10kV配網自動化建設中相關要點及注意問題探析

甘韶安

摘 要：文章結合筆者的工作實踐，以10kV中壓配網自動化建設為例，就配網自動化在實際配電系統中的實際應用進行探討與分析，以供大家參考借鑒。

關鍵詞：10kV；配網自動化；配電主站；配電終端；建設

配電網自動化主要是指通過電子技術、通信技術、計算機技術與電力設備相結合，將配電網在正常及事故情況下的監測、保護、控制、計量和供電部門的工作管理有機地融合在一起，改進供電質量，以合理的價格滿足用戶的需求。配電網自動化是確保供電可靠性，提高供電質量、實現配電網高效、經濟運行的重要手段。因此，對配網工程自動化系統設計進行探討具有重要的意義。下面結合新增謝村村10kV配網自動化系統的建設實踐，就配網自動化建設中相關要點及注意問題進行了論述。

1 建設區域概況

新增謝村村11號電房#2配變解決飄峰站F7順景線謝村村10號臺區配變電壓低。新敷10kV電纜總長度為0.012千米，新建10kV電纜走廊2.0千米；新裝高壓開關柜1面，新裝10kV配變1臺，容量為630kVA；新裝低壓開關柜4面，新架設低壓線路3.66千米。

2 配網自動化建設要求

配網自動化系統的建設遵循"結構分層、功能分級、布置就近、信息集中"的原則，考慮到配電網持續發展的要求，并搭建一個高起點、 高擴展性和可靠性的系統框架結構，需要遵從以下幾個方面的設計原則：

（1）配網系統采用統一規劃設計原則，充分利用各種設備、信息資源、數據高度共享（按照系統工程的思想進行統籌全面地考慮）。 避免形成孤島自動化，避免重復投資和資源浪費；

（2）利用面向對象的、分層分步式體系結構，充分保證系統的可維護性、可擴展性并保證系統整體性能的優化和提高，保證從每個環節上對配網一次系統遠期規劃的適應性，同時又不失先進性；

（3）利用較先進的硬件設備；

（4）主操作系統選用Unix操作系統，配網系統實現垮平臺、一體化技術。

3 配電網架規劃

在進行配電網架規劃時，要結合該地區電網發展實際，逐步建成覆蓋全部區域的功能完善的"主站+終端"兩層結構配電自動化系統。

建設配電主站系統，實現配電監測、饋線自動化、潮流計算、合解環分析等高級應用等功能，解決配網"盲調"問題。具體包括：（1）建設配電自動化主站系統，實現配電SCADA、配網調度管理和饋線自動化、潮流計算、合解環分析等高級應用、調控一體化管理等功能，達到配電調控一體化的應用要求。（2）對實施區域主干線路及關鍵設備配置"三遙"及"二遙"終端，實現對配網線路及設備的監控。（3）建設配電主站至變電站的骨干通信網和變電站至10千伏配電站點的接入通信網，實現配電自動化信息傳輸。

4 建設實施方案

4.1 配網一次網架改造

實施區域現有線路采用環網供電、開環運行的方式，接線方式以單聯絡為主，部分采用多聯絡，大部分實現互聯互供，線路分段點與聯絡點設置合理，網架結構成熟，線路負荷容量穩定，負荷變化小，只需要按目標網架進行局部調整和改造，就可以滿足配電自動化需求，不需要大規模改造。

4.2 配電自動化主站建設

配網主站是整個配網自動化系統的監控管理中心，應完成以下功能：（1）配電網實時數據采集與控制（SCADA）：通過終端設備和通信系統將配電網的實時狀態傳送到主站，在主站對配電網絡進行遠方監視和控制，與調度自動化類似。包括配電開關的狀態，保護動作信息，運行數據等。（2）提供主站控制方式下的饋線自動化功能，用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區段的供電恢復，要求適用于各種復雜的網絡。（3）配電地理信息管理（AM/FM/GIS）：以地理圖為背景對配電設備、配電網絡進行分層次管理，包括查詢、統計等。（4）配電網應用分析（PAS）：對SCADA系統采集的運行數據進行分析計算，為調度員提供輔助決策，包括：網絡拓撲、狀態估計、潮流計算、網絡重構、無功優化、仿真培訓等，配電網具有與輸電網不同的特點，因此配電網應用分析的算法與能量管理系統（EMS）有所不同。

配網主站的建設遵循統籌規劃分步實施的原則，系統應滿足安全可靠、實用和易于擴展。

4.3 配電終端的建設

（1）戶外環網柜（DTU）終端：由于環網柜共有1臺，都沒有空間安裝終端及通信設備，所以根據其他城市配網自動化的建設經驗，采用外置柜方式，在外置柜安裝PT、備用電池、DTU終端和通信設備混合組柜模式，DTU終端全部按照三遙功能配置。

（2）柱上配電變（TTU）終端：由于柱上變壓器共有20臺，每臺柱上變壓器安裝1臺TTU。柱上變壓器的20臺TTU終端全部采用光纖通信。

（3）柱上開關終端：該項目試驗區域內總計20臺柱上開關，柱上開關配置全部采用三遙終端。加裝配電自動化終端FTU，采用直流電源設備、FTU終端和通信設備混合組箱模式，46臺柱上開關采用光纖通信。其中7臺分支開關FTU終端加裝"看門狗"功能。其余的66臺柱上開關，采用加裝"二遙"故障指示器，實現"二遙"功能。

（4）電源：開關的操作電源和FTU的工作電源根據配電網絡和設備的具體情況，可以從380/220V低壓網絡直接取得，也可以從10kV線路通過互感器獲得；采用蓄電池或UPS作為后備電源，也可以從其它配電線路獲得后備電源。

5 配網自動化實施中應注意的問題

（1）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，必須結合當地實際配電網的發展規劃，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。

（2）從供電公司的實際需要和發展需求出發，配網自動化系統應該實現配（網）調（度）合一的設計，技術上統一平臺，管理上易于維護，經濟上節約資金，同時也奠定了將來電力企業信息化的基礎。

（3）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。

（4）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。

6 結語

綜上所述，本文通過對配網自動化系統的設計實例分析得知，配電自動化系統在確保輸送電壓的穩定以及降低電能的損耗發揮著關鍵性的作用，通過在實際設計和使用中要不斷的創新與發展，使自動化控制系統更加具有可擴展性，且系統變得更加完善。

參考文獻

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