10kV配網自動化建設的規劃與設計分析

葉琳　葉軍俏

摘 要：經濟發展過程中，社會生產與生活對用電要求持續提升，國家重視配網技術發展，電網穩定性對用戶用電體驗影響大，多數行業發展都依賴于電力能源。在發展進程中，注重提升配網水平的重要性顯著，加強配網安全性?；诖耍恼轮攸c研究討論10 kV配網自動化建設問題，提出科學的規劃與設計措施，僅供參考。

關鍵詞：10 kV配網自動化;工程建設;規劃設計

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）04-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.024

配網系統中，10 kV配網運行目的是向社會提供電力能源，供電范圍廣，供電量高，電能供應不滿足用戶需求，會影響社會生產與生活。10 kV配網為標準配置，屬于電能傳輸的重要環節。10 kV配網與電力系統主網相連接、與電力用戶相連接，在電網結構中具有過渡效應。配網系統屬于綜合化用電管理系統，涉及監控系統、用戶管理系統、變電站等。在近年來的發展中，將自動化技術應用到配網建設中，既可以確保供電系統自動化運行，還可以確保電網內外環境協調度，增加經濟效益與社會效益[1]。

1 10 kV配網自動化系統發展現狀

在新時期下，為了維護電力人員安全，提升電力供應穩定性，加快配電網項目發展，以科學方案與規劃設計，不斷提高項目質量。10 kV配網自動化系統中，面臨較多不良問題，如果沒有處理好相關問題，則會影響配電網正常發展，影響電力行業發展。

第一，通信系統建設面臨配電網項目工程量大、內容復雜等難題，涉及多個參建方、專業，建設周期長，自動化檢測與運維問題較多。多數施工企業的資質、施工隊伍綜合素質差距大，為提高通信系統質量，應注重電網智能化交互，加強電網運行效率，降低停電故障損失，維護供電穩定性。

第二，當前，各地區注重建設自動化系統，然而受到地區條件影響，設備老舊，運行環境差，導致自動化建設阻礙大，且部分工作開展不順利，無法保障供電的安全性與穩定性[2]。

2 10kV配網自動化建設要素

2.1 自動化終端

在10 kV配網自動化建設中，自動化終端屬于重要組成。自動化終端建設，應全面發揮主站系統、子站系統運行穩定作用，運行期間出現的不良問題能夠反映到自動化終端中，按照問題種類發揮輔助作用，實時監控管轄區域內容，維護配網運行穩定，維護供電過程順利性。

2.2 主站系統

詳細劃分主站系統，將主站系統劃分為故障診斷系統、軟件子系統、應用子系統、數據采集與監控系統。

2.3 子站系統

子站系統的作用在于管理，涉及周邊開閉與開關等，具有重要管理作用，能夠科學管控饋線與監控設備。應用子站系統可以節約主干道通道，實際運行期間，子系統能夠收集運行數據，同時將數據傳輸到通信處理器中。

3 配網自動化功能目標

在近年來的發展中，配網自動化網絡成熟度高，組成包括地理信息系統、集中控制中心、配調自動化網、接口系統、綜合類管理系統。

10 kV配網調度監控、數據采集自動化系統能夠實時監控配電網，處理數據信息。在配網監控技術中，數據采集與監控系統可以按照遠傳數據信息、值班報修熱線、自診斷故障報告，實現故障定位與隔離、故障自診斷、故障檢修安排、事故報告存檔、處理信息交換。支持無人值班模式，根據無功電流、功率因數、電網電壓值參數，自動進行饋線保護，實現閉環網絡控制，遠方切換定值，集成地理接線圖。

饋線自動化可以自動隔離配網饋線故障、供電恢復系統。饋線自動化處于正常狀態時，可以遠程測量饋線與變壓器電流、電壓、功率、電能量、功率因數，遠程監控電力設備運行狀態，科學控制電容器運行狀態，確保配電網調配效益，減少電網線路損耗。監測斷路故障時，饋線自動化能夠自動識別故障區段，斷電隔離保護故障區段，恢復用戶供電[3]。

