城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用研究

趙紅明

【摘 ?要】隨著時代的發(fā)展，電力事業(yè)也得到了快速的發(fā)展，電力資源作為一種重要的可再生資源，當(dāng)前已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的必要因素。由于電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性問題日益突出。加上城市的快速發(fā)展，導(dǎo)致電力負(fù)荷也在急速增加，原有的城市配電網(wǎng)已經(jīng)不在適應(yīng)城市的發(fā)展以及人民的生產(chǎn)生活需要。而實(shí)現(xiàn)城市配電網(wǎng)自動化，并對其配網(wǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃，不僅能夠保證并提高配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性，降低電損，滿足城市的發(fā)展以及人民的生產(chǎn)生活需要，還能進(jìn)一步促進(jìn)我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

【關(guān)鍵詞】城市配網(wǎng);配網(wǎng)自動化;配網(wǎng)規(guī)劃;應(yīng)用

1 城市配網(wǎng)自動化概論

配網(wǎng)自動化是指相關(guān)的供電單位為了合理地提升供電質(zhì)量和配電效率，應(yīng)用的一種依托自動化控制技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)可以進(jìn)行離線監(jiān)控、智能監(jiān)控的方式。配網(wǎng)自動化對于降低供電故障的發(fā)生率、節(jié)約人力、提升城市供電工作效率等方面有著很大的作用，其可以有效地降低供電成本，并合理地提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。城市配網(wǎng)自動化的關(guān)鍵目的就是有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)電力體系的自動化運(yùn)作，以便于實(shí)現(xiàn)自動化的電力調(diào)度。配網(wǎng)自動化技術(shù)屬于現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)等高新技術(shù)集于一體的，能夠自動地對相關(guān)的電力系統(tǒng)全過程進(jìn)行實(shí)時動態(tài)監(jiān)控，進(jìn)而合理地對電力系統(tǒng)運(yùn)作實(shí)行保護(hù)以及遠(yuǎn)程的操作，以保障電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)作，提升其電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 城市配網(wǎng)自動化現(xiàn)狀

2.1城市配網(wǎng)自動化建設(shè)中存在問題

第一，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理;進(jìn)行配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時大多數(shù)的供電企業(yè)都經(jīng)常出現(xiàn)顧此失彼的情況，沒有從全局角度出發(fā)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，使得經(jīng)常出現(xiàn)主站與控制端不相匹配情況，各種電路設(shè)備間出現(xiàn)矛盾、沖突，從而造成供電通道容量無法很好的滿足電力負(fù)荷需求。還存在少數(shù)供電企業(yè)一味追求利益，忽視供電安全，將自動化技術(shù)在老化的配電網(wǎng)運(yùn)用，從而致使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重不合理現(xiàn)象。

第二，配電網(wǎng)設(shè)計功能單一;以往進(jìn)行配電網(wǎng)自動化功能設(shè)計時，其設(shè)計理念和思路僅僅只是放在增強(qiáng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性上，從而導(dǎo)致設(shè)計的配電網(wǎng)自動化功能過于單一，已經(jīng)無法在適應(yīng)配電網(wǎng)自動化建設(shè)需求。

第三，盲目購置各種新型設(shè)備;當(dāng)前，很多供電企業(yè)在配電網(wǎng)自動化建設(shè)過程中沒有仔細(xì)了解配電網(wǎng)自動化建設(shè)的需求就盲目購置各種新型電力設(shè)備，導(dǎo)致購置的設(shè)備不符合配電網(wǎng)自動化建設(shè)的需求或是新舊設(shè)備不兼容等情況出現(xiàn)。

2.2配電網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國城市配電網(wǎng)的線路結(jié)構(gòu)主要是采用埋設(shè)和架空兩種線路結(jié)構(gòu)，其中城市配電網(wǎng)中主要采用埋設(shè)線路結(jié)構(gòu)。但是，由于配網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜以及其他因素影響，使得多數(shù)線路仍存在著安全隱患，這就增加了配網(wǎng)運(yùn)行的負(fù)荷，從而對配電網(wǎng)運(yùn)行的安全、穩(wěn)定以及效率造成了嚴(yán)重的影響。

2.3配電自動化通信模式

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的運(yùn)行離不開通訊技術(shù)的支持，利用通訊技術(shù)能夠?qū)⒅髡鞠到y(tǒng)的指令準(zhǔn)確、無誤的傳輸?shù)狡渌潆娊K端，從而對配電終端運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時控制，設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，無法正常使用，通過通訊技術(shù)能夠及時將故障信息反饋到控制中心，最終實(shí)時配電自動化控制。城市配網(wǎng)在運(yùn)行時，容易受到多種客觀因素影響，例如運(yùn)行環(huán)境較惡劣，內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，廣泛分布在配電線路周邊等。因此，在實(shí)際應(yīng)用通訊技術(shù)時，應(yīng)對其可靠性、安全性、穩(wěn)定性進(jìn)行充分考慮，并做好通訊設(shè)備的檢查和維修工作。

3 城市配電網(wǎng)規(guī)劃

3.1 延展性原則

在進(jìn)行城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃時，應(yīng)該重視其延展性的原則，依據(jù)當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)配網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，開展一次性的構(gòu)建完成配網(wǎng)主站體系，再依據(jù)其發(fā)展的相關(guān)需求及要求構(gòu)建其對應(yīng)子站以及終端體系，有效地縮減之后的配網(wǎng)改造量以及重復(fù)性的投資，持續(xù)健全其配網(wǎng)線路，逐漸實(shí)現(xiàn)分區(qū)配網(wǎng)的自動化，以致全網(wǎng)自動化。

