探討城市配網自動化及其配網規劃的應用

【摘要】隨著我國城鄉電網改革的推行，我國的城市配網也取得了較大的發展成就，下文中筆者將結合自己的工作經驗，對城市配網自動化的有關問題進行分析，文中筆者將從城市配自動化現狀、城市配網規劃等幾個方面，對城市配網自動化的具體規劃問題進行論述，并提出自己的一些建議和意見，以期促進我國的城市配網的發展。

【關鍵詞】配網自動化；GIS系統；配電網規劃；終端

【中圖分類號】U665.12 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0072-01

1、城市配自動化現狀

城市配網自動化的實施的主要的目的和意義在于有效的提高城市供電的質量和水平，也就是在提高供電效率的同時，保證供電質量和可靠性。實踐中我們發現，城市配網的自動化的實行，不僅能夠有效的優化經濟指標，還呢過該提升配電系統的公園里水平，是適應現代電網發展的配網形式。城市配網相較于農村的配網的自動化的程度更高，設備也更加齊全，尤其是在進行試點建設的過程中，設置了較為完善和充足的自動化的接口，使得其較農村配網自動化具有了較大的硬件條件。但是就目前我國的城市配網的工作情況來看，許多企業還存在著觀念上的問題，嚴重的影響了城市配網的試點的實施效果，使得一些試點的自動化系統甚至處于停用或者是廢棄的狀態，不僅導致了資源的浪費，也不利于城市配網自動化的發展，下文中筆者將進行詳細的分析。

1.1 配電網絡及設備現狀

就目前的城市配網的整體狀況來看，處于一個相對穩定和良好的運行狀態，由于城市中的各種建筑和設施的復雜性，導致了城市的配網線路一般采用的是架空、地埋電纜相結合的混合結構，而非農村配網中的以架空線路為主的結構形式。由于城市的基礎設施建設不斷朝著高層建筑的方向發展，在城市配網的過程中，尤其是大中型城市配網的過程中，目前已經基本向地埋電纜的形式過渡，配電線路的平均環網率也有所上升，這些都為城市配網的自動化的實施提供了良好的條件。但是實踐中也存在著一定的不利因素，例如配網的結構過于復雜，層次混亂，容易導致配網線路的負荷增長過快，也嚴重的影響了配網的荷載和運行能力，給配網自動化的實施造成了不利影響。

由于配網自動化的實施和控制需要通過終端的設備的開關來執行，所以在對配網終端進行控制時，應該嚴格控制端口和設備開關的接口的匹配度。我國的一些電力企業在每年的檢修的過程中，已經認識到了該問題，并預留了自動化接口的設備，這樣也就一定程度上減低了配網改造的難度。

1.2 配電信息化系統建設

所謂配電地理信息系統，也就是GIS技術，是一種利用地理相關信息來規劃和處理配網過程中的線路運行和管理問題的技術，也是目前應用于許多大型工程中的測量和規劃技術。對于城市配網來說，該技術的應用不僅可以解決由于配網的設備數量大、線路分布范圍廣造成的布網困難，還能夠較為準確的反應各個地區的配網地理信息的變化情況，對于城市配網的實施起著非常大的促進作用。

由此可見，在實踐中，GIS系統不僅可以為電力企業的生產運行和管理提供有效的信息，還能夠解決一些電力服務和管理方面的問題，例如由于外包導致的相關工作人員對配網工作的誤解，就可以通過地理信息的數據采集和圖模呈現的方式來避免，并且如果現有的配網方案存在著解決困難，還可以采用SCADA及配電MIS等自動化系統的功能輔助來實現數據圖模的共享。

1.3 配電自動化體系結構

就目前來看，我國的電網采取的配網自動化的模式主要有四種，即主站、子站和終端構成的集中管理和控制結構；主站、子站和終端構成的集中的數據采集，但是分散的監控結構；主站和終端兩層構成的集中的數據采集和監控結構形式；自動化的設備和開關互相配合的結構模式。在實踐中，這四種結構的應用特點和優勢是不同的，有關的電力單位應該根據當地的實際情況以及電網配網的具體需要進行選擇。

但是無論采用哪種模式，主站的建設無疑是最重要的，任何的配網自動化的實施都離不開對主站的管理和建設，所以在主站的建設的過程中，不僅要強調其實用性，還應該實現靈活的控點管理。由于配電網饋線監控點變化頻繁，業擴幾乎每天都在進行改線。這些改變必須及時同步到配電自動化系統中，主站系統所展示的信息才是配網現場的實際信息。如果配網現場的改變不能及時更新到主站系統中去，主站的顯示和實際的運行方式不一致，那么整個配電自動化系統是不可靠的，也就沒有使用價值。如果能夠建立剛性的配電自動化系統，即把運行、維護工作流程、工作規范和強制配網現場的修改同步到配電自動化系統中，使現場設備投入運行，這樣可以避免信息不一致導致整個系統失敗的幾率。

1.4 配電自動化通信方式

配電自動化系統需要借助于有效的通信手段，將配網主站系統的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方配電終端，并且將反映遠方配電終端設備運行情況的數據信息收集到控制中心。應用于配電自動化系統的通信設備工作環境惡劣，分布廣泛，數量眾多，系統復雜，因此對通信方式主要應考慮可靠性、實時性、安全性、可擴展性、可管理性、設備自身的監控性及建設費用等多方面的因素，因地制宜，選擇合適的通信方式，保證配電自動化的正常運行。目前，應用于配電自動化的通信方式主要有光纖雙環自愈網、配電線路中壓載波和無線通信（CDMA/GPRS等）等三種。三種方式各有優缺點，光纖穩定可靠，主要應用于配電自動化系統中，但投資太大；無線方式主要用于配網信息系統（如負控系統、配變監測系統等），少數地區正在嘗試應用于配電自動化中，其前期投資小但后期維護費用高；少數單位正在試點試驗載波通信方式。

2、城市配網規劃

為了配合電網的發展，配電自動化系統建設的盡快啟動是勢在必行的形式，同時也將依據本地配網的發展規劃分期分步實施，但建議主站系統按一次到位的原則配置，而子站、終端則按發展的需要，先試點，后推廣擴大，配合網架的改造，完善配電自動化體系，最終實現全網饋線自動化。

在配網規劃和建設中主要問題包括城市配網的網絡結構、配電各種信息系統的數據共享、設計規劃、終端設備的選擇和配置及其供電電源模式、通信方式及系統管理維護等方面。另外，配電自動化建設周期較長，投資較大，其資金來源也需要認真規劃考慮。

3、結語

應開展城市配電網的全面細致調研，對網架結構、一次設備及配電終端設備、通信網絡現狀等方面進行詳細調研，結合各地城市配電網的技術現狀和發展目標，制定配電網建設的規劃技術原則，以指導進行配電網建設的前期規劃工作和項目實施，促進建設流程的規范化和標準化。配網自動化設備終端應選擇性能好、少維護、低功耗的設備，提高系統免維護運行時間，適當提高終端設備的準人門檻。需要盡快明確終端設備的設備選型、技術條件和性能要求，制定相應的技術標準，組織必要的強化測試工作和入網測試工作。

上文中筆者結合自己的工作經驗，對城市配網自動化的規劃和應用進行了分析，筆者認為在經濟條件和設備基礎都較好的地區開展試點是一個較好的方法，由此積累的經驗可以有效的指導其他地區的配網自動化的實施。