配網自動化常見問題分析及規劃配置方案

戴太木

摘 要：該文總結電力系統配網自動化的要求、合理規劃與建設方案，分析了電力系統配電自動化的應用現狀、應用原則、應用要求，以加快配網自動化的發展，提高配網供電可靠性。

關鍵詞：配網自動化;應用原則;建設方案

隨著我國科學技術的進步和經濟的發展，對電力安全可靠性和電能質量的要求越來越高，配電網作為電力系統中直接面對用戶的輸電系統，配電自動化是保證配電網可靠性的重要手段.配電網的可靠性指標是整個電力系統結構及運行特性的集中反映.國家電網公司提出了打造統一堅強智能電網的思路，旨在建設以特高壓電網為骨干網架，各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以信息化，數字化，自動化，互動化為特征的自主創新，國際領先的堅強智能電網.

1配電網自動化的應用現狀

長期以來，由于我國電力建設資金短缺，配電網建設滯后于輸電網的發展，配電網的自動化程度遠低于輸電網，然而目前故障停電有80%以上是由配電網系統引起的，電網有一半的損耗發生在配電網.電力作為一種商品進入市場，配電網供電可靠性已是電力經營者必須考慮的主要問題，開展智能配網及其技術支持系統研究具有重要意義.智能配電網是配電自動化技術的發展，配電自動化是智能配電網技術支持系統的重要內容.配電自動化技術利用現代計算機，微電子，網絡及通信技術，實現配電網的運行監控及管理的自動化，信息化，以保證配電網的安全經濟運行，提高供電質量及生產管理效率.配電自動化是一個龐大復雜，綜合性很高的系統性工程，包含電力企業中與配電系統有關的全部功能數據流和控制.

從保證對用戶的供電質量，提高服務水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統一的整體.目前實現配電自動化大體有以下幾種方式：（1）在10kV輻射線路或樹狀線路采用重合器，分段器方式.（2）在10kV環形電纜配電網絡中采用重合器，配合環網柜實現配網自動化.（3）在10kV環形電纜配電網絡中采用環網柜加裝FTU，并設置配電網自動化系統，環網柜可以是戶外的，也可以是戶內式的.（4）我國城市大多數是由沿城市街道敷設的架空絕緣導線構成10kV配電網絡.針對這種配電網絡，目前采用的配電自動化方式是首先進行網絡優化改造，形成多個環網或“手拉手”線路，使每一用戶有2個供電源.以上幾種應用方式雖在各地得到一些應用，其應用效果不是很理想，由于各地經濟條件，社會需求及技術發展的差異，需要優化改進的地方很多.

2配網自動化的應用原則

配網自動化是一項綜合性系統工作，最基本的條件是應具有較為完善的多路電源的配電網點，涉及到城市建設，配網規劃，設備選擇等一系列繁雜工程，內容豐富，技術性強.目前，配網自動化還處于起步，摸索階段，配電網絡和設備還存在許多問題需要解決。配電網自動化最基本的條件是應具有結構合理的一次網架，具有一定的備用容量和足夠的負荷轉供能力，具有較為可靠的設備.

2.1配網自動化的發展應實行分期，分階段進行

從整體上劃分為兩個實施階段：

第一階段：（1）配電自動化首先要求實現實時及準實時數據采集的兩遙（即遙測和遙信）功能.（2）配電生產MIS首先實現基于GIS的自動制圖和設備管理（即AM/FM/GIS）功能，在此基礎上逐步實現其他相關應用功能.

第二階段：（1）配電自動化實現遙控功能.饋線自動化在條件具備的情況下，實現故障自動隔離及恢復供電，條件具備且有實際需要時可考慮配置相關配網高級應用功能.（2）全面實現配電生產MIS功能。

2.2配網自動化的建設原則

2.2.1采用電流控制式的原則

由于重合斷路器經常有合分操作以及瞬時性故障時自動重合，使得配電開關頻繁動作，導致設備可靠性降低，影響使用壽命。另外，自動配電開關有個合閘延時時間，故障時在并聯組數較多的線路，最末級完成合閘的時間達幾十分鐘，合閘時間明顯大于故障判斷時間，影響供電的連續性。

2.2.2適應性原則

適應城鄉經濟條件的原則。

2.2.3適應配電網發展的原則

配網自動化的建設應遵循“統籌考慮，全面規劃;分析現狀，優化設計;因地制宜，分步實施;信息共享，增強效益;充分利用，適當改造;領導重視，專業協作”原則。

2.2.4實用性原則

配網自動化實施尤其應注重實用化要求，應根據實際需要適當簡化功能要求，以降低運維的難度和工作量，盡量擴大覆蓋范圍以實現規模效益。

3配網自動化的要求

配電網自動化是以實時方式就地或遠方對配電網進行數據收集、控制、調節和事故處理的技術，其基本原理是將環網結構開環運行的配電網線路通過分段開關把供電線路分割成各個供電區域。

4配網自動化實施中應注意的問題

4.1后備電源應具有較高的可靠性

配電終端設備中的電源用于控制開關動作，正常情況下從線路中取得，因此，線路失電后的后備電源應具有較高的可靠性。

4.2對運行人員提出較高的要求

實施配網自動化降低了運行人員的勞動強度，提高了勞動效率，使運行人員對網絡的運行狀況掌握得更全面、更快捷，為供電企業創造更好的經濟效益和社會效益。

4.3要做好配網自動化的規劃

配電自動化系統涉及專業多、覆蓋面大，系統接入設備型號繁多，通道形式多樣，相關技術標準尚未統一。因此，配網自動化的規劃是必不可少的，配電自動化系統的建設應保證系統的兼容性、開放性、安全性、先進性與實用性，避免因系統發展和技術進步引起大規模改造甚至推倒重來。

4.4戶外運行環境對開關設備、配電終端設備提出更高要求

配電線路設備的戶外運行環境，對開關設備、配電終端設備等提出了更高的要求，必須考慮雷擊過電壓、低溫和高溫工作、雨淋和潮濕、腐蝕、風沙、振動、電磁干擾等因素的影響，在開關的外絕緣材料、電子設備的設計、元器件的篩選等方面綜合考慮其性價比。

4.5堅持建設與管理并重

配網結構調整和設備改造頻繁，圖形參數維護工作量巨大，在配電自動化系統設計和建設中，應充分考慮運行維護提高系統的投入產出效益，堅持建設和管理并重。

4.6要實現整個電網模型、圖形統一創建和維護

配電自動化系統的數據維護，完善配網GIS與配電自動化系統的數據接口，實現GIS圖形參數的全模型和增量模型自動導入，確保配電自動化系統的數據質量，避免重復維護圖形數據。

4.7配電自動化終端設計及設備選擇

配電自動化終端設備的選擇在通信方式選擇上優先考慮利用已有的光纖通道資源，兼容電纜屏蔽層載波、GPRS/CDMA、Wimax等靈活多樣的通道方式，優選出最佳通信方式組合。

結束語

電網改造將給配網自動化技術與可靠性水平帶來前所未有的發展機遇，電網應在未來的幾年內加速網架結構建設和配網自動化系統建設，提高供電質量和供電可靠性，以滿足現代化建設的供電需求。對此，應該及早規劃建設適應現代化需求的配網自動化系統。隨著計算機軟硬件技術的發展，將會有越來越多的新技術應用于配電網中.配網自動化技術會逐步成熟，為配電網安全高效的運行提供技術保證。隨著電力市場化的實行，供電企業對配電網運行的安全性和經濟性要求越來越高，配網自動化是解決這一需求的必由之路。我們相信，配網自動化建設必將為我國的配電網發展作出巨大貢獻。

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