高級效應分析系統，能夠計算分析數據采集與監控系統數據，通過電量計算分析、母線分析方式，連接配電網設備、帶電網絡拓撲，注重電網運行分析，實現電網調度、操作培訓。

預測母線負荷、計算饋線潮流，建設配網預估網絡，均衡配置電荷分配。遵循網絡線路損耗、配變負荷參數，能夠優化重構配網網絡，針對不同級別用戶提供相應的電力服務，確保用戶負荷平衡度。

4 10 kV配網自動化建設規劃和設計

4.1 分批改造，滿足線路需求

配網自動化建設對線路要求高，必須分批改造線路，編制詳細方案，提取配網線路負荷指標。線路改造期間，參考配網建設問題，制定科學改造計劃，確保分批改造質量。積極響應配網變化情況，按照實際情況制訂調整計劃，緩解電力企業資金壓力。在改造期間，應滿足配網自動化建設的設備需求。

4.2 確立規劃原則

10 kV配網自動化建設能夠促進配網架構的合理性，規劃設計期間，配網分布與架構屬于基礎工作，能夠實現配網自動化。規劃設計期間要掌握相關建設規則。

第一，建設過程中，合理控制建設標準，遵循配網建設法規，實地考察區域情況，結合地區實際做好配網規劃工作。

第二，實行配網自動化建設時，選擇主干道建設方式，應用環網接線措施，應用相關電力設備與導線，使用期間加強功能作用，可以在大負荷載量上轉移負荷。

第三，線路安裝操作時，按照標準原則劃分線路段，分段監控，綜合考慮分段線路位置不同因素。在選擇配電設備時，注重提高設備信息水平，推廣數字化應用，可以確保設備可操作性，優先選擇具備遠程遙控功能的系統。

第四，對于配網自動化架構，包括傳統配網基礎元件，做好保留與技術改造處理。智能控制中心，應用計算機技術。執行元件能夠延伸智能控制中心，屬于重要終端。附屬工作設備涉及遠程電表、數字化顯示器。上述部分利用通信線路，以物理形式連接。PLC控制器管理多功能結構，通過智能技術控制智能控制中心，提高配電網自動化水平，以有線方式傳輸信息，減少電磁干擾影響[4]。

4.3 通信系統規劃

通信系統屬于重要組成內容，對10 kV配網自動化建設影響非常大。電力企業具備信息交換系統，通信系統在信息交換中的作用顯著。

10 kV配網自動化系統，注重提高通信手段的可靠性，遠程存儲監控單元可以實時收集信息，之后傳輸至監控中心。監控中心發布相關信息，利用通信手段傳輸至遠方終端實施。通信系統對自動化系統影響大，建設期間必須做好通信系統規劃建設。變電站建設期間，極易受到外力的破壞和影響，還可能需要改造線路。在此期間，必須根據實際情況科學選擇通信組網方式[5]。

4.4 配網中心站設計

在配網系統中，中心站為重要部分。中心站任務在于監測配網狀態。配網自動化中，組成結構復雜，涉及內容較多。基礎系統涉及定位與通信，同時包括計算機設備與監測儀器。

建設期間，光纖網絡為最佳選擇，必須及時傳輸數據信息，維護數據時效性。當出現問題時，能夠及時發出警報，深入分析問題產生原因，采取有針對性的處理措施。

4.5 直屬子站實時監控

電力系統運行期間，電力器械設備運行穩定性屬于重要內容。為確保電力設備運行穩定性，需要采用直屬子站實施監控。

網絡狀態下，電子設備運行時，將直屬子站作為維護場，合理安排工作技術，掌握倒班與夜班制度，更換電網設備零件時直接操作。

電網運行期間，聯合實際情況操作，利用此種方式可以高效完成電網運行設備檢查工作。定期優化電網運行設備，做好更新與升級處理。采用此種方式，可以加強數據可靠性。優化整合和分析數據，將數據制作為圖表，并編寫工作報告。在監控站獲取信息內容比較多，可以直接開展分析，完善直屬子站，提高運行效率。

