簡述電力配電網自動化技術的應用探究

唐紅華

（怒江供電有限公司，云南 怒江 673100）

1 配電網自動化的應用現狀

在10kV環形電纜配電網絡中采用重合器，配合環網柜實現配電自動化。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，亦可以是戶內式。目前大多數城市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。

2 配電網自動化的應用原則

2.1 適應性原則

適應城鄉經濟條件的原則。由于我省農村經濟相對落后，因而不能照搬發達國家的配電網自動化模式，應該立足省情，結合當地實際條件以解決配電網的實際問題和符合供電可靠性及用戶的要求為目的，將有限的資金有效地投入配網自動化中去。適應配電網發展的原則。隨著“網改”的不斷發展，配電網無論在線路長度和設備容量上也在不斷增長，配電網自動化應該能適應發展了的配電網，反過來，發展的配電網，更需要實現自動化，并逐步向智能配電網過渡。適應定時限保護的原則。定時限保護方式采用電流階梯和時間階梯重合，可使上下級保護配合方便、協調。而反時限保護由于設備產品的實際保護特性有差異、使上下級保護的配合不協調。

2.2 逐步完善的原則

配電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，配電網規劃，設備選擇等一系列繁雜工程，內容豐富，技術性強。對于配網自動化的發展應實行分期、分階段進行。第一階段為初級階段，即變電站出線以自動重合閘作保護，線路上裝多組自動配電開關，建立電壓控制系統。第二階段在第一階段的基礎上，增設通信及控制設備，對各分支線自動配電開關實現控制，對負荷進行調配。第三階段建設配網自動化系統和相應的通信系統，將各點信息傳送到配網調度中心，實現微機控制及信息的自動處理，達到完善的配電自動化。

2.3 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。

3 配電網自動化的要求

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，其目的在于保證配電網安全經濟運行發送電壓質量降低電能損耗、快速處理、提高供電可靠性。它應當滿足以下幾方面的要求：通過實時監控系統，監測每條線路上的負荷運行情況，及時發現不安全因素，消除事故隱患，使配電網安全運行。通過系統監測功能及時發現用戶計量表故障，防止竊電，避免用電量損失。具備可靠的、高速率的通訊。具備完善的、能識別故障電流的、滿足室外惡劣環境的故障控制器，以及實現斷路器遠方操作。能通過系統監測功能及時計算線路線損，使線路能在最佳的經濟狀態下運行。系統的電量控制和功率控制可促進電費回收。配電網自動化的主站系統應具有擴充性和開放性功能，主站軟件功能完善，硬件上有足夠的處理速度和裕度。

4 配電網自動化模式方案

4.1 變電站主斷路器與饋線斷路器配合方

案由變電站出線保護開關和饋線開關相配合，并由兩個電源形成環網供電方案。也就是說優化配網結構，推行配電網“手拉手”，變電站出線保護開關具有多次重合功能，重合命令由微機控制，線路開關具有自動操作和遙控操作功能，開關具有自動操作和遙控操作功能，遠動裝置，事故信息、監控系統由微機一次完成。設備與線路故障由主站系統判斷，確認故障范圍后，發令使故障段開關斷開。

4.2 自動重合器方案

此方案是將兩電源連接的環網分成有限段數，每段線路由相鄰的兩側重合器作保護。故障時，由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進行分合。當任一段故障時，應使故障段兩端重合器分斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合器與分斷器動作次數相配合來切除。

4.3 自動重合分段器方案

每段事故由自動重合分段器根據關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上，應保證變電站內斷路器跳開后，線路斷路器再延時斷開。然后站內斷路器進行重合，保證從電源側向負荷側送電，當再次合上故障點時，站內斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

4.4 饋線自動化模式

就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現。計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下,由主站根據采集的故障信息進行分析判斷,切除故障段并實施恢復供電的方案。就地與遠方監控混合模式,采用斷路器(重合器)，智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障,恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

5 通信

配網自動化的通信包括主站對子站、主站對現場終端、子站對現場終端、子站之間、現場終端之間的通信等廣義的范圍。通信是實施配網自動化的一個重點和難點，區域不同、條件不同，通信方案也多種多樣，主要有光纖、有線電纜、電力載波、微波、擴頻等，但就目前配網自動化技術不夠成熟的情況下，采用混合通信方案是比較符合實際的原則。

6 配網自動化實施中應注意的問題

配網自動化的實施涉及的部門多，投資大，是一項系統工程，因此配網自動化的規劃是必不可少的，必須結合當地配電網的發展規劃，制定詳細的配網自動化的實施計劃，整體考慮，分期分批實施，同時要和供電企業內部信息化建設相協調。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應綜合考慮其性價比。此外，配電自動化系統中的站端設備進行遠方控制的頻繁程度比輸電網自動化系統要高得多，因此要求配電自動化系統中的站端設備具有更高的可靠性。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，線路失電后的后備電源應具有較高的可靠性。

在實施配網自動化后，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。配網自動化的實施，改變了配電網傳統的運行管理方式，但對運行人員提出了較高的要求。

結束語

電力系統配電網自動化是當前電網建設的熱點，無論是大型、中小型城市都是把配電網建設改造及自動化的實施列為工作重點，投入大量的資金和人力物力，其目的都是為了擴大供電范圍，增強供電能力，提高供電可靠性，優化電力服務。從目前的應用情況看，有些內容只限于開發、研制和試用階段，因此，各地應本著從實際出發，統籌安排，循序漸進的原則，從本地配電網的網絡結構改造入手，做好規劃，根據效益反饋，來逐步建設，完善適合于本地區電網發展的配電網自動化系統。

[1]蔣先乾.配電網自動化技術淺析[J].中國水運(理論版)，2007，(05).

[2]許曉鋒.配電網自動化技術問題初探[J].科技資訊，2010，02).

[3]綦瑩，馬微娜.配電網自動化的功能及其安全[J].職業技術，2010,(02).