城鎮(zhèn)配網自動化的規(guī)劃與實踐

溫灼文

摘 要：自動化技術目前被應用到各個行業(yè)、各個領域。電力系統(tǒng)近年來也加大了自動化建設力度，對配網進行自動化規(guī)劃。本文分析了城鎮(zhèn)配網自動化規(guī)劃的現(xiàn)狀問題，并探究了配網自動化的解決對策。

關鍵詞：城鎮(zhèn)；配網自動化；規(guī)劃；實踐

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

城鎮(zhèn)配網自動化建設與規(guī)劃是一項巨大的工作，其中涉及多個環(huán)節(jié)、多項工作，需要計算機技術、網絡技術、通訊技術等的集中支持。必須掌握科學的規(guī)劃方案，依照方案進行有步驟、有規(guī)范地規(guī)劃，提高配網系統(tǒng)的運行質量，創(chuàng)造預期的配網自動化規(guī)劃成果。

一、配網自動化規(guī)劃的現(xiàn)狀分析

自從20世紀末，我國就開始了配網自動化規(guī)劃與建設，在相關方面已經初顯成效，然而，卻也出現(xiàn)了諸多問題，具體體現(xiàn)在：

配網自動化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，忽視了功能的合理定位，從而無法滿足供電企業(yè)的現(xiàn)實需要。

1 無法參照各類配網結構的特征、具體要求等來選擇合理的技術方案，特別是信息采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等的選擇與應用都存在嚴重的不匹配的問題。

2 配網系統(tǒng)的自動化程度低，工作效率也相對低下，未能形成全方位的自動化發(fā)展規(guī)模。

3 饋線自動化方面問題嚴重。將主要目光放在故障隔離方面，極力控制電網故障隔離時間，忽視了故障的類型，以及供電的安全性、持續(xù)性，故障隔離與處理方法相對不合理。

4 配網自動化工程實際運行過程中，未能獲得及時、有效的維護，沒有形成一致的管理規(guī)范制度。其中一些自動化設備、裝置、線路等事實上并非能夠長久、安全持續(xù)地運轉。

從上面的分析能看出，目前城鎮(zhèn)配網自動化規(guī)劃工作依然存在多種問題，必須不斷地深入總結，積極結合國內外的先進經驗，參照當前行業(yè)內部統(tǒng)一規(guī)定的標準，深入開展配網自動化建設與規(guī)劃。

二、配網自動化規(guī)劃與實踐

1 配網自動化規(guī)劃的原則

（1）因地制宜。必須參照不同變電站供電服務的面積、范圍，來具體實施電纜的自動化設計與規(guī)劃。優(yōu)先規(guī)劃高負荷的城區(qū)。

（2）嚴格依照設計規(guī)范。配網自動化的規(guī)劃與設計，必須切實遵照設計規(guī)范，同時，也要強調自動化設計的安全性、合理性與牢固度，實行逐區(qū)域、逐片規(guī)劃，并對應考慮到成本投入問題。

（3）積極參考主干線類型。如果其為架空線，需要把饋線列入架空網自動化系統(tǒng)，相反，如果其為饋線，則適合列為電纜網自動化系統(tǒng)。

2 配網自動化規(guī)劃的思路

配網自動化規(guī)劃必須在科學思路的指導下展開，具體體現(xiàn)在以下基本思路：

（1）結合規(guī)劃地區(qū)的經濟水平、發(fā)展狀況實施協(xié)調性規(guī)劃，以此來確保配網的安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能運轉。配網自動化也要逐步推動實現(xiàn)信息化管控戰(zhàn)略，引入信息系統(tǒng)來采集、分析處理配網系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)信息，例如：在線或離線數(shù)據(jù)、電網結構等。發(fā)揮自動化系統(tǒng)對配網實時監(jiān)測、監(jiān)督與控制功能。

（2）自動化規(guī)劃必須保有某種余度，也就是配網自動化的各項裝置應滿足長期規(guī)劃需求，例如：中央處理器、內存等必須能夠達到未來10～15年的使用需要，能夠滿足配網自動化系統(tǒng)未來的規(guī)模化建設、功能持續(xù)拓展的需求。

（3）配網系統(tǒng)的自動化規(guī)劃必須能夠滿足配網系統(tǒng)自身的安全、高效、穩(wěn)定運行，同時也要達到安全、高效通訊的要求，優(yōu)選最合理的通訊方法，從而達到運行水平。同時，需要嚴格參照國家的相關文件、制度規(guī)定，例如：《配電二次系統(tǒng)安全防護方案》來進行自動化規(guī)劃與設計。

3 配網自動化規(guī)劃的實際操作

（1）科學選好接線方法

科學接線是配網自動化規(guī)劃的環(huán)節(jié)之一，不同地區(qū)由于用電需求量不同，對應的配網接線方式也各不相同。例如：農村偏遠落后地區(qū)，通常適合選擇三段式單聯(lián)絡接線模式，具體體現(xiàn)為如圖1所示：

