城市配網自動化及其配網規劃的應用探究

徐志農

摘 要：隨著經濟的不斷發展，人們的生活水平也得到了很大程度的提升，其對于電力系統的要求也就變得越來越高。但是在城市配網系統運行的過程中，經常會存在著電力系統容量過大、運行設備老化等諸多問題，并嚴重制約了城市配電網的使用性能。該文就城市配網自動化及其配網規劃的應用進行了深入的研究與探討。

關鍵詞：配網自動化 配網規劃 應用研究 概述

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0038-02

配網自動化指的是相關電力企業運用自身的自動化控制系統以及相關的計算機技術，來對電力系統進行有效的實時監控，其目的在于進一步提升我國供電企業的供電質量與配電效率。在城市配電網系統中合理運用配網自動化，能夠有效降低一些電力事故的出現，并且能夠為該供電企業節省大量的人力，從而進一步提升該供電企業的經濟效益與社會效益。因此，為了充分滿足人們的電力需求，就需要電力企業進一步提高城市配網系統的自動化程度，并借此來降低供電成本以及提升該電力企業的經濟效益。

1 城市配網自動化概述

1.1 功能概述

隨著社會經濟的發展，以及城市化建設步伐的不斷加快，使得現有的城市配電功能已經難以滿足人們的日常用電需求，并且需要一個更加先進的配電系統來替代傳統配電功能。因此，配網自動化就在城市電力系統中得到了很廣泛的應用，并且取得了良好的社會效益。城市配網自動化的目的在于實現電力系統的自動化運作，并且能夠更加便利地進行相關的電力調度工作。

配網自動化指的是借助于網絡信息技術、自動控制技術以及無線電通信技術為一體的高新技術，并能夠有效實現對于電力系統的實時監控，這樣就可以確保整個電力系統的正常運行，并在使得其操作更加方便快捷的情況下，進一步提升了城市電力系統運行過程中的安全性與可靠性，從而促進該電力系統發揮出更大的經濟效益。

在電壓管理系統中實現配網自動化，可以使其擁有自動控制無功補償電容器的功能。此外配網自動化能夠對城市配網的運行狀態進行實時監控，對其運行數據以及信息進行實時的采集，并能夠對這些采集到的信息進行實時的分析，這樣就能夠在故障發生的第一時間就及時發現并報警，并對故障進行隔離與處理。從而確保城市配網系統的運行安全性。配網自動化還能夠應用在電能計費系統之中，來進行用電賬單的自動生成，這樣不僅能夠有效解決大量的人力，同時能夠確保抄表的準確程度。

1.2 特點分析

城市的配網自動化能夠使得整個電力系統自動化運行，這樣就能夠進一步提升電力系統的供電質量以及運行效率。在應用配網自動化的過程中需要涉及到多個方面的知識，不僅能夠實現對電力系統的在線監控、智能監控，運用實時的配電網運行數據來優化網絡結構，還能夠為相關的電力企業節約大量的人力資源與物力資源，從而提升該電力企業的經濟效益。配電自動化還能夠對城市電力系統中所存在故障及時發現并進行定位，這樣就可以有效縮短其出現故障的時間，并確保了該城市配網系統的運行可靠性。

2 城市配網自動化現狀研究

城市配網自動化的目的在于提供電力系統的供電質量以及運行可靠性，并且能夠提升配電管理的效率，其具體的應用現狀如以下幾點。

2.1 配電網絡與設施

我國目前城市中的配電網絡使用情況比較良好，其配電網線主要以架空、地埋電纜等混合的線路結構，這樣雖然能夠為配電自動化打下一個堅實的基礎，但是配電線路情況的復雜以及層次不清晰等原因，也會直接導致相關的線路無法充分滿足負荷增長等各類要求，并且一些配網負荷的傳輸能力也嚴重不足。因此，近年來一些供電企業開始對相關的網架結構進行不斷優化與調整。配電自動化與一次設備開關之間存在著非常密切的聯系，其配電終端對于數據進行實時的采集與控制時所運用的一次設備開關接口應當是對應的，因此，相關電力企業在進行設施改造的過程中，會事先預留相應的自動化接口，這樣才能夠為后期配網的自動化實現奠定一個良好基礎。

2.2 配電信息系統的構建

現階段的配電信息體系是將配電信息管理系統、配電網規劃技術以及電力的生產運作技術有機融合在一起，從而使得配電管理計算機系統能夠得以正常工作。在這一過程中，GIS系統在配網系統的運作與管理過程中發揮著非常重要作用，但也存在著一定程度的不足。現階段我國的電力系統在發展過程中，其GIS系統通常采用外包的形式來進行安裝，但是一些系統開發人員對于電力企業自身的管理理念與經營理念缺乏一個深刻的認知，這就導致了該系統并不具備一個良好的使用性能，并且難以有效實現一體化數據圖模的處理，這樣也就會進一步增加配網系統運行過程中的工作量。

