解析電力系統配電網自動化的應用

馮志昕

摘 要：配電網作為電力系統的一個重要環節，它不僅在電力系統正常運作中發揮著重要作用，在電力系統經濟、可靠的發展中也起著不可替代的功能。本文就配電網自動化的現狀、應用原則、自動化的要求及實施方案進行分析。

關鍵詞：電力系統；配電網；自動化

中圖分類號：TM734 文獻標識碼： A

近幾年來，我國的配電網自動化也取得了飛躍的發展，但在快速發展中也表現出地區的差異性。基于此，本文就電力系統配電網自動化的應用進行如下分析。

1 配電網自動化現狀

配電網自動化的最終目的就是，利用現代電子計算機技術、通訊技術及網絡技術，對配電工作進行監督、控制、保護及計量，進而達到提高供電質量、改善和用電用戶間的關系、提供合理的用電價位及提高配電部門的工作效率。要做好配電網自動化工作，首先要處理好電力企業與配電系統中的功能數據流，還應該從用電用戶的角度出發，考慮到提高服務水平及減少運行費用等。就目前來看，實現配電網自動化主要有以下幾種方式：（1）在10kV的輻射或樹狀線路中通常采用重合器和分段器方式。這種方式能夠依靠自身的功能對供電中出現的故障進行隔離和恢復，所以目前應用較為廣泛。（2）在10kV環形電線中通常采用重合器，這樣做可以配合環網柜實現配電自動化。（3）在10kV環形配電網絡中加入了FTU，并設置了配電網自動化系統。（4）采用多個環網，并且每個用電用戶都有兩個供電源。這種方式在城市中應用較多。

2 配電網自動化所遵循的原則

2.1適應性原則

適應性原則主要表現在以下幾個方面：（1）在配電網絡自動化的時候，要充分考慮到當地的經濟發展現狀。應結合當地的經濟條件和用電用戶的用電情況，將有限的資金有效的投入到當地的配電網自動化建設中。（2）根據配電網的發展現狀進行自動化工作展開。隨著我國網改的不斷發展，配電網在規模上和設備上也有了新要求。所以，在開展配電網自動化工作時，要使配電網自動化程度和配電網現狀相吻合。（3）在配電網自動化中，要適應定時限保護的原則。定時限保護通過電流階梯和時間階梯相重合的方式，實現了上下級配合方便和協調。

2.2逐步實施的原則

配電網自動化最基本的條件是，擁有較多的配電網點，同時還應涉及到城市建設、配電網規劃及設備選擇等一系列繁雜工程，對其實施，要有階段性。通常有三個階段。首先，在變電站出線安裝上自動重合閘，以起到保護的作用。另外，在出線路上安裝多組自動配電開關，以建立電壓控制系統。該階段稱作初級階段。其次，在第一階段的基礎上，增加通信和控制設備，并且在各分支線路上安裝自動配電開關。這些開關由供電所實際控制，以對負荷進行調節。再次，加強各供電所和配電管理中心間的信息溝通，使配電信息及時傳送到配電管理中心，從而實現微機控制和信息自動化控制。

2.3采用電流控制模式的原則

電壓控制式的弊端在于，重合斷路器的合分操作及出現故障時的自動重合，使得配電開關經常動作，進而導致配電設備使用壽命減短。另外，由于自動配電開關有合閘延時的現象，當故障出現時，線路最末端的一級完成合閘的時間就得延長到十多分鐘，從而影響了供電的連續性。

3 配電網自動化應具備的條件

配電網自動化通過對配電網進行數據搜集、控制和事故處理等技術，以達到提高供電質量、降低電能損耗及提高供電的可靠性。它應符合以下幾點：（1）具備實時監控的功能，以便在輸電線路出現負荷情況時，能給予及時的處理，以消除事故隱患。（2）監控系統不僅要及時反饋輸電線路的運作情況，還要對用戶計量表的故障給予及時的檢測，以免用電量出現損失。（3）具備高效率和可靠性。（4）具備在惡劣條件下運作的功能，以實現斷路器遠方操作。（5）具備對電量和功率的控制的功能，以提高電費回收率。（6）配電網自動化主站系統應具備擴充性和開放功能，并且在軟件和硬件設施上具有功能完善等特點。

4 配電網自動化的實施方案

4.1變電站主斷路器和饋線斷路器相配合的方案

這種方案將出線保護開關及饋線開關結合在一起，并外加兩個電源，便形成了環網供電方案。該方案具有如下優點：出線保護開關具有多次重合的特性，并且重合命令由微機直接控制；各線路開關均具有自動及遙控操作的功能；通信、遠動裝置、事故信息及監控系統均由微機完成；基于這些優點，當電網中的設備或輸電線路出現故障時，系統會自動的將開關斷開。

4.2自動重合器方案

該方案將由兩個電源連接的環網進行分段，每一段由節點兩端的重合器做保護。當這種配電網出現故障時，上一級重合器會自動的斷開，從而避免了因變電站斷路器斷開而造成的分合。另外，配電網中的任何一段出現故障時，故障段兩邊的重合器會同時斷開，從而起到到對故障進行隔離的作用。這樣，在故障出現時，能夠及時并有針對性的將故障進行排除，進而提高了配電網運作的可靠性。除此之外，配電網的分支線路故障則由重合器和分段器相配合來消除。

4.3自動重合分段器方案

該方案的特點是，當事故出現時，自動重合器會根據故障出現的時間來判斷。所以，在時間的設置上，應當保證變電站內部的斷路器先斷開，然后線路斷路器再延長時間斷開。當變電站內和線路斷路器先后斷開后，將站內斷路器再重新合上，以保證電源側向負荷側送電正常。另外，當再次合上故障點上的開關時，站內的斷路器會再次跳開，以確保再次送電成功。

4.4饋線自動化方案

該方案主要分為以下兩種：（1）計算機集中監控模式。這種模式有自己設置的控制中心。運作模式為：饋線將從終端采集到的信息通過一定的信道傳送給主站，這樣，當配電網線路出現故障時，主站會根據收到的信息，進行及時的分析和判斷，進而切除故障而恢復供電功能。（2）就地與遠方監控混合模式。這種模式由斷路器、自動化開關及智能型負荷開關等部件組成。除了具有準確切除故障之外，還能夠接受遠方的監控，從而積極的參與到網絡優化調整中去。

結語

現階段，我國各地區都將配電網自動化視作電力系統的主要工作。并且，國家在這方面也投入了大量的人力、物力及財力，以配合他們的工作。但就目前的工作進展來看，配電網自動化還停留在研制和試用階段。因此，各地區應根據當地的實際情況將配電網自動化工作合理的進行展開。

參考文獻

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