配網自動化運行設計研究

吳斌 楊健

摘 要：隨著社會發展和人們生產、生活的需要，實現配網自動化勢在必行。實行這一工程是為了提升電能質量、降低電網網損，實現配電網的結構精簡，壓縮投資資金，在充分合理利用能源的基礎上，盡可能地實現相關工作人員數量的減少和工作量的降低，實現減員但增效。文章就配網自動化總體、系統的具體構成和設備選擇等展開分析。

關鍵詞：配網自動化；遠動系統；繼電保護；通訊系統

配網自動化涉及到配電和用電領域的方方面面，要想實現它的成功運行需要實現設備可靠性和設計方案的完美融合。隨著社會的發展和人們生活需要，對于配網自動化的水平會提出更高要求，也就是對于配網的網架結構與系統建設提出了更高標準。

1 配網自動化系統的總體分析

近些年來，隨著社會發展和進步，中、低壓配電網在規模和結構上都出現了很大變化，實現了較大突破，但是在供電可靠性和自動化技術方面，與一些發達國家相比還有著較大的差距。當前，在我國開展配電自動化改造覆蓋面還不夠廣，需要繼續努力。21世紀，為了更好地滿足現代化社會發展需求和人民生活需要，我國還需要全面實施配網自動化改造。

該系統主要是由三部分構成，分別是饋線自動化、通信系統和配網主站。作為整個系統的重要組成部分，饋線自動化系統是關鍵，根據工作方式可以分為就地控制和遠方控制兩種。前者是通過設置重合器之間的合理整定值有效配合，不需要使用主站和通信系統。這一方式的缺點是在網架結構相對復雜的情況下重合器很難實現有效配合，再加上沒有主站系統，工作人員就不能實現對線路運行狀況的實時監控。后者則是通過配網主站對配電終端上傳的信息數據進行分析判斷進而實現相應控制，當然實現這一過程首先要保證通訊可靠。綜合這兩種情況分析，整個系統的三個組成部分都要可靠運行，這樣才能夠完美地實現網架結構相對復雜時的有效控制和對線路的實時監控，但是對于資金方面的要求較高[1]。

綜上，要實現合理設計配網自動化的整個系統，要充分考慮到資金情況，分步走推進這三個組成部分的建設，在前期采用地方式實現饋線自動化控制，后期再逐漸擴大系統規模，完善系統功能。

2 配網自動化系統的組成部分

（1）一次設備。當前，我國大多數地方的配電網絡主要是架空線路，整體建設水平相對落后。電網技術本身較為落后，設備也較為陳舊，整體網絡架構不夠堅強，對于惡劣天氣抵抗力不強，一旦出現大風雨雪天氣，容易發生停電，無法保證用電客戶的利益。所以，在實施配網自動化的推進建設中，一次設備十分重要。

（2）遠動系統。遠動系統主要是實現終端裝置FTU對線路開關、配電臺區的監控，其功能主要有保護動作、環網控制、遠方控制、就地手動等四個方面。存在于遠動系統設計中的主要問題是線路電源和傳輸規則兩個方面，如何實現適合戶外環境的、可靠的不間斷電源設計是當前的一個難題。當前充分考慮到配電網絡的地理位置和所處環境特點，適用于它的傳輸協議還有待進一步研究。

（3）通信系統。通信系統是整個系統設計的一個重點，也是一個難點，根據線路所處的地理位置和環境條件的不同，適用的通信方案也各種各樣，有光纖、電力載波、擴頻等方式。總體上講，混合通信方案是最具適用性的，也就是說10kV主干線路采用光纖通信方式，支線采用其他通信方式，遠距離的孤立點采用無線傳輸方式。

（4）主站系統。它主要實現實時監控、采集地理信息和電網經濟運行分析等功能。在主站系統設計中，要展現分布式網絡所具備的管控一體的綜合集成系統特點，實現計算機網絡與軟件平臺技術的有效融合，努力突破傳統的單一調度自動化系統C/S模式，實現P-P-C/S-B/S一體化架構，提供與結構不同的系統的跨平臺銜接，實現和調度自動化系統的完美對接[2]。

3 系統選型涉及

（1）主設備的選型。分析配電故障過程可知，選擇的分段和聯絡重合器應具備以下幾項功能：保護、控制、環網和通信功能，具體要能實現速斷、定時和反時限過流、重合閘、保存定值并自動切換，遠方、自動和就地控制，與遠方順利通信等，還能夠為操作機構、終端設備和通信裝置提供電源，能夠安全可靠地在室外運行，并容易維護。

（2）繼電保護。分段開關及聯絡開關要能夠實現速斷保護、定時限過電流保護和重合閘功能，并設定合理的整定值。首先，要保證有速斷保護和定時限過流保護功能，其中前者定值設定要能夠躲開被保護線路末端的最大短路電流，后者的定值要確保躲開被保護線路的最大負荷電流，整定值還要根據運行方式的變化而做出適當調整。為保證系統的選擇性實現，在變電站出線開關處應設置成限時速斷保護。

（3）通信系統。當前常用的通信方式種類較多，其中，光纖通信相對較好，它更為穩定，實現傳輸的頻帶寬、損耗低，信息量大，設備體積小，能夠安裝在配網監控裝置FTU里面，可以為低壓用電管理提供良好的通信通道。在通信系統的設計過程中，要根據所處地理環境和資金情況兼顧性價比和可靠性，充分利用已有資源，當前，光纖通信的可靠性最高，而雙環自愈網又是光纖通信中最可靠的，所以，如果具備形成通信環網的條件，可盡量采用雙環自愈通信網，如果不具備，退而求其次，可采用鏈形通信方式。

（4）主站系統。主站系統在選型時要考慮實現實時監控功能，就是能夠實時采集處理整個系統終端上傳的數據，實現報警、控制、故障判斷、隔離和非故障區域的恢復供電等一系列過程。在新建或改造調度自動化系統過程中，要充分考慮系統的功能需求，盡量采用配調一體化的主站系統[3]。對于已經建立完成的調度自動化系統，雖然不具備配網自動化系統功能，但是本身它已經能夠滿足當地經濟5年左右發展的需要，可以另外設立一套配網自動化系統，實現二者之間的數據共享。

4 結束語

隨著當前社會經濟的發展和信息技術的發展，為了滿足人們的生產生活需求，保障他們的利益，配網自動化改造要全面開展。它通過對系統中各種數據、電網結構和地理位置等信息進行搜集和綜合分析，實現對整個配網及設備的運行狀態進行監測，確保安全運行，不斷提高供電可靠性，改善電能質量，給人們生產生活帶來方便和安全。

參考文獻

[1]覃彬.淺談電力系統配網自動化技術應用[J].山東工業技術，2014（21）：199-200.

[2]哈長發.電力系統配網自動化技術應用分析[J].科技創新與應用，2013（11）：157.

[3]黃小將.基于電力系統配網自動化技術研究分析[J].科技風，2015（2）：31.