系統在運行中能夠結合監控、協調以及管理與整個電網，從而實現運行的優化。該系統的子系統包括：測控終端系統、通信網絡、配調自動化SCADA主站等等。在實際運行中，有很多因素會制約配網自動化的發展。比如：在一些供電區域設備比較落后，電控能力有限，有的區域沒有對線路進行整體的規劃，使得該區域不具備轉供電的能力，所以這些地方都不能很好地實現配網的自動化；同時，在進行配網自動化改造的過程中，無法避免地要對很多的線路進行整改，需要大量的資金；配電網絡分布于城鄉的各個角落，點多面廣，因此需要的測控設備數量多，對技術要求嚴格。

2.配網自動化的實現技術

（1）一次設備及供電方式

我國在配電網的管理上將電網劃分為城市電網和農村電網兩大部分。電網供電需要線路、開關、電源點和網架幾部分的設備。其中，電源點和網架可以有多樣組合形式，不同的形式可以產生不一樣的供電方式。操作中，如何合理地采用供電配合方案呢？需要按照實際的情況和需求來確定，比如就一個線路的開關設備就有重合器、分段器、環網柜、負荷開關、斷路器等多種類型，它們的功能也各不相同。在城市中，一般是采用環網柜作為主要設備。而在農村中，則更多地用分段器、斷路器、重合器等。本文針對一次設備及供電方式，特提出以下幾個重點問題：

1）在架空線路故障中，80%以上都是瞬間故障。在這種情況下，比較實際的是采用重合器方案來隔離瞬間故障，保證供電的穩定性。再加上該方案可以在不依賴通信系統的前提下獨立運行，具有較高的智能化程度。同時，規劃和實施也比較方便。

2）在評價架空網配網自動化供電方案的優劣時，常以停電時間、次數和范圍以及多久恢復供電等可靠性指標為依據。

3）在縣級供電中，建議采用三開關四分段的重合器方案雙電源環網供電，因為該類城市電網多為半徑在5km以內的架空線網。

（2）配電網設備的介紹和選擇

1）VSR3-20WS4B多回路開閉器。VSR3-20WS4B多回路開閉器的滅弧介質是真空，絕緣介質是SF6氣體，具有很好的密封性，并且全部絕緣，同時它的結構緊湊，具有非常安全可靠的性能，目前在低于10kV的城市以及多電源聯絡時應用相對較多。

2）FZW28-12型用戶分界負荷開關和配套控制器。該開關在我國配網領域引起了廣泛的關注，其應用場合一般是10kV及以下架空配電線路的T接用戶入口處。它能夠對單相接地故障和相間短路故障實現自動化的隔離。該設備能夠很好地解決我國10kV的饋電線路上的事故問題，是配網自動化的關鍵設備。

3）WPZD-160系列終端。WPZD-160系列終端可以非常靈活地配置為環網柜控制器或者是開關站控制器，是新一代微機型配電自動化的遠方終端單元，具有遙信、遙控、遙測、保護以及通信等多種功能。同時，在配網自動化系統通信網絡中，主站與各子站之間、子站與終端之間可以利用現有的自動化網絡連成高速的計算機網絡，實現實時信息的高速傳輸。圖1為配網自動化系統通信網絡圖。

（3）配網線路接線方式

配網線路的接線方式需要遵循一定的原則。在大型城市中，架空線路多采用環網布置開環運行的方式，它能夠從不同的變電站接入電源，充分利用柱上自動分段器。對于農村的架空線路，相應規定很少。一般采用三分段單聯絡接線運用的比較多。通過分支箱或者開閉站可以實現電路雙射線或單環網布置開環的運行。

二、配網自動化系統的發展

1.配網自動化系統的特點

與調度自動化系統相比，在電網的測控方面，配網自動化系統還有一些另外的要求，比如：需要對故障進行檢測，并且能夠自動地將故障隔離，同時能夠快速地恢復供電，提高供電可靠性的目標。在配電網中，沒有安裝繼電保護裝置。配電網絡的可靠性與輸電網絡相比要略輸一籌，只要配電線路能夠形成連接合理的供電網架就能基本滿足用電的可靠性要求。這樣，就能對配網自動化系統進行簡化。由于電網的發展是一個歷史過程，不可避免地會由于多種原因造成配電網的復雜性，因此對于配電網電氣環網的結構優化改造是必須的，以此來簡化饋線自動化的控制難度和配電管理難度。配網自動化調度管理的主要特點包括以下幾項：

（1）在調度之前，要對該區域的供電網絡的電氣運行狀況進行充分的了解。

（2）在調度中，最主要的任務是能夠隨時掌握配電線路的載荷情況，以防線路的越線和重載現象，同時對具體線路的損耗也要有所關注。

（3）要弄清調度命令的對象，包括特定供電設備電氣關聯區。

（4）對于重要的供電區域要保證電能的不斷電供應。

（5）關注具體的停電區域。

2.配電自動化系統的發展規律

配網自動化SCADA系統的建設是一個漫長的發展過程。目前已經出現或是已經投入運行的系統僅僅是配電網生產控制過程信息化的開端。配網自動化系統的建立將隨著配電網的發展而不斷發展和完善。在這一過程中，應遵循以下規律：首先應該立足于建立整個配電網的虛擬調度指揮信息化平臺，有全局觀念。其次，配電SCADA系統的統計分析和高級應用的基礎是電氣環電氣參量的完整性測量。饋線自動化從一個或幾個條件已經成熟的“電氣環”開始，配電測控終端布點需要按照一個電氣環的完整性展開。

三、關鍵問題

配網自動化工程相對較為復雜，所以需根據當地配電網的發展規劃做好自動化實施的計劃。在此過程中，需要加強與供電企業信息部的配合，從整體考慮并逐步加以實施。此外，從長遠的發展考慮，為了便于管理和維護，設計成配網調度合一，有統一的技術平臺是必要的。在實施過程中，要統一全面地考慮已有的調度自動化升級改造和建設配網自動化。

戶外運行中通常會遇到很多惡劣的天氣情況、無法預料的運行環境，這些對配電終端設備、開關設備等提出了很嚴格的要求。需要考慮多種因素對設備的影響，如雷擊過電壓、電磁干擾等。要綜合考慮設備的設計和各種性能，權衡其性價比，進行元器件的篩選。

由于采用了配網自動化系統，工作人員的工作效率得到了提高，帶來了更高的經濟和社會效益。但是，值得注意的是它完全改變了傳統配電運行的管理方式，對于習慣原有管理模式的工作人員來說，要積極轉變思想，汲取新技術，從而更好地從事配電自動化的相關工作，這就對運行人員提出了更高的要求。

四、結束語

當今社會，對電力系統運行的安全性和可靠性要求越來越高，而計算機軟硬件技術的不斷發展為電力高效運行提供了保證。要加大配網自動化的建設和管理力度，以期更好地服務于大眾，為我國供電事業作出巨大的貢獻。

參考文獻

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