淺談縣級農網配電智能化建設

王可峰?趙成東

[摘 要]城鎮化建設要求電網智能化，而配網自動化是電網智能化的基礎，農村電網因其自身特點和城網配電網建設并不相同，本文從農網配電網自動化建設發展出發，淺要分析了智能化電網升級的措施。

[關鍵詞]農網配電；自動化系統；智能化

當前，我國全面推進智能化電網建設，“十二五”期間將基本建成安全可靠、節能環保、技術先進、管理規范的新型農村電網。在此期間國家將安排4100億元用于農網改造，因此，如何把握好新一輪農網改造升級的機遇，有效提高農網的供電能力、供電質量及供電可靠性，促進新興能源的快速發展，以及實現節能減排目標，是電力企業深入思考和探討的一個問題。文章闡述了目前一些地區縣級電網的現狀和存在的一些問題，分析了農村配電系統自動化建設的主要途徑，提出了適用于縣級電網智能化升級改造的一些建設手段。

一、縣電網現狀及存在的問題

縣配網環網率還處于不高的水平，地處山區，雷多雨多，自然條件惡劣，造成轉供率偏低，大大影響了供電可靠性。由于地處偏遠山區，電網的規劃水平受到經濟、信息、技術、人才等多方面的制約。尤其是缺乏與發達地區的技術交流，缺少引入的先進系統及專業的技術人才來管理和維護，多種因素導致縣級電網結構和運行水平都處于較為落后的狀態。以某縣公司為例，通過當時的升級改造，在中壓配網線路分段和分支上采用了真空開關，建成了農網首個環網供電線路，并取得了線路損耗明顯下降，電壓質量和供電可靠性顯著提高的良好效果。但是隨著城市的現代化建設、工業的發展、居民生活水平的不斷提高，這些老舊的電網構架、配變臺區的布點、設備的功能已不能滿足目前用戶的要求。

二、配網發展分析

隨著智能電網建設的不斷開展，10kV 配網系統必然向著自動化、智能化方向發展，我國推廣配網自動化已有多年，但智能配網并沒有得到預期的發展效果，這與電力企業多年來重主網、輕配網的建設思路有著密切的關系。然而，配網系統直接深入到負荷終端，作為供電環節的重要一環，不僅沒有二次系統的保護和專門針對配網開發的一次設備，而且也沒有明確的建設標準，這些問題都阻礙了智能配網的快速發展?；诖耍P者認為要實現真正意義上的智能配網，就必須多方面聯動；一、二次設備不能分開，應當基于整個配網進行設備研發，使一、二次能夠有機地結合在一起，并在此基礎上建立一套屬于智能配網的科學化標準。就配網一次開關設備的發展而言，可以實現故障的就地隔離：①要解決的問題是故障不能上傳到上一級，擴大停電范圍；②設備應當具備緊湊小型化特點，這主要適用于配網環境變化，減少土地的占用量。同時還要追求低碳環保，以及設備自身的穩定性、可靠性以及長壽命性和免維護性。

三、農網配電系統智能化建設主要途徑

1.重要鄉鎮與城區子系統的智能化建設。鄉鎮與城區子系統的智能化建設主要是采取柱上開關終端設備的饋線智能化方式，通常在集控中心建設一個城區配電智能化集控中心，同時在后臺建設一個農網智能化系統，基本都是在計算機局域網上建立。不同用戶的外饋線開關處裝設FTU，并且在比較重要的配電變壓器裝設一個終端設備，并且還要裝設一個終端設備在10kV的開閉所位置，終端設備要采用變電式的。

如要想系統設備之間的互聯，還需要建立一個配電自動化的通信通道才能夠實現。饋線自動化原理是利用分層結構，把原本分散的FTU與RTU集結成為很多點，之后再傳輸到控制中心去，這樣不僅可以節約主干信道，還讓控制中心的這個主站監控系統能夠繼承輸電網的智能化成果。

區域工作站可以用以下兩種方式進行設置：首先依據距離的遠近劃分，配電網密集時，在小區內的監測要選擇比較近的地點建立工作站。其次，當配電網比較狹長，或在性能較高的一些數據通道中，可適當地設立一些區域工作站。開閉所和配電變電站的智能化基本上都是采用以下3種模式： （1）電能采集、保護及監控相互對立。其中監控里面的遙信、遙控、搖測都是使用集中組屏這種辦法，所以在智能化的改造中，二次連線的情況發生得比較多，比較適合投入運行的中心站進行智能化改造。 （2）保護和監控相互結合、采集獨立。其主要是對已經投入運行的開閉所和變電站有了一定的保護設備。這種情況下，對屏上開孔和把智能化設備固定都不是很方便，所以這種模式比較適合在新電站中使用。 （3）電能采集與監控相互結合，保護獨立。其主要是運用智能電表里的實時測量功能，對保護裝置進行單獨的設置，達到減少二次連線的目的，這種模式造價低廉同時也安全可靠。重要鄉鎮與城區之間智能化配電網的進線監控，主要是利用SCADA系統和變電站這種一發兩收的RTU2種方式。

2.鄉村和遠郊子系統的智能化建設。鄉村和遠郊子系統的智能化建設可以分步進行實施，利用智能化開關設備之間配合的饋線智能化方式。一般鄉村和遠郊子系統的供電半徑都比較大，使用任何一種單一的方式都不能夠很好地完成目標，加上線路基本都是利用輻射狀網，所以使用這種方式是比較合理的。不過這種饋線智能化要盡量使故障區域能智能化隔離，并對相關健全區域的供電智能恢復。但是由于控制中心不能對故障區域進行迅速了解，所以在使用中最好能夠和縣級電網的調度智能化系統結合。由電網調度智能化系統對主變電站里的10kV線路開關第一次重合與第二次跳閘的時間間隔進行檢測，通過檢測結果來判斷故障區域，同時對故障區域進行顯示提醒。

四、農網配電智能化升級改造的一些建設手段

1.科學合理的配電網架規劃。10kV農網配電系統智能化建設，必須要有正確的電力系統結構和科學合理的經濟運行方式，要在合理的供電半徑內，盡可能地保證規劃范圍內的電力質量，并且不同線路之間要做到有互聯的可能，線路分段點和分段量都要合理設置，盡可能地保證供電可靠性。

2.智能化設備的應用。智能開關等智能化設備在10kV農網配電系統智能化建設中起到非常關鍵的作用，智能開關可以遙控控制電網智能化系統中的主站與子站，實現出現故障時，自動隔絕，自動調整。

3.完善的通訊網絡。配電網的通訊技術是農網配電系統智能化建設的關鍵，它的好壞決定了農網配電系統智能化的好壞。由于配電網關鍵一級____10kV開閉所光纖覆蓋率不高，不利于10kV農網配電系統智能化建設的發展。建議對開閉所與上級變電之間實行點對點的SDH網絡，相對集中的環網柜采用EPON，相對分散的10kV環網柜采用公網的GPRS通訊。

4.接入分布式能源。農網配電系統通常采用的分布式能源有小型的屋頂太陽能光伏發電系統、微型家用風電機、沼氣和生物質能發電以及傳統的分布式電源。分布式能源具有能效利用合理、損耗小、污染少、運行靈活，系統經濟性好等特點，可以彌補在供電過程中負荷變化所帶來的一系列弊端。因此，在農網配電系統智能化建設中，接入分布式能源是重要技術特征之一，也是一個非常有意義的做法。

五、結語

綜上所述，農村配網自動化建設應考慮到：提高供電可靠性、在低碳環保的前提下實現緊湊小型化、實現免維護、長壽命。這將為我國實現智能配網提供堅強有力的保障。

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