2.3 配網自動化結構

我國現有的配網自動化結構主要分為四種模式：（1）主站、子站、終端三層結構；（2）主站、終端兩層結構；（3）子站、終端兩層結構；（4）自動化開關相互配合結構的自動化模式這四種模式。這四種模式擁有者各有利弊，因此，電力企業在選擇配網自動化模式的選擇過程中，應當結合當地的實際情況來進行合理的選擇。在這四種模式之中，進行主站的構建是最為主要的一項工作，并會直接決定改造配網自動化系統的運行效果。這也就要求相關電力人員對于配電自動化系統進行不斷調整，并確保主站體系中的信息能夠和現場信息保持一致，并需要在配電網現場信息發生改變的第一時間內，就對該主站系統進行及時的更新操作，這樣才能夠確保整個配電系統運行的可靠性，并進一步提升該配網自動化系統的應用價值。

2.4 通信模式

一個行之有效的通信方式也是配網自動化系統能夠正常運行的基本保障，其通信系統的作用在于將配網主站系統中的相關控制指令準確傳輸到配電終端之中，并需要將該終端的實際運行狀態傳送到控制中心。我國現階段的配網自動系統存在工作環境差、數據量大以及系統復雜等諸多特點，這也就要求電力企業在進行通信模式的選擇時，需要根據當地的地質條件以及氣候環境等多方面因素，來選擇一個合理的配電網通信模式，這樣才能夠進一步確保該配網自動化系統的通信安全性和可靠性，并進一步確保該系統的正常運行。

3 城市的配電網規劃

在進行城市配電網自動化系統規劃的過程中，為了能夠充分滿足配網系統的飛速發展需求，以及城市中配電網的自動化構建需求，就需要對該城市中的配網網架結構以及終端設施的數據共享狀態等因素進行綜合性的考慮，此外，還應當在城市配電網規劃過程之中做好通訊方式、配電網自動化體系維護管理以及供電電源模式等因素的考慮評價工作，并需要有效解決安裝構成之中出現的設施過載、卡脖子以及供電能力不足諸多問題。除了這些因素之外，還應當在配電網具體規劃過程中考慮到下述幾個問題。

3.1 配電網的延展性原則

城市配電網在規劃過程中，必須充分重視當地相關的配網發展規劃，需要在此技術上來一次性構建完成相應的配網主站體系，并在此基礎上來構建相應的子站以及終端體系。運用延展性沿著能夠有效減少配網系統之后的改造量，并大量減少其重復性的投資，這樣就能夠在配網發展過程之中逐漸地實現該分區配網自動化的發展，并進一步促進城市配網自動化系統的發展。

3.2 確保主干網線的正常運行

在規劃過程中應當充分注重主干網線的正常運作，并且需要將單環網饋線控制在250 A之下，而多環網的饋線則應當控制在300 A以下，而兩供一備饋線其電流也應當控制在400 A以下。在負荷電流超出的情況下，還需要借助于增加線路的方式來進行負荷的合理分割。（如圖1）

3.3 重視變電站之間的聯絡饋線

配電網規劃過程中還應當重視變電站中所用10 kV饋線數量在4條以上，而且其相關負荷還應當控制在安全截流量的一半以下，這樣就可以充分滿足變電站中的負荷轉移需求。而變電站之間聯絡饋線的建設應當與電纜管道在同一時期中完成，而相關的電氣建設則可以采用分期完成的方式來進行。（如圖2）

4 結語

綜上所述，隨著我國城市化進程的不斷加快，使得人們的生活水平得到了進一步提升，其所需的用電量也處于不斷增長的狀態。因此，為了充分滿足我國經濟發展的具體需求，就使得配網自動化發展成為了電力系統發展的一個必然選擇。但是在配網規劃過程中依舊存在著一些問題，并且嚴重影響到了城市配網的運行質量。該文就配網自動化進行了簡要概述，并對我國現階段城市配網自動化的發展現狀進行了詳細的分析，在此基礎上提出了幾點對于配網自動化規劃的建議，希望能夠為配網系統質量的提升以及電力企業的進一步發展提供一些理論上的幫助。

參考文獻

[1] 趙曉慧，梁標，李海波，等.城市配網自動化可靠性評估與成本效益分析[J].電力科學與技術學報，2015（1）：73-79.

[2] 熊明深.配網規劃中城市配網自動化的應用解析[J].山東工業技術，2014（22）：219.

[3] 劉文超.城市配網自動化技術與可靠性研究[J].通訊世界，2014（6）：55-56.