農村配網智能化建設探析

南通市海安縣供電公司 朱文明

農村配網智能化建設探析

南通市海安縣供電公司 朱文明

實現農村配網的智能化對于電力系統提質有著重要意義。首先分析了當下農網在智能化建設中存在的問題，其次基于差異化原則就問題破解提出了方法，最后闡述了加強農村配網智能化建設管理的相關措施體系。

農村配網；智能化；差異化

隨著農村面貌的革新，農村用電量飛速攀升，農村配網的重要性也在不斷增強。緊隨智能電網腳步，實現農村配網的智能化對于新時期電網提升意義重大。

1 問題的提出

由于地理、經濟、歷史等方面的原因，農村配網在實現智能化上存在諸多問題，下面逐一分析。

（1）關于通信。配網智能化的前提是網絡數據的全景采集和控制命令的實時執行，這些都依賴于高速、大容量通信技術[1]。雖然光纖通信可滿足該期冀，但農村地域廣泛、網絡密度低、野外環境惡劣，若全部光纖到位，一方面性價比太低，另一方面給運維帶來較大壓力。但若選擇載波通信，雖然建設成本小，但掉線率高(5%)。

（2）關于終端電源。配網智能化離不開各類智能終端的運作。由于農村線路以野外架空為主，柱上終端的取電存在較大困難(雖然可以經由架空線取電，但需增加額外的變壓裝置)。

（3）關于單相接地故障的檢測。當前的農村配網主要基于小電流接地，所發生的故障的80%以上為單相接地[2]。但當前僅能實現接地故障的選線，尚不能進行故障點的定位，這會影響配網的供電可靠性和穩定性。

2 問題的破解

由于農村的復雜性，解決農村配網智能化建設瓶頸不能采用統一模式，應該根據各地實情作差異化考量。

（1）對于用戶分散性大、地處偏遠的農村網絡。

網絡特點：①幾乎全為架空線形式，網絡結構以單電源放射狀為主；②線路容易受雷擊、鳥害等影響出現各類故障；③線路負載低，可投入的改造資金少。

顯然，對于以上網絡，推行配網自動化是沒有必要的，一方面受限于建設資金和建設難度的考量，另一方面因網絡結構簡單而可能使配網自動化僅發揮電氣量采集的功能(DA追求故障自動隔離和網絡重構，主要用于網絡結構復雜、負荷密度大的區域)。

但基于國網公司“多供電、供好電”的戰略口號，對于這些地區的供電可靠性也應作適當追求，因此，對于這些地區的配網智能化建設，宜側重于故障的精確定位，原因如下：①故障定位必然牽涉到電氣量采集，因此沿該方向建設也能達成DA的部分功效；②故障定位能有效縮減故障巡線時間，于供電可靠性提升大有裨益，也是電網智能化的重要方向。

故障定位系統建設框架見圖1所示。技術導讀：①系統采用戶外檢測終端(掛設于架空線)+數據采集器(安裝于電線桿中部)+信息主站的模式；②檢測終端與數據采集器之間以無線射頻方式通訊，數據采集器與主站之間以GPRS方式通信；③考慮到戶外取電的困難，數據采集器電源配以光伏發電，見圖2所示。④戶外檢測終端內置短路故障判據和單相接地故障判據；⑤故障發生后，現場翻牌和主站顯示并行，且主站會同時以短信方式通知運維人員。

顯然，經過以上建設，能夠以較少的代價掌控配網實時信息，提升配網品質，并為后續智能化建設奠定基礎。

（2）對于用戶較為集中、負荷較大的農村網絡。

網絡特點：①大部分為架空線，另有適當的電纜走線，戶外環網柜有所應用；②雖然線路運行時呈單端放射狀，但網絡結構以“手拉手”為主。

對于以上網絡，考慮到未來升級可能(因城鎮化發展，部分農村將轉變為小城市)，應充分吸納智能化新技術。

①配電自動化系統。當前，基于EPON的通信技術在電力系統大規模應用，宜以EPON為核心構建新型配電自動化系統，以提升網絡運行品質。當然，DA建設應本著“側重實用、適當前瞻”的原則，而不是逢開關就配終端、逢終端就上“三遙”，要做好前期的規劃設計工作。

②智能配電臺區。臺區是低壓配網層面的供電基礎，實現臺區的自動化、信息化、互動化對于提升電網安全運行非常重要[3]。在現有技術條件下，智能臺區建設可采擇三相小平衡自動調節裝置、一體化智能配電箱、有載調容變壓器、智能箱式配電站等要素，融合計算機技術、通信技術形成綜合監測平臺，達成對臺區設備的遙控、抄表以及數據高級分析等功能，這樣就在很大程度上實現了智能化期望。

圖1 基于無線通信的故障定位系統

圖2 數據采集器雙電源供電方案

3 強化農村配網智能化建設管理的措施

前文就不同類型農村配網的智能化建設作差異化分析，為農網智能化建設指明了方向。但僅靠硬件革新是不夠的，必須輔之以合理的管理措施，才能使該項工作可持續推進。

（1）有效管理農村農電基礎信息。當前，GPS地理信息系統已經在各個供電公司廣泛應用。該系統為農電基礎信息管理提供了強有力手段，但由于基層人員崗位變動的不確定性大(主要是“一崗多用”)，導致GPS信息錄入等存在較大欠缺。因此，應加強制度建設和培訓普及。

（2）加強用電安全的管理。“安全第一”始終不過時，智能配網建設應與安全提升相協同。為此，須大力推進智能剩余電流動作斷路器的應用。

（3）加強農網電能質量的監督。智能配網建設不能犧牲電能質量指標。應在低壓臺區安裝兩率檢測儀、GPS定位檢測儀及GPRS電壓監測儀等。

4 結語

隨著農村地位的提升，加強農村配網建設日益重要。在信息化背景下，進行配網建設必然要求達成智能化目標。但基于農村的復雜性，應以差異化為原則規劃該項工作，同時輔之以必要的管理手段。

[1]戴濤．農村配網智能化建設探究[J]．電工技術,2015,42(5)：85-87．

[2]龍維民．基于故障指示器的配電網故障自動定位系統[J]．電力設備,2016,17(1)：65-69．

[3]王帥．面向農村配網的微功率無線通信系統設計與實現[D]．成都：西南交通大學,2012．

朱文明（1970—），江蘇南通人，大學本科，海安供電公司電氣工程設計人員。