配電網自動化規劃建設及改造分析

寧愿

（廣西福洋電力勘察設計有限公司 廣西南寧 530000）

配電網自動化規劃建設及改造分析

寧愿

（廣西福洋電力勘察設計有限公司 廣西南寧 530000）

配電網自動化規劃建設是一項涉及面廣的綜合性工作，隨著我國配電網與我國電力需求之間的矛盾，相關技術人員也在不斷的進行改造和完善。本文通過分析了國內外配電網自動化規劃建設現狀，由此引出我國在建設過程中出現的一些問題，以及完善配電網自動化規劃建設的改造方法。希望對現實中電力建設工作帶來一定的參考價值。

配電網自動化；建設現狀；改造

1 引言

隨著電子科學技術的進一步發展，漸漸興起了配網自動化技術，是將現代通信、網絡、計算機以及電子技術，對配電網的各種信息（包括用戶、離線、實時信息以及地理信息等）進行集合，對配電網設備進行遠方實時監視和控制，從而更好的實現電網系統的運行與管理維護。配電網自動化系統的功能眾多，具體如表1所示，正是由于這個系統具有眾多的功能，所以在日常生活中，實現配電網自動化規劃具有十分重要的意義。如：提高供電可靠性，這是該技術最首要的作用，減少故障停電范圍，避免停電事故的發生；提高供電質量，保證用電用戶電壓在合格范圍內，并且使配電網無功功率就地平衡，減少網損；提高用戶服務質量，辦事效率高，迅速處理用戶用電申請，在發生故障時，及時準確的確定故障點位置、故障原因，盡快制定計劃修復故障；提高管理效率，配電生產及用電管理都可以實現自動化、信息化，提高了工作效率和質量；推遲基本建設投資，有效地調整峰谷負荷，提高設備利用率。

2 配電網自動化規劃建設現狀

2.1 國內外配電網自動化規劃建設現狀

目前，就國外而言，在歐美等西方國家配電網自動化得到了充分發展，已經形成了集變電所自動化、饋線分段開關測控、電容器組調節控制、用戶負荷控制和遠程抄表等系統于一體的配電網管理系統。逐漸向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發展，并且也形成一定的規模。在日本，電網供電可靠性居全球之首，努力提高供電質量、降低勞動強度、充分利用現有設備的能力、縮短停電時間和減少停電面積，帶來了可觀的經濟效益和社會效益。在美國，配電自動化發展開發了一套FTU自動分段算法，在沒有通信網絡時也可以應用。

就我國而言，配電網建設比較好的城市是北京、上海、江蘇、青島、煙臺等。國內在經歷了柱上開關設備自動化到遠方監控自動化最后實現計算機配電自動化，最終實現了配電網調度自動化、故障自動隔離和網絡重構，實現配電系統以“四遙”為特征的計算機實時監控。同時，采用獨特的GIS配電網信息系統進行許多工作，如配電網的專業繪圖、設備管理、故障報修、網規劃設計、線損計算、供電可靠性分析、調度輔助決策及網絡優化拓撲等。

表1 配電網自動化系統的基本功能

2.2 配電網自動化規劃建設存在的問題

由于我國借鑒外國先進的配電網自動化系統，但是忽略國外電網結構與中國的不同，軟件的一些模型和算法不一定適合中國國情，人機界面不符合我國習慣，所以我國在配電網自動化規劃建設上有許多的不足之處，包括系統功能定位未能反映供電企業的實際需求，由于系統的功能定位、各系統之間的交互關系導致在具體的實施模式上缺乏統一的規范；系統投入產出比低，試點系統缺乏規模效應，由于投入成本過高，嚴重制約了自動化的建設和發展；部分設備和系統實用化程度不足，隨著各個設備的國產化，部分設備沒有通過嚴格的質量測試，電子元件及電源部分故障率居高不下；系統建設和運行維護存在不足，由于我國系統技術架構標準、技術指標、驗收測試規范等芳年并未形成一定的體系，加上建設過程中相關部門參與不足導致我國在配電網自動化規劃建設質量和效益難以保證；缺乏一系列行之有效的規范化標準，國家電網公司在配電自動化方面頒布了幾個可實施的標準但我國部分地區因自身地理位置或者其他原因仍未達到標準，在符合UIB的信息交換機制這方面存在局限。除此以外，我國的部分地區的供電設備老化，配電網絡單一，供電效率低。

