試論配網規劃及配網自動化解決方案

陳 俊

（廣東電網有限責任公司珠海供電局，廣東 珠海519100）

0 引言

隨著全球社會的不斷發展，科技文明的不斷興盛，人們越來越關注精神生活，注重生活品質。自改革開放以來，各種產業不斷興盛，無論是商業用電還是居民用電都對可靠性提出了更高的要求。各種高新技術產品不斷進入企業和家庭，這些產品雖然性能卓越，但其精密的構造對電能質量提出了很高的要求，一旦出現電壓不穩或經常停電等情況，就會對其使用壽命產生嚴重影響，輕則降低人們的生活質量，重則直接導致企業減產、遭受損失。眾所周知，當前電能質量已經成為衡量一個國家經濟發展水平的重要標志，由此可見，提升電能質量與供電可靠性是一個國家經濟發展的基礎，電力企業需要不斷發展才能滿足社會發展的需求，為國家經濟的騰飛、中華民族的崛起出一份力。

電網建設繁雜龐大，時間跨度長，各種新老設備混于其中，很多網架構建已經不適應當今社會發展的需要，但是電網改造成本巨大，也不是一朝一夕的事情。現如今改善電能質量從源頭上來說就是將電網改造與新電網建設結合起來。對于新建設的電網而言首先就是要進行合理規劃，因此認真開展配網規劃工作，并運用高新科技推進自動化配電網絡建設，是改善供電現狀的有效方式之一。

1 配網規劃

配網規劃是電網建設的最基本工作，一個城市的建設需要有電力的供給，因此電網建設是一個城市建設的開端，配網規劃工作需要對這個城市未來幾年的發展做出預測，對其負荷有大致的估算，同時根據估算情況，對整個網架提出合適的方案。

城市配網規劃是一項復雜的工程，首先需要前期調研與勘察，對當地的人口流動、消費水平、經濟產業等有相當深入的了解，對該地區有一個長遠的預估，其所涉及的領域包羅萬象，需要由專門人員組成隊伍才能完成此項工作。當然，由于在規劃中缺少必要的條件，再加上很多不確定因素，負荷預測必然不可能做到百分之百的準確，因此在配網規劃中需要留出相應的負荷裕度。在完成前期的勘察調研工作后，就可以開始下一步的配網規劃工作了。

1.1 變電站選址

首先就是電源即變電站的選址。變電站用于電能傳輸與電壓等級轉換，是整個電網運行的核心，所以變電站的選址一定要保證其受到的自然影響最小，同時要兼顧城市環境建設，綜合各因素確定其地理位置，一般來說，變電站都建在城市周邊，當然也有建在城市中的，至于具體的選址方案則需結合當地的具體情況。電源點是確定配網布線的關鍵因素，點一旦確定，布線的基本方案也就成型了，良好的電源點選擇可以有效提升電能質量，減少電能在傳輸中的損耗，這對于減少線損與網損有著巨大作用。變電站選址主要應考慮以下幾點因素：（1）從供電經濟性最佳的原則出發，變電站應盡可能接近負荷中心；（2）從生產角度考慮，變電站不應妨礙生產和廠內運輸，變電站本身設備的運輸也應當方便；（3）從安全角度考慮，變電站應避開易燃易爆場所，宜設在上風側，不應設在人員密集的地方；（4）變電站的選址和建筑還應考慮到滅火、防蝕、防污、防水、防雨、防雪、防震及防止小動物鉆入的要求［1］。

1.2 網架布線

在確定好變電站選址后，就可以開展網架的布線工作。其實在做好了前期的準備工作之后，后續工作會愈來愈簡單，配網網架規劃主要考慮其供電的可靠性，也就是在某些線路或供電變壓器出現故障的時候，能夠及時切除故障，并能通過其他正常運行線路恢復故障區域的供電。在布線設計中，應盡量使用電區域有雙電源支持，即某一臺變壓器發生故障時，能及時切換到另一臺變壓器上，繼續對該區域提供電力。現如今，110kV變電站都是雙主變，并且一臺主變能夠在另一臺主變停電檢修維護時提供該站所供區域的負荷用電需求。在出線設計上保證環網與聯絡，同時也要保證網架的不重復性，在某些突發事件發生時要能及時恢復故障區域供電。比如在某條母線發生故障時，能通過投切斷路器來恢復故障區域的供電［2］。

