城市配電自動化技術(shù)要點分析

王閩平（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司，江西 撫州 344000）

?

城市配電自動化技術(shù)要點分析

王閩平（國網(wǎng)江西省電力公司撫州供電分公司，江西 撫州 344000）

隨著國民經(jīng)濟水平的快速發(fā)展，電能作為一項重要的產(chǎn)能推動著整體經(jīng)濟的增長，而城市的發(fā)展和人們的生活也越來越離不開電力。在科技信息自動化的技術(shù)推廣應用日益普及的時代，配電自動化工程的實施是為電力系統(tǒng)提供了最穩(wěn)定的基礎(chǔ)設施。本文介紹了城市配電自動化的結(jié)構(gòu)和作用，提出了對城市配電自動化工程建設的技術(shù)方案。

城市配電網(wǎng)；配電自動化；技術(shù)方案

1　引言

在人們對電力供應的需求變大的情況下，電力企業(yè)意識到了提高配電網(wǎng)供電可靠性和用戶滿意度的重要性。城市配電自動化以配電系統(tǒng)的電能傳輸、用電過程為主要研究對象，集自動化技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)等于一體，涵蓋監(jiān)控系統(tǒng)、饋線自動化、網(wǎng)絡拓撲、地理信息圖等多個模塊。城市配網(wǎng)自動化工程建設的質(zhì)量直接關(guān)乎著城市的發(fā)展，所以就需要對城市配電網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)工程建設實施有效的技術(shù)方案，保證城市配電網(wