關(guān)于10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

秦美霞

摘 要：目前，我國(guó)電力企業(yè)開始加大對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的更新，尤其是加強(qiáng)了各部分系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)。10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸發(fā)展成為電力系統(tǒng)運(yùn)行中比較重要的組成部分，其是借助現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并對(duì)各部分系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，有效的提高了10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率，推動(dòng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)自動(dòng)化 配電系統(tǒng) 設(shè)計(jì)探究

前言

對(duì)于城市電網(wǎng)來說，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化是其中比較重要的組成部分，其直接負(fù)責(zé)向用戶供電，有效的提高了配電網(wǎng)的建設(shè)水平。因此，對(duì)于電力企業(yè)來說，要盡可能的推動(dòng)配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展，建立一套集智能化、自動(dòng)化及信息化為一體的配電網(wǎng)，以確保供電的安全性與穩(wěn)定性。本文將會(huì)對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)給予介紹，以更好的推動(dòng)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

1、推動(dòng)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性

1.1信息技術(shù)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的意義

現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要目的是提高供電網(wǎng)絡(luò)的安全性，因此，為了更好的提升電力系統(tǒng)的安全，就需要借助信息技術(shù)對(duì)其運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和控制。如絕緣系統(tǒng)，其在一定程度上決定了相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行壽命。在運(yùn)行過程中，電力設(shè)備的絕緣系統(tǒng)由于長(zhǎng)期遭受機(jī)械、電及各類不確定因素的影響，導(dǎo)致其老化速度不斷加快，對(duì)于相對(duì)較薄弱的系統(tǒng)極易出現(xiàn)絕緣缺陷故障。此時(shí)就需要采用與之對(duì)應(yīng)的信息技術(shù)系統(tǒng)來做好故障的檢測(cè)工作，對(duì)發(fā)現(xiàn)的故障采取有效的措施給予解決，保證其能夠正常的運(yùn)行。

1.2 10kV配電網(wǎng)中配電監(jiān)控終端的應(yīng)用意義

在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，配電監(jiān)控終端起到了決定性的作用，其主要包括開閉所開關(guān)終端及聯(lián)絡(luò)開關(guān)終端兩大部分，其具體的功能包括執(zhí)行遙控命令、信息采集處理、參數(shù)設(shè)定、時(shí)間記錄上報(bào)、診斷恢復(fù)、電源失電保護(hù)及通訊等功能。在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行過程中，配電監(jiān)控終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電能等的檢測(cè)，而且還擁有較為強(qiáng)大的通訊功能，可以支持多種通訊規(guī)約，保證了配電系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

1.3 10kV配電網(wǎng)中智能開關(guān)的應(yīng)用意義

在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，智能開關(guān)不僅可以在沒有通訊線路的情況下實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障的自動(dòng)隔離、診斷及恢復(fù)，而且還能實(shí)現(xiàn)與通訊系統(tǒng)的有效連接，并借助系統(tǒng)主站與子站的控制單元來對(duì)其進(jìn)行有效的遙控。分段模式開關(guān)具有的基本功能包括時(shí)限閉鎖、延時(shí)合閘、閉鎖自動(dòng)解除及脈沖閉鎖等。遙控接口不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)裝置的有效監(jiān)測(cè)遙控，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)開關(guān)分、合等位置的有效操作。

1.4 10kV配電網(wǎng)中通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用意義

一個(gè)優(yōu)秀的電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)該具備少量的通訊端口設(shè)備，以確保整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和管控能力。通常情況下，可以將10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)劃分為不同多個(gè)子群，并且每個(gè)子群包括幾十個(gè)監(jiān)控終端，他們都需要統(tǒng)一的通訊管理。而通信控制器是這些子群的主要管理設(shè)備，其主要功能是對(duì)后臺(tái)發(fā)出的控制命令給予接收，并對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，完成對(duì)其他系統(tǒng)的操作指令。通信網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)對(duì)FTU和RTU等監(jiān)控終端的通信通道實(shí)施有效地監(jiān)控，一旦主通道被切斷，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化就可以實(shí)現(xiàn)備用通道的自動(dòng)切換，并且能夠在網(wǎng)絡(luò)接入時(shí)，做好相關(guān)的監(jiān)控功能。

2、10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1配電網(wǎng)主站

在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中，配電網(wǎng)主站是其中較為核心的組成部分，其一般負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互、遠(yuǎn)距離電網(wǎng)控制、事故圖形顯示、故障處理順序記錄、電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、防止失誤造成的閉鎖、電網(wǎng)信息表格打印、故障報(bào)警、故障重播、配電通信網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視、在線對(duì)配電終端管理等功能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、高級(jí)別電網(wǎng)協(xié)調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)GIS平臺(tái)進(jìn)行連接，有效的構(gòu)建了配電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ停瑢?shí)現(xiàn)了對(duì)10kV配網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的分析。

