城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)分析

高浩宇

摘要：隨著時間的推進(jìn)，城市的規(guī)模擴(kuò)大，城市電網(wǎng)的配電系統(tǒng)等待著進(jìn)一步的提升。而為了滿足城市用電需求的同時節(jié)約各項資源，配電自動化系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，主要針對城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：城市配電;自動化系統(tǒng);運(yùn)行

在電力系統(tǒng)內(nèi)，城市配電網(wǎng)是重要的一環(huán)，在城區(qū)范圍內(nèi)，負(fù)荷分布密度大，負(fù)荷重要性普遍較高。對城市配電網(wǎng)的供電可靠性、安全性和電能質(zhì)量提出越來越高的要求。而城區(qū)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是保證城市配電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行的重要基礎(chǔ)和技術(shù)平臺。該文以某城市為對象，對城市配電自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能要求和技術(shù)指標(biāo)做以探討。

一、配網(wǎng)自動化的意義

城市配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是在數(shù)據(jù)傳輸和計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的信息管理系統(tǒng)，利用城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)解決了當(dāng)前平臺不統(tǒng)一、平臺功能單一等問題，推進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。在配電自動化系統(tǒng)中配置了多種軟件，這些軟件可以將配電網(wǎng)測量數(shù)據(jù)中存在的問題進(jìn)行解決，形成了相應(yīng)的配電網(wǎng)調(diào)度仿真軟件，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以通過配電自動化系統(tǒng)解決存在的問題，優(yōu)化配電自動化系統(tǒng)的運(yùn)行模式，縮短了停電時間。通過進(jìn)行城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)可以節(jié)省資源。一旦實(shí)現(xiàn)城市配網(wǎng)自動化的全面覆蓋后，就可以對電力設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在電網(wǎng)出現(xiàn)問題后可以及時采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化。城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)可以全面提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性，利用配電自動化系統(tǒng)進(jìn)行輔助，可以及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在的問題，并診斷存在的故障。

二、城市配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（一）配電主站層

配電主站層又叫做調(diào)度段，主要負(fù)責(zé)對配電子站發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和管理，對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和存儲，對終端線路和子站線路要進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)線路出現(xiàn)故障后會自動發(fā)出警報，并對故障段線路進(jìn)行定位、隔離。

（二）配電子站層

配電子站層處在配電自動化系統(tǒng)中間，主要利用通信系統(tǒng)來完成配電主站系統(tǒng)之間的通信，其次配電子站層范圍中的TTU、FTU、DTU中的終端配置可以利用配電子站層進(jìn)行通信，通過配電子站層對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行聚集，然后將收集到的數(shù)據(jù)傳遞到終端配置數(shù)據(jù)中，具有遠(yuǎn)處監(jiān)督控制、本地監(jiān)督控制、遠(yuǎn)處信息通信、遠(yuǎn)處檢測、阻隔事故等功能。

（三）配電終端層

配電終端層處于自動化系統(tǒng)底部，具有保護(hù)設(shè)備、饋線自動化等功能，主要用于對各種現(xiàn)場信息進(jìn)行監(jiān)督和收集，對發(fā)生的事故進(jìn)行隔離、監(jiān)督檢查等。

三、配電自動化系統(tǒng)技術(shù)

（一）通信技術(shù)

隨著現(xiàn)代化通信技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通信技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，配電自動化通信技術(shù)也要以光纖作為通信媒介，建立無源光纖、電導(dǎo)多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，使用以太網(wǎng)源光網(wǎng)絡(luò)可以在某一個站點(diǎn)的電壓失去后，保證環(huán)路上其他站點(diǎn)可以正常進(jìn)行通信。另外，對于無法鋪設(shè)光纖的地方，在進(jìn)行通信時可以選擇電纜屏蔽通信載波技術(shù)，利用此技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動化通信，安裝施工也非常的便利。

（二）饋線自動化監(jiān)測技術(shù)

饋線自動化技術(shù)可以有效解決配電自動化系統(tǒng)中站點(diǎn)的運(yùn)行壓力，可以實(shí)現(xiàn)故障的檢測、篩查和上報，并且測控終端在低溫、高溫等各種天氣情況下穩(wěn)定運(yùn)行，而且可以準(zhǔn)確判斷出故障信息，實(shí)現(xiàn)了故障隔離和供電恢復(fù)。

（三）智能分布式饋線自動化技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，饋線模式主要有集中控制、綜合控制、分布式控制三種模式，集中控制和綜合控制在運(yùn)行過程中會把全部饋線終端信息發(fā)送到主站，這樣一來就會導(dǎo)致主站的工作量加大，影響了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。而運(yùn)用智能分布式饋線自動化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的隔離，保證非故障區(qū)供電正常，同時該技術(shù)可以降低主站工作量，提高電力系統(tǒng)jzi行效率。

四、配電自動化技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用

（一）配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)在運(yùn)行中的應(yīng)用

在配電自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以將系統(tǒng)分成中心站級和現(xiàn)場級兩個控制層。其中現(xiàn)場控制層會通過分散模式安裝好相應(yīng)具有監(jiān)控功能、通信保護(hù)功能以及繼電保護(hù)功能的現(xiàn)場控制裝置，實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的智能化監(jiān)控。必要時還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的模擬測量。另外，要安裝適用于電網(wǎng)運(yùn)行的保護(hù)測控裝置和繼電器裝置。中心站級控制層主要是利用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各種不同功能終端設(shè)備的連接，從而組成完善的監(jiān)控體系，達(dá)到集成化管理電網(wǎng)的目的。

（二）配網(wǎng)自動化控制過程

在供電系統(tǒng)中應(yīng)用配電自動化系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動化監(jiān)控，收集相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集和處理主要以配電間隔單元為基礎(chǔ)，將數(shù)字式測控裝置安裝到現(xiàn)場級高壓開關(guān)柜中，利用測控裝置進(jìn)行測控，并采用集中供電的方式提供電力能源，可以有效降低干擾性，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。另外，利用220V交流電或直流屏集中可以得到監(jiān)控器供電源。開關(guān)量和模擬量主要是由變壓器數(shù)量和變壓器進(jìn)出線路徑?jīng)Q定的，其中隔離開關(guān)可以獲取開關(guān)量，并從電流、電壓互感器得到模擬量，電壓互感器傳輸電壓信號為0～100V，電流互感器傳輸電流信號為O～5A。在設(shè)計配電自動化系統(tǒng)時，外接任務(wù)一般可以利用通信電纜完成，可以根據(jù)使用要求選擇規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到9×0.8mm標(biāo)準(zhǔn)，并且可以達(dá)到系統(tǒng)要求的計算機(jī)屏蔽電纜，將通信電纜連接好以后可以對所有連接設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并通過傳輸相應(yīng)的操控指令完成設(shè)備的運(yùn)行操作，同時將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇傉局鳈C(jī)上，對接收到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行分析和匯集，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果對系統(tǒng)自動化控制進(jìn)行完善。另外，電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)還配置了數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲，以便可以對電力系統(tǒng)資料信息和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查詢。

五、結(jié)束語

在這個時代中，人們已經(jīng)完全離不開電能了，在我們所處的環(huán)境中，每一處都能看到電的應(yīng)用，所以說，完善城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)是勢在必行的。提升城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)水平，不單單會提升城市電網(wǎng)的工作效率，還可以提高廣大民眾的生活品質(zhì)，推動電力行業(yè)的發(fā)展。所以，相關(guān)工作人員仍需要不斷努力、不斷研究，令我國的城市電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)技術(shù)水平更上一層樓，從而為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。