城鎮化建設形式下農村配電網自動化建設淺析

劉利德

摘要：城鎮化需智能電網，配電網自動化是智能電網的基礎。農村配電網由于本身的特點有所不同于城市電網建立。文摘：從農村配電網自動化系統的發展趨勢及其本身特點出發，研究了農村配電網自動化系統的功能定位，從主站系統、監控系統等方面提出了適合農村配電網自動化的形式，變電站系統、配電網終端、通訊系統等。

關鍵詞：城鎮化建設;農村配電網;配電自動化;系統構架模式

在我國新型城鎮化進程之中，電網作為重要的“載體”，應在電網規劃之中帶領農民擠滿在中心村鎮。在電網建立之中，要提升電能質量和服務質量。為了提升供電質量，農村配電網配電網自動化建立勢在必行。目前，國際配電網自動化主要關于小城市配電網建立，而相對偏僻地區的農村配電網建立尚處在試點階段。因而，農村配電網應采取何種配電網自動化系統體系結構形式，達到改良配電網運轉和管理的目的，成為時下的熱點課題。

1農村配電網自動化建設背景

與城市相比，我國農村配電網的發展程度還遠遠落后于城市。農村配電網具有下列特點：1）地區原產大、范圍大、負荷集中。2）農村配電網點面大，農村配電網末端地形相對復雜，電網運轉環境相對嚴峻。3）通訊和信息自動化程度高。通訊手段主要是電力載波或微波，部分僅采用光纖，抗干擾能力相對較弱，可靠性差。同時，安全性、營銷和生產信息管理系統沒有結合，使信息流的價值和工作效率低下。4）電力專業人員的整體素質較低。

2農村配電網自動化系統功能定位

配電網自動化系統的功能定位應以配電網運行監管的業務需求為基礎，并考量中國配電網自動化的發展階段和國內外發展趨勢。本文主要論述了將近十年以來我國配電網自動化建立的經驗教訓，提出配電網自動化建立應與區域城鎮化建立規劃相結合，投資重點應向中心城鎮和大城鎮傾斜，系統功能定位應從先進的起，先進的功能和自動化系統規劃應依據智能電網（SDG）發展的要求展開，而不是追求設備和系統功能的完整性和目標的先進性。功能定位主要從下列幾個方面考量：1）滿足10-15年配電網發展要求;2）技術成熟可信，投資報答周期長，社會經濟效益最小化;3）系統具有良好的可擴展性和技術升級空間，使配網控制系統能不斷完善;4）選取恰當的饋線自動化技術;5）結合實際狀況，試著整合各種管理系統和其他使用系統，構建資源分享。

3系統構架模式

農村配電網自動化形式包括下列幾個方面：配電網主站系統、配電網電子站終端、配電網通訊和饋線自動化。

3.1總體構架模式

典型配電網自動化系統總體架構形式通常運用主站-變電所（可選）-終端三層構造;饋線較難時，也許沒有配電網電子站，或配電網電子站設立恰當，為二級和三級混合結構。考量到城鎮化建立應逐漸發生中心村，許多自然村正在漸漸消亡，形成將來負荷相對分散。另外，分層方法可提升數據搜集的實時性和可靠性，因而提議運用三層構造。

3.2配電主站系統

配電網自動化主站系統是配電網自動化系統的中心部分。主要構建配電網數據搜集、監測等基本功能和配電網流形研究、運用等拓展功能，并具有與其他使用信息安裝的信息交互功能，為配網調試指揮和消費管理獲取技術支持。自動配電網主站系統的建立形式可分工兩種形式：布署綜合性主站系統形式和獨立國家配電網主站系統形式;綜合主站系統形式主要用作中小型配電網。綜合主站系統有一個分享的支持軟件平臺。系統硬硬件資源充份分享，大大降低了運轉維護成本。因而，農村配電網主站系統可選取三種形式︰調試配電網集中控制GIS集成、調試配電網集中控制集成和調試配電網集成。