2.2配網(wǎng)子站系統(tǒng)

配網(wǎng)子站系統(tǒng)主要分為監(jiān)控功能型和通信匯集型子站。監(jiān)控功能型子站一般負(fù)責(zé)對(duì)轄區(qū)內(nèi)所涉及到的配電終端數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、控制和應(yīng)用；通信匯集型子站主要負(fù)責(zé)對(duì)轄區(qū)內(nèi)所涉及到的配電終端的的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集、處理、轉(zhuǎn)發(fā)。實(shí)際上，通信匯集型子站所具有的功能包括：終端數(shù)據(jù)的處理、匯集與轉(zhuǎn)發(fā)；終端通信異常的有效檢測(cè)和上報(bào)；遠(yuǎn)程通信；遠(yuǎn)程維護(hù)和自診斷。而監(jiān)控功能型子站所具有的功能包括：通信匯集型子站的所有功能；對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的配電線路故障進(jìn)行自動(dòng)判斷、隔離，并確保非故障區(qū)域的正常供電。

2.3配電終端

在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中配電系統(tǒng)中，配電終端一般在電網(wǎng)開關(guān)、變電站、變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、配電工作、柱上開關(guān)、配電線路等環(huán)節(jié)得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)不同的使用方式可以將其劃分為站所終端（DTU）、饋線終端（FTU）、故障指示器、配變終端（TTU）等部分。另外，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中的配電終端所具備的主要作用是借助自動(dòng)化綜合裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置（RTU）、重合閘控制器等來進(jìn)行配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。配電終端系統(tǒng)的基本功能是：借助模塊設(shè)計(jì)可以提高其擴(kuò)展性能；對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對(duì)故障進(jìn)行記錄、故障設(shè)備的診斷維護(hù)、實(shí)時(shí)通訊等功能。

2.4通信系統(tǒng)

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中所采用的通信方案主要包括主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元、主站對(duì)子站、子站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元、子站之間、現(xiàn)場(chǎng)單元之間的通行。目前，在我國(guó)應(yīng)用比較多的10kV配網(wǎng)自動(dòng)化通行方案一般是主站對(duì)子站、主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元。在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中，通信系統(tǒng)是一項(xiàng)比較重要的部分，由于使用條件不同、區(qū)域不同，可以選擇的通信方案就不同，常見的通信方案有：光纖、有線電纜、電力載波、微波等。但實(shí)際上，借助混合通信方案是較為實(shí)際的。

3、提高10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的對(duì)策

（1）10kV配網(wǎng)自動(dòng)化是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要設(shè)計(jì)多個(gè)部門的參與，而且投資費(fèi)用比較大，所以要提前做好10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，盡可能與當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃結(jié)合在一起，制定詳細(xì)的實(shí)施計(jì)劃，最好分期分批實(shí)施，整體考慮。另外，還需要考慮供電局的實(shí)際需要，我國(guó)目前的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)最好保證技術(shù)上統(tǒng)一平臺(tái)，配（網(wǎng)）調(diào)（度）統(tǒng)一設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)上節(jié)約資金、管理上易于維護(hù)，從而為我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展提供良好的借鑒。

（2）在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于戶外環(huán)境下運(yùn)行的配電線路設(shè)備，需要提高配電終端設(shè)備、開關(guān)設(shè)備等的質(zhì)量要求，同時(shí)還需要認(rèn)真考慮低溫和高溫工作、雷擊過電壓、風(fēng)沙、振動(dòng)、雨淋和潮濕、腐蝕、電磁干擾等所產(chǎn)生的影響。在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、開關(guān)的外絕緣材料、元器件的篩選等也要對(duì)其性價(jià)比進(jìn)行全方位的考慮。

（3）在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，要保證站端設(shè)備的遠(yuǎn)方控制頻率高于輸電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，此時(shí)就要求10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中所采用的站端設(shè)備具有較高的安全性和可靠性。在實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化后，不僅可以有效的降低工作人員的工作強(qiáng)度，提高其工作效率，而且還能使工作人員對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況有個(gè)全方位的了解和掌握，從而為供電企業(yè)創(chuàng)造更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4、結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，要對(duì)其各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)、有效的設(shè)計(jì)，這樣一來不僅可以確保配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，而且還能為用戶提供更好的服務(wù)，提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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