3 配電網自動化規劃建設改造方法

就目前我國額配電網自動規劃建設工作而言，從供電網絡到相關設備都處于起步階段，存在著很多的問題。我們需要根據我國現有的電網系統來逐漸進行改造，使其達到自動化所需的條件。將多種方案相結合來共同解決這一復雜問題。具體的改造方法有以下幾點：

3.1 統一規劃，因地制宜，分步實施

充分評估當地的配電網自動化系統投運后的維護及管理成本，與城網規劃結合，根據地區、網絡特點統一考慮，制定好計劃。同時要近、遠期結合，考慮升級和發展，留有擴展和升級的余地。針對不同的地區、不同的可靠性要求、不同的供電方式實施不同的自動化方案，計劃制定好以后，分步實施，先選擇條件比較優越的地區搞好配網自動化工作并總結好經驗，才開始往其他地方逐步推廣，分步實施。

3.2 在城市建立配電網環網電纜，農村建立輻射型的配電網絡

城市繁華的商業街道區域和人口相對集中的地區建立配電環網電纜，使得一路的電源出現故障以后，那么另一路的電源可以非常迅速的切換至母線，從而能夠快速恢復供電。而在城市郊區和廣大的農村地區多采用輻射型的配電網絡，利用單電源供電，變電站的主開關對控制設備進行保護，由于我國投入的電力建設的經濟水平有限，配電網的相關設施也比較薄弱，所以在設置配電網自動開關時可以以分段器來代替重合器。

3.3 智能監視、預警及運行優化，實現配網自愈化控制

采用集中監控型饋線自動化，可以將配電主站與配電終端相聯系，通過故障信息，由配電主站判斷確定故障區段，及時回復用電；通過實時量測配電網相關信息，結合氣候、環境及自然因素，對配網運行狀況進行趨勢預測，快速發現配電網運行的動態薄弱環節，提出相應的安全預警及預防控制策略。通過智能配電終端之間的區域性判別，提出簡化信息路徑和適應線路拓撲更改的更加可靠的自主動作方案，快速隔離故障點、自動切除故障和恢復對未故障區間的正常供電。做到電壓電流型饋線自動化故障處理、電壓時間型饋線自動化故障處理、集中監控型饋線自動化故障處理，最終實現配網自愈化控制。

3.4 建立架空配電網，建立良好的配網自動化通訊方式

所謂的架空配電網，是指在城市道路比較寬時，利用裸導線或者絕緣導線按照用戶的要求設置配電變壓器。這樣，可以通過簡單靈活的結構來盡可能大的發揮其作用，正常情況下，各分支線路分別供電，一旦發生意外，則可以自動切換線路，保證電力的正常供應，同時分支線路也可以起到自動隔離故障的作用。

通訊技術的自動化程度使反映配電網自動化先進程度的一個重要標志。因此，建立良好的配網自動化通訊方式包括外圍通訊和軟件通訊是十分重要的。外圍通訊包括光纖通訊、音頻有線、電力載波、微波通訊等。軟件通訊是指各種數據庫之間的數據交換。目前的電力系統已經有了比較標準的通訊規約，我們在相關的通訊設置方面必須要遵循這一規約，保證數據語言傳遞的主要通道暢通。

4 總結

隨著電力體制改革和電力市場的建立，我國各個城市配電網規模日益龐大，結構復雜，實現配電網自動化，越來越成為一項綜合性強的復雜性工程。就國外配電網自動化規劃建設現狀而言，許多歐美國家以及日本等發達國家的配電網自動化規劃建設已經相當成熟，而我國雖然也取得了一定的成效，但是也面臨著一些問題。我們需要針對這些問題，積極想出一些改造的方法，包括統一規劃，因地制宜，分步實施；建立配電網環網電纜，建立輻射型的配電網絡；智能監視、預警及運行優化，實現配網自愈化控制；建立架空配電網，建立良好的配網自動化通訊方式等等。這些改造方法希望可以為我國電力建設行業的人提供一些借鑒意義，努力提高我國的供電效率，盡可能減少停電故障，把我國的配電網自動化規范建設工作作的更加成熟。

[1]吳強.蘇州示范區配電網規劃研究[D].華北電力大學，2013.

[2]古冬毅.中山市城區中低壓配電網規劃研究[D].華南理工大學，2012.

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TM76

A

1004-7344（2016）09-0051-02

2016-1-20

寧愿（1984-），男，本科，畢業于廣西大學電氣工程學院，主要從事配電網設計工作。