3.2 主干網(wǎng)線的正常運(yùn)作

在對配網(wǎng)的相關(guān)負(fù)荷控制要求進(jìn)行規(guī)劃時，應(yīng)該重視其主干線網(wǎng)線的正常運(yùn)作方法的負(fù)荷電流控制，通常的單環(huán)網(wǎng)饋線應(yīng)該控制在250A之下，多環(huán)網(wǎng)的饋線應(yīng)該控制在300A之下，其對應(yīng)輻射型的饋線要控制在400A之下，兩供一備饋線應(yīng)該要控制在400A之下。若是其負(fù)荷電流超出時，就應(yīng)考慮利用增加線路來對其進(jìn)行分割負(fù)荷，合理地提升負(fù)荷的轉(zhuǎn)供和互拱的能力。

3.3 重視其變電站間的聯(lián)絡(luò)饋線

在對其配電聯(lián)絡(luò)要求進(jìn)行規(guī)劃時，應(yīng)該重視其變電站間聯(lián)絡(luò)所用的10kV饋線至少也要是4條，其相關(guān)的負(fù)荷不能超出導(dǎo)線的安全截流量的1/2，便于合理地滿足變電站間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移需求，在電纜的管道以及開閉所的土建規(guī)劃中也應(yīng)該要考慮依據(jù)終期一同建成，相關(guān)的電氣建設(shè)可以分期完成。

4 我國城市配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

4.1配電網(wǎng)架設(shè)備的應(yīng)用

通常情況下，將電纜鋪設(shè)架空是城市配網(wǎng)主干線的運(yùn)行方式，保證電路應(yīng)用性，城市供電網(wǎng)線路一般為10kV。隨著我國經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，城市建筑的風(fēng)格也越來越多樣化。在搭建電網(wǎng)時，傳統(tǒng)配網(wǎng)架空方式已不能滿足現(xiàn)代建筑多樣化的要求。因此，為了滿足城市發(fā)展的需要，中國不斷推出大容量電線和設(shè)備。同時，對系統(tǒng)的終端端口和終端設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化匹配，在終端位置預(yù)留了其他自動設(shè)備的接口，進(jìn)一步提高了自動化系統(tǒng)的安全性，保證了電力的有效、可靠應(yīng)用。

4.2配網(wǎng)GIS系統(tǒng)的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層及系統(tǒng)層，它的主要應(yīng)用是對地理空間定位數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲等工作，管理有關(guān)輸配電線路系統(tǒng)，管理終端消耗。對相關(guān)的配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行管理是城市配電自動化應(yīng)用的主要體現(xiàn)。

4.3配電自動化體系的應(yīng)用

在城市配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，應(yīng)嚴(yán)格要求配電網(wǎng)線路改線率，因?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)變化頻繁，當(dāng)監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測信息發(fā)生變化時，要及時更換，相關(guān)部門應(yīng)及時將變化的數(shù)據(jù)信息反饋給配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，對主站得到的信息與線路的具體操作一致性進(jìn)行保障。如果自動化系統(tǒng)無法及時與子站監(jiān)測信息的變化同步，則通過主站顯示的信息不能對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)線的實(shí)際操作，進(jìn)而影響了城市自動化系統(tǒng)的可靠性，也影響著系統(tǒng)本身價值的發(fā)揮。此外，要充分利用自動化設(shè)備和開關(guān)的協(xié)調(diào)性，對雙層數(shù)據(jù)的收集可以采用子站、主站及終端，并監(jiān)控配電網(wǎng)。在此情況下，當(dāng)各配電終端以及子站快速接收配電網(wǎng)主站發(fā)出的指令時，將設(shè)備設(shè)施終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋至終端主站。在建設(shè)配電自動化系統(tǒng)時，必須對主站建設(shè)的靈活性和實(shí)用性予以高度重視。

5 結(jié)語

城市的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對于相關(guān)的電力系統(tǒng)運(yùn)作能夠確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)作，相關(guān)供電企業(yè)要不斷強(qiáng)化對于配電自動化技術(shù)的合理運(yùn)用，不僅是要落實(shí)配網(wǎng)規(guī)劃中的城市配網(wǎng)自動化及定位，運(yùn)用科技策略來實(shí)行配網(wǎng)的自動化水平提升，更是要經(jīng)過電網(wǎng)對配網(wǎng)自動化技術(shù)展開實(shí)時監(jiān)控，供電企業(yè)應(yīng)該依據(jù)配網(wǎng)發(fā)展的各類需求以及配網(wǎng)設(shè)施、配網(wǎng)的運(yùn)作方法、通訊技術(shù)等高新科技合理地規(guī)劃配網(wǎng)自動化體系，并選取效率較高以及功能強(qiáng)、功耗低的相關(guān)配網(wǎng)設(shè)施，以便于有效地實(shí)現(xiàn)城市的配網(wǎng)自動化實(shí)用性，進(jìn)而合理地提升電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性以及可靠性，促進(jìn)供電企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：山西省長治供電公司調(diào)控中心）