農網中實現配電網自動化的探討

陳彬

摘 要：國內農網建設尚處于調整布局、改善結構、淘汰高耗能設備和更換老舊設備階段，只有局部滿足了配網自動化的要求。對農網中的配電網自動化系統構建模式進行了分析，并在此基礎上提出了一些注意事項。

關鍵詞：農網；配電網自動化改造；智能化電網；系統構架

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.127

對于農網而言，當務之急是要將配網建設成布局合理、調度靈活、結構堅強和供電質量穩定的優質配網，并向現代智能化電網積極靠攏。

1 農網中的配電網自動化系統構架

1.1 總體構架

在當前的農網配電網自動化建設中，總體結構模式為三層結構，即主站、子站和終端。其中，子站在饋線相對較少時可不設置。基于對當前農村發展現狀的分析和研究，自然村快速消失，取而代之的是中心村。因此，城鎮化建設中的電力負荷越來越集中化。針對這一現狀，為了有效提高信息數據收集的實效性和可靠性，需采用三層建設模式確定配電網自動化的模式。

1.2 主站系統架構

架構農村配電網系統的過程中，主體部分為主站系統，其功能為對信息數據的收集和監控、配電網拓撲的應用和數據信息的交互等，同時，還可實現配電網的自由調度、指揮和為生產管理提供技術支撐。在農網主站系統建設的過程中，建設模式分為2種類型，即調配一體和獨立配電。對于中小型配電網而言，建議采用調配一體模式，這樣不僅具有共享支撐平臺，還可以實現系統軟件、硬件資源的有效共享，從而降低運維管理支出。在當前國內農網主站系統建設的過程中，可選模式有調度、集控、配電和GIS技術。

1.3 配電子站和終端

在農網配電網建設的過程中，作為中間層的配電子站，通常設在變電站或開閉所內，配電自動化的作用表現在區域性數據信息的匯集方面。從實踐中可以看出，配電子站與主站、終端的互通信息，可實現對終端數據流的采集和控制，并在接收到主站的命令后操作。在規劃和建設配電子站的過程中，應根據實際應用條件、子站功能的客觀需求，將其分成2類，即監控功能型和通信匯集型。對于通信控制型子站而言，其功能較為簡單，卻安全、可靠，免于維護，比較適合無人值守的變電站。基于農網建設中存在的各種因素，比如群眾的素質等，由于其信息數據的采集量非常大，所以，常以通信控制型配電子站為首選。終端是整個配電自動化系統的基礎，其核心功能主要為對配電開關和變壓器等相關設備的實時監控。從監控對象的角度劃分，終端主要包括饋線遠方終端（其中包括FTU和DTU）、配變遠方終端（布設在配電變壓器內部的相關終端設備）。從配電終端的角度看，其主要建立在一次系統、終端等設備性價比較高的基礎上，同時，還應考慮到用戶的功能要求，特別是配電終端的性能能否擴展，且必須支持多種故障算法。

1.4 配電通信系統和饋線自動化

1.4.1 配電通信系統

配電通信系統是自動化系統建設的重要組成部分。對于配電自動化系統而言，需借助有效的通信技術手段，將控制命令傳送到遠方終端，并將終端設備的運行情況、信息數據資料發送到控制中心。在此過程中，通常所用的通信方式主要包括通信電纜、光纖通信、無線通信和電力載波。

1.4.2 饋線自動化系統

農網中的配電網自動化系統包括就地控制有重合器、分段器和點對點三種具體模式類型。從實踐中可以看出，上述3種模式類型表現出了相同的問題——不僅沒有主站，且整個系統彼此獨立，很難對整個配電網的運行狀態和存在的問題進行實時監控。然而，從應用實踐的角度看，在上述模式的應用過程中無需架設通信通道，且投資少、系統運維方便。因此，對于農村地區，如果用電質量要求不高，則可考慮上述構網模式。

對于遠方集中控制模式而言，主要包括變電站出線斷路器、饋線監控終端、各柱上負荷開關、通信網絡和配電主站。其中，每個開關饋線監控終端都能與配電主站進行有效通信，同時，故障隔離操作由配電主站采取遙控的方式集中管控。農村配網接線較為復雜，建議根據配電網的接線方式，采取因地制宜的方法選擇管控模式，即在電力環路網絡結構的建設過程中，采取遠方管控模式；對于放射形網絡系統而言，建議選用就地控制模式。

2 農網自動化建設中的注意事項

在農村配電網自動化建設的過程中，需要的投資金額較大，且技術復雜，通常涉及到諸多方面的內容。因此，在農村配電網自動化建設的過程中，應因地制宜、量力而行，結合當地的實際情況，以實用、經濟為根本，有計劃地分期、分層建設；從投資少、見效快的配電網自動化建設部分著手，爭取起到示范作用。在此過程中，應注意以下3點：①農村配電網建設。應建立健全多電源供電配電網絡系統。一般情況下，應具備至少2個電源點，且配電網系統中應具有環網供電、開環運行功能。②配網自動化管控中心建設。農村配電網自動化管控中心應采用先進的技術手段、通訊和管控技術，比如計算機前置機、打印機、通訊設備、UPS電源和模擬接口。③對于尚不具備建設條件的地區，尤其是邊遠的農村地區，應進行前期建網準備。如果供電線路較長、負荷較大，則應加設分段器等設備，并利用線路出口重合器與分段器的有效配合，對線路瞬時故障進行有效處理。

3 結束語

在農網中實現配電網自動化是未來農網發展的目標和任務，我們應立足實際、與時俱進，不斷創新和改進配電網自動化建設的模式和技術手段。雖然當前已經取得了一定的成績，但農網自動化發展之路依然任重道遠。

參考文獻

[1]任恒杰，楊立明.配電網自動化存在的問題及對策分析[J].電子制作，2013（01）.

〔編輯：張思楠〕