淺析電力自動化中的配電網自動化

【摘 要】隨著經濟和科技的快速發展以及我國電力事業的發展，自動化技術在供電企業得到廣泛的應用及發展。文章主要結合個人實踐工作經驗對電力自動化中配網自動化進行簡要的分析。

【關鍵詞】供電企業；自動化；應用技術

1.配電網自動化模式及方案

1.1饋線自動化模式

就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現。計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下， 由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。就地與遠方監控混合模式， 采用斷路器， 智能型負荷開關， 并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

1.2通信方案

配電網自動化的通信主要包括了主站對子站、主站對現場終端、子站對現場終端、子站之間、現場終端之間的通信等廣義的范圍。通信是實施配網自動化的一個重點和難點，區域不同、條件不同，通信方案也多種多樣，主要有光纖、有線電纜、電力載波、微波、擴頻等，但就目前配網自動化技術不夠成熟的情況下，采用混合通信方案是比較符合實際的原則。

1.3變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案

由變電站自己出線保護開關和饋線開關相互配合，并由兩個電源形成環網供電方案。也就是說優化配網結構，推行配電網“手拉手”， 同時變電站自己出線保護開關本身具有多次重疊功能，重合命令主要由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，開關具有自動操作和遙控操作功能，遠動裝置，事故信息、監控系統由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統判斷，確認故障范圍后，發令使故障段開關斷開。

1.4自動重合器方案

這個方案是將兩電源連接的環網分成有限段數， 同時每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。發生故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數相配合來切除。

1.5自動重合分段器方案

每一段發生事故應由自動重合分段器根據發生關合故障的時間來判斷。這個方案在時間的設置上，則應該保證變電站里面斷路器跳開后，線路斷路器再延時進行斷開操作。繼而變電站內斷路器進行重合，確保從電源側向負荷側送電，當故障點得到解決時，變電站內的斷路器再次跳開，與此同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，保障再次送電成功。

2.當前配電網自動化的現狀

配電網的自動化是電力系統自動化里的一個龐大而復雜的、綜合性相當高的系統性工程，它包含了電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制。從保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統一的整體。目前實現配電自動化大體有以下幾種方式：在10kV輻射線路或樹狀線路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系統，依靠重合器和分段器自身的功能進行線路故障時的故障隔離和恢復供電，因而實施比較容易，投資較節省。在10kV環形電纜配電網絡中采用重合器， 配合環網柜實現配電自動化。在10kV環形電纜配電網絡里采用環網柜加裝FTU并設置配電網自動化系統，環網柜可以是戶內的，亦可以是戶外式?；谶@種配電網絡，目前我們采用的配電自動化方式首先是進行網絡的優化改造，形成多個環網，使每一用戶有兩個供電源。

3.配電網自動化的應用原則

3.1逐步完善的原則

配電網自動化是一項綜合性系統工作，最基本的條件是應具有較為完善的多路電源的配電網點，涉及到城市建設，配電網規劃設計，設備選擇等一系列繁雜的系統工程，內容豐富，技術性強。對于配網自動化的發展則應實行分期、分階段進行工程實施。在工程實施的第一階段，也就是變電站出線以自動重合閘作保護，線路上裝多組自動配電開關，同時建立電壓控制系統。第二階段在第一階段的基礎上，增設通信及控制設備，對各分支線自動配電開關實現控制，對負荷進行調配。第三階段建設配網自動化系統和相應的通信系統，將各點信息傳送到配網調度中心，實現微機控制及信息的自動處理，達到完善的配電自動化。

3.2采用電流控制式的原則

因為重合斷路器常常會有合分操作和瞬時性故障時自動重合，導致配電開關頻繁動作，致使電力設備安全可靠性大大降低，影響設備的使用壽命。此外，由于自動配電開關有一瞬間的合閘延時時間，如果在故障時并聯組數較多的線路，最末級合閘要延遲的時間多達幾十分鐘，這樣合閘時間將大于故障判斷時間，所以影響供電的連續性。

3.3適應性原則

（1）適應城鄉經濟條件的原則。結合當地實際情況以解決配電網的實際問題和符合供電安全可靠性以及用戶的要求為主要目的，將有限的資金合理地投入配網自動化中去。

（2）適應配電網發展的原則。發展的配電網，更需要實現自動化，并逐步向智能配電網過渡。

（3）適應定時限保護的原則。采取定時限的保護方式采用電流階梯和時間階梯重合，使得上下級保護配合更加方便、協調。

4.配電網自動化的要求

配電網的自動化是以實時方式就地或遠程操作對配電網進行數據收集、調節、控制和事故處理的系統科學技術，它目的在于確保配電網安全穩定、經濟運行發送電能，降低電能損耗、快速處理、提高供電安全可靠性。它應當滿足以下幾方面的要求：

（1）通過系統監測功能及時發現用戶電能計量表故障，防止偷電竊電，避免用電量白白損失。具備比較完善的、可識別故障電流的、適合室外惡劣環境的故障控制器， 具備可靠的、高速率的通訊，以及實現斷路器遠程操作控制。

（2）能通過系統監測功能及時計算線路線損，使線路能在最佳的經濟狀態下運行。系統的電量控制和功率控制可促進電費回收。配電網自動化的主站系統應該具備擴充性和開放性2種功能，主站軟件功能要改進和完善，硬件上有足夠的處理速度和裕度。

（3）通過實時監控系統， 詳細監測每條線路上的負荷運行情況，及時發現并預防不安全因素，消除事故安全隱患，提高配電網安全可靠運行。

5.配網自動化實施中應注意的問題

（1）因為配電終端設備中的電源用于控制開關動作，正常情況下應從線路中獲取，所以線路發生故障后，后備電源應具有較高的可靠性。

（2）在實施配網自動化后， 大大降低了工作人員的工作強度，提高了勞動生產效率，使工作人員能更加全面快捷地掌握網絡的運行狀況，這樣供電企業才能創造更好的經濟效益和社會效益。配電網自動化工程的實施推廣，改變了供電企業配電網傳統的運行管理模式，同時這也對運行人員提出了較高的要求。

（3）配電網自動化實施所要涉及的部門很多，投資金額大，是一項復雜的系統工程，因此配電網自動化的規劃是必不可少的，必須結合當地配電網發展的實際情況制定合理的發展規劃，擬定詳細的切實可行的配網自動化實施計劃，整體布局考慮，分期分批實施，同時要和供電企業內部信息化建設相協調。

（4）由于配電線路設備復雜的戶外運行環境， 對開關設備、配電終端設備等等提出了更高的要求，實施過程中必須考慮雷爆區、雨淋和潮濕、低溫和高溫工作、風沙、腐蝕、振動、電磁干擾等因素的影響，在開關的外絕緣材料、電子設備的設計、元器件的篩選等方面應綜合考慮其性價比。