論述配電網自動化與網絡結構優化

倪一煒 章鑫琨 劉立運 國網鎮江供電公司

配電自動化是指借助現代計算機和通信技術在配電網絡設備中實現監視和控制功能，然后實現配電網絡設備的全自動或半自動運行。配電網絡的自動化可以幫助優化網絡結構，提高供電可靠性和電能質量，簡化保護和操作程序，是現代電網實施全面提高整個配電網管理水平和技術水平的必然趨勢。

一、配電網自動化與通信網絡結構的現狀

（一）因電網基建檢修引發的光纜、電路中斷

電網基礎設施的運行和維護工作強度的大幅增加，這主要是因為在基礎設施檢修運行期間光纖電纜和通信電路頻繁中斷。傳統的業務更新方法通常要求通信維護人員提前到損壞現場，同時改變光纜的路由，或改變業務電纜硬件的搭接方式，該運行維護方法在實踐中不僅費時費力，而且缺乏可靠性并且無法實現快速的工作過渡。另外，早期建立的光纖網絡結構沒有穩定性和安全性保證，不能可靠地保證其運行的穩定性。

（二）難以實現無人站的有效維護，延長了業務恢復時間

隨著經濟社會的快速發展，目前我國的大部分變電站已經完成或者正在向無人值守變電站轉化，這也就導致一旦變電站發生故障，通信維護人員在展開維修工作的時候難免會遇到電纜臨時施工、交通不便等問題，這種由于效率問題造成的影響會延長修復時間，也就是難以實現無人站的有效維護。

（三）傳輸可靠性受電路轉接環節的影響

傳統上，如果要在不同的傳輸網絡之間連接工作，則這與DDF框架中2M電路設備的硬件搭接方法是分不開的。但這同時也會造成傳輸設備端口資源浪費嚴重的問題，每年由轉接電纜引起的通信故障頻繁發生，這直接影響電路傳輸的可靠性。

二、城市10KV配電網網絡結構現狀

我國城市配電網的10 kV供電線路最常見的就是根據T型接向桿變或直接向高壓用戶供電，又因為變電站和開閉所通常位于市區的原因，位置受到了限制。因而上桿一般在電纜出現之后。新建的街道，開發區和社區通常在電纜溝內部鋪設10 kV電纜，并向環網柜或者箱變供電。要想實現配電自動化的功能，那么就不可忽視配電網網絡結構，兩者之間的關系密切，如果網絡結構太簡單或太復雜，都會影成為響配電網的自動化功能實現的一個障礙。

目前的配電網網絡結構最常見的有典型樹狀網絡和多個電源點聯網的配電網絡。以典型樹狀網絡為例來說明配電自動化需要對網絡結構進行優化，在原有網絡結構的基礎上實現配電網自動化難度過大，是不現實的。在典型樹狀網絡結構下，變電站以10KV出線并通過樹狀網絡向柱上變壓器以及高壓用戶供電，但是由于該中網絡結構沒有在主干線上設置分段開關，同時分支線上也缺乏分支開關，這就會出現假如線路上任意一點發生永久性故障損壞時，就導致全線路停電。顯然，在實施配電自動化時，這種類型的線路必須根據電源的重要性設置配電自動化的模式并優化網絡結構。

三、配電網自動化與網絡結構優化分析

（一）配電網自動化技術準則

在構建配電網絡自動化系統時，應使用集中可靠性和分散化的原則。在配電網線路上的電源，通信系統，配電網絡設備和配電網絡自動化系統的規劃中都必須切實落實可靠性的原則，而配電網的分配又需要以具體的地域為依據進行分配，因此在建立配電網自動化時應該分級處理。

（二）合理規劃配網自動化

配電網絡自動化的合理分配是基于每個區域的供電線路的供電需求，同時對每個區域實施分段管理。因此，當區域內發生配電網絡故障時，維護和服務管理人員可以使用配電網絡自動化系統隔離該區域與其他區域之間的連接，以確保整個配電網絡系統的安全性以及供電穩定性。還可以有效地管理因故障造成的損失。為了確保配電網絡自動化系統的安全性和穩定性，并及時有效地應對配電網絡自動化系統的故障，維護和服務管理人員必須充分且正確使用計算機信息網絡技術和相關的配電設備。配電網絡體系結構中使用的配電網絡組件必須能夠承受惡劣的外部環境，同時具有更長的使用壽命。

（三）網絡結構優化準則

網絡接線應該簡潔靈活，以便提高系統的可靠性并實現自動化功能還需要，可以滿足供電安全性的“N-1”標準。執行開環運行，分區域供電，限制城市電網的短路容量并滿足額定電壓要求；可以靈活適應各種可能以及合理的運行模式，變電站的布局和網絡結構可以滿足日益增長的負荷需求；網絡功能齊全，易于操作，維護和檢修；網絡布線必須滿足標準化，安全，經濟有效的網絡運行；選擇高性能，小型化，無油，自動化，維護需求低的電氣設備，同時也要考慮到電網在城市的布局要求以及環保要求。

（四）網絡結構設計原則

配電網的網絡結構設計應該遵循以下原則，首先是線路分段要求。每段線路的分段宜控制在三段以內，比較大的分支線應該結合實際情況考慮安裝分支開關，同時每段電路的供電源也不宜超過三個。對于線路上的供電要求，每段線路上所接的柱上變壓器與高壓用戶最合理的數量為8-10個。

四、結束語

隨著社會的進步和城市的發展，配電網自動化以及網絡結構優化也不斷在發展進步，并且在安全性、穩定性以及可靠性方面都取得了長足的發展，隨著未來技術的不斷改進，整個傳輸網的安全性、可靠性以及傳輸容量必然能夠進一步提升。