2 配網自動化

配網自動化是近年來推進電力配網改造所提出的一種新的模式，簡單來說就是運用高新科技改進現有的規劃模式以及選材等，提升電網的自動化程度，主要是提高整個電網的故障切除速度，同時能有效縮短故障時間，其次可以減少員工工作量，提升工作效率。實現配網自動化以后，能夠實現對電網的實時監測與遠程操控，對系統電壓實行自動化管理，實現無功補償電容器的自動投切，提前發現故障隱患，縮小停電范圍。

2.1 配網自動化的實現

配網自動化主要是通過計算機網絡通信設備將各個變電站聯系起來，在某個地方建立綜合站，將采集的所有變電站信息集合，實行統一檢測與管理，通常分為主站與子站。一般情況下，配電主站設在某地區的電網調度中心，子站設在各個變電所中。在子站中設立遠程配電終端設備，對變壓器運行負荷、開關工作狀態等信息進行實時采集與監測，通過光纖網絡或無線設備將采集的信息發送給主站系統，這樣便可將故障信息第一時間發送給主站監控人員，以便遠程操控，縮短故障停電時間。配網自動化能否實現的關鍵一環是通信系統，沒有良好穩定的通信系統作為后盾力量，無論檢測軟件或操控軟件有多么優秀，配網自動化都是空談。因此，配網自動化需要一個穩定暢通的通信交互站進行數據傳輸［3］。綜上所述，配網自動化系統總體框圖如圖1所示。

現如今，在配網自動化過程中主要的問題就是各個系統平臺之間兼容性差，數據傳輸存在延遲，通信設備時常出現問題，通信中斷現象時有發生，由于電網的復雜性與廣闊性，中間級又多，一旦在通信上出現問題排查起來異常繁瑣，必然會給設備的正常運營帶來很大不便。因此，配網自動化需要做好選材工作，盡可能選擇質地優良的光纖作為通信媒介，同時做好設備采購工作，盡可能減少系統類別，提前處理系統的兼容性問題，從而為后期維護提供便利。

圖" 配電自動化系統總體框圖

2.2 斗門地區配網自動化建設經驗

根據珠海斗門地區配網負荷分散、以架空線路為主的特點，筆者總結出以下自動化建設經驗：

（1）在建設資金有限的情況下，根據電網風險高低、設備風險評估、線路狀況評價、重要用戶等多方面因素，分步實現配網自動化。

（2）電纜線路的自動化改造結合線路主干配改造開展，遵循分層分級的原則，在主干層配置DTU，在次干層配置分界斷路器以接入負荷。第一步先實施電纜型故障指示器的全覆蓋；第二步通過新建項目立項，結合主干配規劃，在主干線上安裝DTU設備，逐步全面實現電纜線路故障隔離或定位。

（3）10kV架空線路主干線分段配置電壓時間型自動化開關，根據線路長短、用戶多少、地理環境等因素配置自動化開關（一般不少于3個），主干線上的分段開關全部都安裝自動化開關，自動化功能根據運行情況投入。

（4）配電線路故障段采用以自動化開關隔離為主、故障指示器定位為輔的建設模式。

（5）架空線路支線（第一級）上安裝分界斷路器，在負荷重、線路長的分支線（第二級）上安裝分界負荷開關，通過技術手段把分支線故障在界內快速隔離。

3 結語

在配網規劃中推進配網自動化，是電網發展的趨勢，許多地方已經開始了智能電網建設，其對設備系統與人員素質的要求更高，設備也越來越復雜，而采購時設備種類繁多，這就對系統建設提出了更加苛刻的要求。因此，要做好配網自動化工作，就必須在配網規劃階段做好統籌，同時積極提升員工綜合素質。

［1］Q／CSG212045—2011 中國南方電網電力調度管理規程［S］.

［2］馬軍.配網自動化相關技術的研究［D］.西安：西安理工大學，2004.

［3］黃建榮.淺談配網自動化的規劃與實施［J］.科技與企業，2011（8）：249－250.