農村智能配網建設研究

李培添

摘要：隨著智能化配網建設規模的擴大，農村正在逐步加大智能配網的建設力度，提高配網的智能化水平，以提高供電的經濟效益。文章分析了農村智能配網建設中存在的問題以及配網智能化建設的科學途徑和有效方法。

關鍵詞：農村電網；智能化配網；電網建設；電源系統；自動化遙控；通訊系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）23-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.038

從當前來看，農村地區配網從建設到運行都存在諸多問題，具體體現在電壓水平低，無法滿足不斷增長的用電需求量，配網供電跟不上農業生產、工業建設的步伐，同時配網線損嚴重，影響了供電經濟效益，而且由于配網架構不合理出現了嚴重的故障停電問題，必須加大對農村配網智能化建設力度，提高配網建設智能化水平。

1 農村智能配網建設現狀與問題分析

1.1 結構落后，自動化程度低

當前，農村地區配網架構改造進程緩慢，出現了網架構造落后的問題，體現在：配網環狀架構程度低，多為單輻射或手拉手架構，某一線路出現故障，其他線路也受到影響，沒能實現環狀自動化轉供電，而且還存在負荷失衡問題。這些問題的出現最根本是由于配網結構配置不合理、結構優化進度緩慢，智能化配網建設任務艱巨。

1.2 電源系統管理與維護落后

所謂智能配網，其最突出、最關鍵的功能為高效、及時、精準地定位故障點，并隔離故障，維持非故障線路的安全、正常運轉。這一過程中涉及到故障信息獲取，故障區遙控、信息傳輸、自動化跳閘、負荷轉移等操作，然而這其中線路、設備、終端裝置等的運行必然需要穩定、充足的電源系統支持。但是，目前來看，農村地區電源系統建設成為一塊短板，配網系統中的線路、臺區發生故障斷電等現象時，通訊系統會因為沒有電源供應而中斷運行，因為農村地區的蓄電池、充電器、逆變站等的配置與建設極度落后，一些應有的電源設備或裝置尚未被安裝或者后期維護不到位失去供電功能。不充足的電源供應已經成為影響農村配網智能化、自動化建設落后的一大瓶頸因素。

1.3 自動化遙控操作難度大

由于受到資金、管理、技術等因素的限制，現階段農村配網一次設備依然局限在手動操作，自動化水平低，需要全面、深入、系統地改造，例如架空線路的一些關鍵設備，跌落式熔斷器、柱上刀閘等還處于手動操作階段以及斷路器、接地刀閘等也需要人工操作來完成。雖然，電控操作系統一次性設備等配置于配網系統，然而所處環境惡劣、復雜，使得原本的電動控制功能得不到有效發揮。

1.4 通訊系統建設困難重重

農村地區，配網系統電氣設備較多，然而設置點多、分布復雜、涉及范圍廣等，基于這些特點使得農村配網自動化建設必然要依賴于通訊系統、信息采集終端等。目前來看，農村配網系統中控制終端所選擇的通訊模式、方法等都相對落后，例如一些地區依然采用光纖、電纜通訊、手抄器等。遠程無線通訊系統的普及相對有限，傳統通訊系統弊端明顯，不僅影響通訊效率，也可能影響信息的精度，對此有必要選擇多重通訊集結、配合的模式，從而提高系統通訊效率。

2 農村智能配網建設有效途徑

2.1 智能化配電臺區

配電臺區是整個配網系統的關鍵部分，直接影響到配網系統運行效率，要想打造出一個智能化配電臺區，就要積極借助現代化的網絡技術、通訊科技、計算機技術等，在相關的軟硬件系統等的輔助支持下來建設一個多功能的監測平臺，利用該平臺的設備進行信息的遙控、監測、調動，同時輔助抄核收的自動化發展，自動化生成數據、報表，并對數據加以統計、匯總等，供應配網拓撲圖。該智能化配電臺區還具備信息、數據等的自動化分析功能，能夠參照不同類用戶的具體用電特征、服務需求等來進行數據的統計、分析與處理，例如低電壓數據統計、單相線損的統計與預測，綜合線損計算等。逐步推動數據計算、信息分析的全面化、智能化、綜合化管理。