相反，如果是縣級市的架空線路，其電源由于分布于各個變電站，則可以采用環(huán)網布設開關運行模式。實際的配網自動化建設過程中，通常必須科學選定主干線，選擇150mm的導線。

（2）加大配網結構優(yōu)化與改造力度

要想做好配網的自動化規(guī)劃，首先要做好電網的結構優(yōu)化與改造，特別是符合集中區(qū)的線路，必須實施重點優(yōu)化與改造，確保配網結構整體上達到規(guī)定的標準，形成一個科學合理的結構分布，進而達到自動化規(guī)劃的目標。

（3）創(chuàng)建主站與子站

加大對控制中心的建設力度，實施對配網系統(tǒng)的遠距離監(jiān)控。一旦其出現(xiàn)故障問題時，相關工作人員能憑借遠程監(jiān)測系統(tǒng)及時定位故障，并憑借其他遠程遙控系統(tǒng)來為非故障線路持續(xù)供電，以此控制停電范圍，并在第一時間做出故障搶修與維護處理。利用各種科學、有效的遠程設備來高效、準確地分析出系統(tǒng)的故障源頭，促進故障的及時解除。

4 高負荷區(qū)的配網自動化規(guī)劃

城鎮(zhèn)商業(yè)區(qū)通常用電較為集中，對于高負荷配網線路適合選擇環(huán)網開閉所、開關柜的自動化模式。也就是說，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)負荷較重的配網線路應該適度地增設環(huán)網開關柜，由于其內部有熔斷器、負荷開關兩大設備，能彼此協(xié)調配合，同步發(fā)揮故障控制功能，即使其中的一路電源出現(xiàn)故障問題，其他電源也能夠及時切換至母線系統(tǒng)，維持供電。

參照現(xiàn)實需求，將雙電源、變壓器等安裝在架空線路上，以此來達到架空線路雙電源環(huán)網供電的目的，其優(yōu)勢體現(xiàn)為：簡單易操作、變通性好，然而，卻易受外界因素干擾。

5 饋線自動化控制

饋線自動化系統(tǒng)涵蓋多個系統(tǒng)，例如：故障隔離系統(tǒng)、無功電壓控制系統(tǒng)等。要讓饋線朝著自動化控制方向發(fā)展，就要將就地控制與遠程集中控制有效結合起來，實現(xiàn)二者優(yōu)勢功能的互補。

（1）就地控制

利用自動配線開關達到自動化的目標。其優(yōu)勢體現(xiàn)為：無需設置通訊網絡，依靠重合器來實現(xiàn)故障的自動化隔離與恢復，不用主站涉入其中，投資少。然而也存在一定的缺陷，體現(xiàn)在無法進行遠距離故障監(jiān)控，不適合過于復雜的饋線系統(tǒng)，故障修復需要更長的期限。

（2）遠程集中控制

該控制模式涉及到多重設備與系統(tǒng)，例如：控制中心、饋線負荷開關等。實際的運行原理為：利用遠程終端進行數(shù)據(jù)信息采集，其中重點在于開關的運轉狀態(tài)，將相關數(shù)據(jù)信息傳輸至控制中心，一旦出現(xiàn)故障控制中心則會及時、高效地鎖定故障位置，并將其隔離開來，對應采取維護措施。遠程集中控制模式具有一定的優(yōu)勢，體現(xiàn)為：開關無需多重反復動作，而且能夠進行遠距離監(jiān)控，提高故障檢修效率，然而其缺陷體現(xiàn)在成本投入相對較大。

實際的城鎮(zhèn)配網自動化規(guī)劃與實施應該將二者結合起來，發(fā)揮兩種控制各自的優(yōu)勢，達到最終效益的統(tǒng)一。

6 創(chuàng)建GIS系統(tǒng)

配網自動化規(guī)劃建設中可以創(chuàng)設一個GIS系統(tǒng)，使其有效配合配網自動化建設。第一步將配網系統(tǒng)中各項設備的圖形、臺賬等信息收錄到地理信息系統(tǒng)，再將該系統(tǒng)同配網自動化信息系統(tǒng)聯(lián)系起來，依靠計算機系統(tǒng)確保配網系統(tǒng)的各項設備、線路的運轉逐漸走向形象化、圖形化，從而為信息的查詢、采集與分析創(chuàng)造良好條件。

7 配網通訊

配網自動化設計與規(guī)劃過程中，必須參照設備運轉的需求來對應優(yōu)選科學的通訊模式。例如：低壓配網架空線路應該嘗試選擇擴頻載波模式、無線通訊模式等，以此來實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高效傳輸，將其傳遞到變電站，如果是電纜線路則應嘗試光纖通訊模式。

結語

城鎮(zhèn)配網自動化建設與規(guī)劃是一項巨大的工作，其中涉及多個環(huán)節(jié)、多項工作，需要計算機技術、網絡技術、通訊技術等的集中支持。必須掌握科學的規(guī)劃方案，依照方案進行有步驟、有規(guī)范地規(guī)劃，提高配網系統(tǒng)的運行質量，創(chuàng)造預期的配網自動化規(guī)劃成果。

參考文獻

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