農網配電自動化技術的解決方案

梁秀飛

摘要：配電自動化為一種綜合系統，在電網運轉狀態監督、故障方位確定與隔離以及協助電網系統快捷性恢復常規運行模式等方面體現出巨大的優越性。本文從實用性的視域出發，提出了農網配電自動化技術的幾類解決方案，希望在協助供電企業與相關部門提升農網配電自動化系統規劃與執行質量方面有所幫助。

關鍵詞：農網配電自動化技術；電網；穩定運行；經濟發展

引言

近年來，雖然我國農網配電系統取得了長足進步，如線路負荷能力有所提高，網絡結構也日趨完善，但其自動化程度尚不合理，故在一定程度上限制了農網配電系統的安全運行、供電能力和維護管理，在此本文結合試點工程對其自動化技術進行優化。實踐證明，其對于改善供電安全性和可靠性，節約資源，強化管理大有助益。

1農網配電自動化建設目標

農網配電自動化建設將由一個覆蓋全面、聯系緊密、功能互補、數據共享、控制聯動的高可靠性的信息處理和控制集成系統、終端智能設備以及堅強網架共同構成。農網配電自動化建設應達到以下目標：其一，實現三遙功能，通過對配電網的實時監控，提升配網調度的安全性，避免由于支撐信息不足造成的可靠性較差的調度出現；其二，實現配電自動化功能，自動實現進行故障隔離、恢復非故障區供電，減少停電范圍，縮短故障停電時間，提高供電的可靠性；其三，實時監測、改善電壓質量。優化網絡結構和無功配置，降低電能損耗；其四，提高配電臺區供電質量，實現配變參數監測、保護、測量、動態無功補償控制和三相不平衡治理等；其五，提高服務質量，提高為用戶服務的響應速度和服務質量，保證故障時對用戶供電的能力；其六，通過自動化系統的實施，真正提高企業的現代化管理水平。

2農網配電自動化原則

其一，穩定性。需要兼顧考慮系統和設備兩個方面的穩定和可靠。因此要保證系統的結構簡單，同時對于故障處理原則應考慮在各種運行狀態下故障處理的可靠性；其二，實用性。要求解決方案要因地制宜、因網制宜，根據各單位的特點選擇最適合、最能見效的自動化解決方案優先實施。自動化系統必須綜合規劃，統籌考慮各方案的特點，可以分步、分期實施，逐步升級；其三，先進性。指系統設計理念的先進性，系統規劃有前瞻性，使用穩定有效的先進技術設備，但不應該理解為就是使用最新的技術和設備。

3農網配電自動化技術的解決方案

3.1分布式智能、網絡式保護饋線自動化方案

分布式智能控制方案特性就是對斷路器配置智能自動化監控設備以及電動負荷開關具有很強的依賴性，而且可以對配電線路電流的運轉形式進行有效的檢測和管理。分布式智能控制方案主要是指對電源開關兩端的電壓進行檢測，并應用運轉模式，提高檢測準確性的一種控制方案，這一方案能夠充分發揮控制器的邏輯功能，能夠自主查找故障位置和避開故障范圍兩端的開關，進而對故障點進行有效的隔絕，并可以智能的將聯絡開關進行閉合，最終達到保證非故障區域的常規性和舒暢性的目的。這一方案通過V-I-T技術的邏輯辨識功能，可以實現迅速復電和高效檢測故障點位置的目標。如果方案中的線路開關使用的是斷路器裝置，還能夠通過重合器，發揮就地重合和快速切斷故障的功能。在通信通道建設健全的基礎上，自行的升級至標準化的FTU/DTU，具備三遙功能。

網絡式保護控制方案編制工作和分布式智能控制方案具有很密切的聯系，這一方案的特殊性表現在其具有GPRS通信和局部光纖通信功能，正是這些功能的存在保證了環網中各FTU信息的交互性。一旦配電系統中存在異常，這一方案不需要變電站的開關跳閘，就能夠在較快的時間內讓環網中各FTU自主的避開故障位置附近的兩端開關，而且聯絡開關會主動合閘實現轉供電，從而有效的減少停電面積，縮短停電時間。在這一方案的引導下，串聯開關的無極差保護功能能夠最大限度的發揮出來，并可以整合分布式就地控制技術的優勢，保證配電設備運行的高效性和一致性。

3.2農網配電線路故障自動定位系統

農網配電線路故障自動定位系統方案以接地故障和故障指示器自動檢測短路故障的功能為核心，有效發揮通信功能的作用，把動作信息利用短距離無線通信整合到就地安裝通信終端，然后通信終端會把收集到的相關信息，利用GPRS通信或者是公共通信網絡GSM的手機短信，發送到后臺監控系統和中心站。當電網出現異常時，指示器會發出相應的信號，與此同時利用通信功能把這些信號發送到人機監視系統，后臺會全面對接收的信號進行分析，最終在較短的時間內明確故障位置，并會在地理信息系統和主接線圖中給出一定的提醒，同時會以短信的形式把定位結果發給相關工作人員。這一方案的應用，能夠提高故障查找和處理效率，減少很多故障位置的查找時間，而且還能夠有效的縮短停電時長，保證電網運行的經濟性和穩定性。

3.3綜合型實用方案

綜合型實用方案就是把上面提到的兩種方案整合到一個配電自動化系統中。在F類供電區域的郊區線路、農網線路等投資資金規模受限的場合，實施安裝就地顯示的故障指示器和帶故障狀態遠程信息傳輸的一遙故障定位系統；在C、D、E類供電區域，實現故障自動定位和基本的狀態檢測和負荷監測；在A、B類供電區域的主環線路，已安裝有電動開關的場合，可以安裝三遙終端，實現故障情況下的故障隔離和負荷轉供。推薦使用具有分布智能的終端和必要的網絡式保護功能，以提高可靠性；在A類供電區域的中小城市和區域，實施以線路故障自動定位系統、SCADA和以GIS為基礎的配電管理系統為基本功能的實用主站系統。

4 E-PON技術在配電自動化中的應用

EPON技術組網在配電自動化系統中的應用，可以將通信系統劃分為三個層次，即主站層，變電所子站層與饋線層。手拉手環結構在當下配電自動化系統中具有較高的應用頻率，2個OLT被安置在不同的變電站中，達到對光路整體性維護的目標，同時對不同變電站設施的檢查與維修對配電系統運轉的安穩性不會造成任何干擾。

在配電系統中，應用手拉手環運行結構，能夠有效的保證單一通信ONU終端運行可靠性，同時還能夠根據實際情況，把不同的PON連接口安裝于ONU終端，從而實現對手拉手環結構的優化，優化后的結構應用到農網配電自動化系統中，再結合EPON技術的輔助功能，能夠達到構建配電通信的目標，不僅使配電網絡中的資源實現了共享，還為配電系統的自動化提供了技術支撐。

結語

對上述三種配電自動化解決方案的研究和分析，認為農網配電自動化系統的建設不應采取單一模式，而是根據實際情況合理布置配電線路監控點的選型，滿足對不同配電線路的運行監控要求，大幅提升配電自動化系統的實用化水平。大量應用以故障指示器為基礎的實用自動化方案，將可以幫助供電運行部門在一定的資金預算范圍內，實現最大程度的配電自動化覆蓋范圍。對于饋線自動化（FA）故障隔離策略，在實現基本三遙功能的同時，以分布式智能為基礎的饋線自動化方案，可以實現故障的自動隔離和轉供，不依賴于通信和主站，可靠性更高，具有廣泛推廣價值。

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