2.2 創建智能配網綜合管理系統

該系統主要發揮對配網系統的智能化管理功能，其中主要涵蓋以下設備：智能化真空斷路器、智能化配電臺區以及故障指示設備等，能夠達到對配網系統智能裝置的集中化、統一化控制。以通訊光纖為連接線路將智能化裝置同中心服務器聯系起來，其他的終端設備，例如客戶端、供電中心等則憑借電力內網同服務設備聯系起來，從而達到逐層次、逐級別的管控，達到信息、數據等的同步分享。

智能化通訊系統結構圖如圖1所示：

該通訊系統結構主要涵蓋以下組成部分：（1）APN專網通訊系統，主要用在智能臺區配變終端、智能真空斷路器、服務器等之間的信息通訊傳輸，保證系統安全、穩定運行；（2）在GSM短信息系統的通訊支持下實現故障指示設備的通訊，建立同轄區中心的聯系，在內網的連接帶動下，轄區中心同中心服務器之間聯系起來；（3）RS-485線路負責智能臺區相關設備和配變終端間的聯系。

依托于以上系統，能夠達到對配網整體的監督、檢測與管理，其中中壓饋線、低壓臺區等成為重點觀測對象，并實現了配網線路、臺區、低壓用戶等的綜合化、一致化管理，也有利于線損控制、配網結構的調整、確保供電系統的安全運轉，實現供電功能的穩定高效發揮，全面提升配網與相關設備的建設與管理水平，達到預期的經濟效益、社會效益。

2.3 故障指示智能化建設

農村配網運行過程中難免出現各種故障，安裝故障指示器，能夠發揮故障點定位、檢測、監督等作用，這其中具體涵蓋相間短路故障、單相接地故障等。對此有必要創建一個智能化的故障指示系統，使其同其他故障監測、指示等設備相互協調、共同配合，實現系統故障的自動化、精準化定位，并能提供詳細的故障相關信息，建立系統同GSM通訊系統建立連接，及時向維修人員發出通知或者依賴于故障指示智能化系統的故障自動修復功能來提高故障維修工作效率。實際的智能化故障指示系統結構圖如圖2所示：

系統整體上包括以下構件：（1）EFS（信號源），通常同變電站母線連接，多個分支線統一使用一個信號源裝置，主要定位接地故障；（2）指示設備，主要連在配網三相中，負責對接地故障、短路故障等的檢查、監測；（3）通訊終端，通訊線路較短，主要負責收集周圍故障指示設備發出的警示性信息、信號等，并經過一些通訊設備，例如GPRS系統等將其傳輸至調度中心主站；（4）中心站，該系統主要對來自于通訊終端的各類信息、數據等實施故障性分析、處理，將故障信號、所在位置以及其他信息等以短消息形式發送給維修人員；（5）軟件主站系統，體現出智能化軟件信息呈現與服務功能，例如軟件系統界面以清晰、形象的圖形、圖示等來展示故障信號、信息，同時形成歷史記錄，再將其列進智能配網信息系統。

2.4 主站的智能化建設

對于農村偏遠地區來說，配網系統智能化建設要重視主站的智能化建設，根據當前農村配網建設現狀來采用科學的技術方法與管理模式，從目前來看應該重視信息集成化建設。強化信息的集成建設，從技術角度出發分析系統生產、運行的各類數據、參數等，對相關的信息數據進行采集、分享、分析與運用。具體應該根據電網建設與改造動態發展情況來達到信息、數據等的動態收集，同時也要加強巡查、監督與檢查，獲取相關信息、數據，及時提供真實的信息源。

3 結語

農村由于經濟發展、社會建設等相對落后，其配網智能化水平依然較低，要正視農村配網智能化建設這一艱巨任務，分析配網建設過程中存在的問題，重視經驗的學習與積累，引進先進技術，加強管理，從整體上提高農村智能配網建設水平。

參考文獻

[1] 徐丙垠，李天友.智能配電網與配電自動化[J].電力系統自動化，2009，33（17）.

[2] 何利民，尹全英.怎樣查找電氣故障[M].北京：機械工業出版社，2005.

[3] 翟世隆，李全中，黃德仁.供用電實用技術手冊[M].北京：中國水利電力出版社，2013.

（責任編輯：蔣建華）