3.3配電子站與配電終端

3.3.1配電子站

電子變電站是配電網自動化系統的中間層，通常規劃在變電站或關鍵開關站。它在配電網自動化系統中起著區域數據搜集節點的作用。電子變電站與配電網主站、配電網終端通訊，相互交換信息，完成配電網終端的數據搜集和控制功能，并發送給主站;同時接收主站的各種命令，完成各種操作義務。依據有所不同的應用環境和用戶對變電站功能的有所不同要

求，配電網變電站有兩種形式：監控功能變電站和通訊催化劑變電站。通訊型配電網電子站直觀可信，免保證。局限于無人當值變電站或開關站。FA的自動問題處置分散在主配電站。考量到農村配電網人員素質高，搜集數據量大，建議采用通訊掌控配電網電子站。

3.3.2配電終端

終端設備是配電網自動化系統的帷幕基礎，用作監視配電網開關、配電網變壓器等配電網設備。依據監控對象的有所不同，配電網自動化遠程終端可分工：饋線遠程終端，包括FTU（加裝在配電網饋線回路終端、開關臺等）、DTU（加裝在開關站、配電站等）和配電網變壓器遠程終端TTU（加裝在配電網變壓器之上）。配電網終端應依據一次安裝的確切設備、用戶的功能建議和終端設備的性價比展開選擇。但在選取配電網終端時，應特別留意選取擴展性算法的配電網終端，以構建饋線自動化形式隨電網構造的變化而變化，而不是交換或改建舊有的配電網終端。

3.3.3配電通信系統

通訊系統的建立是配電網自動化系統的關鍵之一。配電網系統需準確的通訊手段將控制中心的控制命令準確地傳送到少量的遠程終端，并將表現遠程設備運轉的數據信息搜集到控制中心。目前可運用的通訊方式有：1）通訊電纜：運用公用電話作為參數介質，傳輸速率300-48bits，參數間隔短，可靠性低，但實時性高，投資成本高，適合車站通訊;2）光纖通信：傳輸速率低，間隔遠，可靠性低，但投資成本低，同一通訊電纜加裝保證，局限于配電網支線;3）無線通信：傳輸速率僅為幾kpbs，傳輸間隔小于50km，受建筑物影響，實時性一般，加裝保證便于，但可靠性受天氣影響，因而，這種方法局限于郊區;4）電力載波：投資大，但可靠性、實時性和拓展性差。該方法局限于城市電纜供電系統;GPRS特別局限于遠間隔、集中的“兩遙”終端通訊（如問題指示燈）的數據通信。綜上所述，由于主站與變電所間信息量大，需一條高速可信的通訊通道，大部分供電局已在辦公室與變電所間建立了光纖通信網絡，因而，主站與變電站間的通訊可外借該通道，從而浪費再次修筑通信線路的投資。變電站與終端的通訊具有數據量大、可靠性低、通訊距離遠等優點。依據饋線自動化方式和經濟才能，可選取光纖、電纜和無線。

3.4饋線自動化系統

農村配電網自動化系統技術方案的中心是選取恰當的饋線自動化技術。依據問題隔離和網絡重構戰略的有所不同側重點，饋線自動化主要有下列三種控制形式。本地掌控包括重合器形式、重合器和分配器形式以及點對點通訊形式。這三種形式有一個共同的成績：沒主站，系統是邊緣化的，配電網的運轉形態不能即時監控，不能從全局之上獲取最優的網絡重構方案。但無須設置通訊通道，投資小，安全便利。

結論

簡而言之，隨著城鎮化的發展，農村電力需求不斷變化，電網構造也在發生變化。配電網自動化建立需要統一規劃，分步實行。在規劃時，考量到配電網自動化的最終目標，配電網自動化主站安裝舉薦調試與配電網相交融，配電網自動化變電站適當考量價格低廉、安全穩定的通訊控制變電站。建議運用電流電壓混合的控制方式，遠程和本地掌控相交融，以便于分階段投資，提升整個系統的性價比。

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