淺談縣域配電自動化技術及應用

摘 要：隨著縣域經濟的快速發(fā)展，配電設備大幅增加、配網線路回路增多、聯絡增多，線路運行方式變的復雜，自然也更容易出現問題，僅靠人工及簡易的設備控制很難滿足供電可靠性要求，為改變這一現狀，智能化配網在縣域的應用隨之而來。

關鍵詞：縣域； 智能； 配網； 技術； 應用

中圖分類號：TM71文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）04-178-002

一、引言

在我國大部分縣域，由于經濟欠發(fā)達、遠離大城市等多種原因，造成電網基礎薄弱、電網骨架不合理等現象，其中配網網架尤為突出。配電作為輸變配環(huán)節(jié)中的最后一個環(huán)節(jié)，與人民的生產生活緊密相關，然而近年來中國的電網發(fā)展主要精力集中在高壓輸變電主網上，隨著國網95598投訴熱線的運行、山東電網“彩虹工程”的開展以及供電可靠率、電壓合格率的嚴格考核制度的實施，配網的重要性被提到了前所未有的地位。然而隨著經濟的快速發(fā)展，配電設備大幅增加、配網線路回路增多、聯絡增多，線路運行方式變的復雜，自然也更容易出現問題，僅靠人工及簡易的設備控制很難滿足供電可靠性要求，為改變這一現狀，智能化配網應運而生。

二、配電自動化基本原理

1．配電自動化運行模式

配電自動化指：運用現代電子技術、通信技術、計算機及網絡技術，實現對電力設備的控制，將配電網在正常或故障情況下的檢測、保護、控制、計量和供電單位的管理有機融合在一起，進而實現對供電質量的改進，同時滿足用戶多樣化要求，實現供電企業(yè)更為有效的管理。

我國縣域配網一般分為三層控制處理模式，即電力調度分中心、配網主站層、配網終端層。配網終端層作為配電自動化系統(tǒng)的基礎，由配電自動化終端和一次設備組成，主要完成數據采集、故障檢測與識別以及對開關的控制等功能。縣域配電自動化系統(tǒng)分層圖見附圖1。

圖1：縣域配電自動化系統(tǒng)分層圖

2．各層級實現的功能

調度控制分中心在配電自動化系統(tǒng)中主要作用是統(tǒng)計分析所轄主站傳送的數據，實現人機交互功能，并根據所測得數據進行工作任務布置，另外還可以根據需要實現對配網設備的遠動控制。

配網主站是整個配網自動化系統(tǒng)的核心，主要負責匯集環(huán)網單元、開閉所、柱上開關、配電變壓器等一次設備上的自動化終端傳輸的數據，如配電終端監(jiān)控設備故障信息和智能電能表讀數等。實現“數據集中器”的功能。

配網終端層是整個系統(tǒng)的最底層，也是最基本的單元，通過自動控制器實現對柱上開關、配電變壓器、開閉所、環(huán)網單元等一次設備信息的采集處理及監(jiān)控功能。

3．通信網選擇

通信網絡可采用有線網絡或無線網絡，由于有線通信網絡成本較高，故大多數縣域采用無線網絡通訊方式。無線組網分為無線公網和無線專網兩種方式。采用無線公網通信方式時，應采取專線APN或VPN訪問控制、認證加密等安全措施；采用無線專網通信方式時，應采用國家無線電管理部門授權的無線頻率進行組網，并采取雙向鑒權認證、安全性激活等安全措施。通過技術與經濟方面的比較論證，縣域配網自動化通信絡主要采用無線公網方式。

4．實現方案

配電自動化系統(tǒng)的運行，是配電自動化裝置與電網一次設備相互配合，并通過通訊網絡實現與主站系統(tǒng)間信號傳輸來實現的。具體步驟如下：

4．1首先建立配網自動化主站，自動化主站的站址往往選在供電公司辦公大樓內，并配合廠家對自動化主站進行安裝調試。

4．2對計劃進行配網自動化改造的區(qū)域內一次設備進行改造升級或更換，將非智能柱上開關更換為智能柱上開關。將聯絡開關配上外置PT，與集中型FTU相配合；分界型開關無需配外置PT，其與分界型FTU相配合；配電變壓器與DTU相配合；開閉所、環(huán)網單元等與TTU相配合。

4．3在配網終端設備內安置APN通訊卡，并為每一臺終端設備分配一個IP地址、設置合適的定值，并根據需要通過調試實現“二遙”或“三遙”功能。

三、配電自動化的應用意義

1．通過自動化故障識別判斷功能、遠動功能，大大減少停電時間，增強了供電可靠性。

2．實現遙信、遙測、遙控功能，加強了設備運行的智能化管理水平。

3．實現遠方抄表功能，使供電企業(yè)能夠更好的對客戶進行管理控制。

4．實現配電自動化系統(tǒng)與PMS生產管理系統(tǒng)、電網GIS地理信息系統(tǒng)、營銷95598系統(tǒng)及智能配電網運行監(jiān)控平臺等系統(tǒng)之間的匹配連接。

5．為建設堅強智能電網目標邁出堅實的一步。

6．配網自動化的應用同時也是實現電力市場化，做好電力服務的必然產物。

四、配電自動化存在的問題

1．對通信信號的可靠性依賴較高，使用無線網絡通信，若處在信號屏蔽或信號干擾區(qū)域可能會造成自動掉線。

2．調整運行方式后，需現場調整定值，增加了工作量。

3．縣域配網基礎薄弱、設備落后、配網網架不合理，改造力度及投入資金較大。

4．縣域工作人員技術力量較差，跟不上智能電網發(fā)展的速度，運行維護水平達不到要求，以致對設備廠家依賴性較高。

五、配電自動化的發(fā)展前景

現在隨著國網公司統(tǒng)一部署，縣公司智能配網建設逐步開展，目前國家已投入數千億資金加強配網網架建設。隨著配網自動化建設的深入進行，將普及更廣的區(qū)域，同時也將實現更多的智能化功能。其發(fā)展前景主要體現在如下方面：

1．配電自動化是配電網發(fā)展的必然趨勢，隨著工業(yè)及居民生活對供電質量及供電可靠性要求越來越高，自動化程度必然隨之加強。

2．可在現有功能基礎上進行軟硬件升級實現線路負荷預測功能。

3．實現在GIS上的實時監(jiān)控、運行分析等功能。

4．在GIS基礎上實現設備及數據統(tǒng)計功能。

5．與供電管理系統(tǒng)相匹配，實現故障區(qū)域、用戶、損失等分析，以及停電通知單的自動生成。

六、結語

配電自動化工程是一項巨大的工程，是建設現代堅強智能電網的基礎工程；是提高供電可靠性、提高客戶用電服務水平的技術革新；是順應社會發(fā)展、順應時代要求的產物。縣域配網自動化的實施將很大程度上滿足城鄉(xiāng)居民對電力可靠性的要求，同時對保證縣域工業(yè)生產用電質量也是一次巨大的進步。

釋義：(摘自《供電公司配電自動化系統(tǒng)分析》).國家電網公司文件

參考文獻：

［1］劉振亞.國家電網公司配電網工程典型設計 10kV架空線路分冊（2013年版），北京：中國電力出版社，2013

［2］謝華.配電自動化的現狀和發(fā)展趨勢，水利科技，2007年1期

［3］梁植棟.談現代配電自動化面臨的問題及發(fā)展，廣東科技，2007年10期