4.6 環網形式

配網建設期間，環網形式比較多。配電線路選擇中，不能選擇遠距離線路，近距離配電線路能夠改變輸電線路，實現環網效果。配網10 kV必須做好基礎工作，通過優化實現理想化效果。建設與應用期間，可以減少線路問題，通過計算機與互聯網技術，加強互聯網連接效果。

10 kV配網設計期間，應用環網形式減少不良問題，順利開展配網建設工作。在具體應用中，可以維護配網運行的穩定性。10 kV配網自動化建設應用期間，當某一線路存在問題時，要確保地區供電穩定性。解除故障問題后，可以在短時間內恢復供電，加強用戶用電感受[6]。

4.7 提升系統信息安全性

自動化技術具備復雜性、多樣性特點，會直接影響配網運行過程，受到多家電力企業歡迎。因此，安全性保障對信息系統發展影響非常大。

為維護配網運行信息系統的安全性，必須應用殺毒軟件、防護軟件，加大信息保護力度?；谟布O施，保障企業安全性。由于信息安全問題，屬于配網自動化系統軟件程序面臨挑戰，當周邊環境無法發揮出系統安全性時，則會加劇信息泄露。

信息安全防護人員，應基于外部因素入手，加強安全防護軟件使用功能，減少外部環境的不良影響，維護電力網絡運行平穩性，加強企業市場競爭實力。

4.8 完善硬件支持系統

優化完善硬件支持系統，聯合實際情況進行操作。由于硬件支持系統，對電力系統配電網發展影響大，必須全面加強硬件質量，做好后續工作，準確預測市場發展，修復系統建設。

自動化系統具備優質性能，能夠不斷提高發展水平，加大安全防護力度，維護系統穩定性，合理應用先進技術措施，更新傳統思想理念，能夠突破傳統建設，實現深化發展。

5 10 kV配網自動化系統建設案例

以某地區供電企業為例，企業處理配網自動化問題，分配改造線路，優化通信系統，實現自動化、全面化處理。通過配電電源、諧波防治、無功補償內容，維護配網自動化效率，滿足供電需求。電力企業要加大資金投入，落實配網自動化運維，提高檢修效率、質量，保證配網自動化運行效益。

第一，自動調整分段器，感應和控制電閘開關。通過此種措施，可以提升配網自動化系統水平。閘門存在電壓時，注重監測電壓。在分段器作用下，延遲啟動輸電程序，此時會斷開相關線路，提高電流安全穩定性。

第二，應用環網供電方案，多數10 kV配網自動化系統應用此種方案，選擇鄰近配電線路，采用環網狀線路，優化原有配網結構。

網狀結構下，要注重處理路線問題，提高通信系統穩定性。注重分析配網自動化系統，形成新的環網供電模式，穩定性強。通過配電主站層、子站層、終端層，全面控制配電網。主站層具備管理、監控功能;子站層具備轉發、監控信息功能;終端層具備采集和控制數據功能。

利用試驗結果可知，線路出現故障后，自動隔離故障區間，非故障區域供電正常，自動轉換停電區域負荷。通過此種處理方式，確保用戶不停電體驗，饋線自動化功能完成運作[7]。

6 結語

綜上所述，10 kV配網自動化建設，會直接影響電力建設發展。配電網自動化建設的目的在于共享信息資源，維護配網運行安全性與穩定性。然而，地區限制影響較大，各地區經濟發展水平、技術水平差異大，因此在建設期間會面臨較多問題，必須按照實際情況作出科學規劃，全面促進配網自動化技術進步發展。

系統規劃設計時，采用分批改造模式，滿足線路需求，確立規劃原則，通過系統規劃優化配網中心站設計、實時監控直屬子站、自動重合分段器等，全面維護配網自動化建設效益。

參考文獻

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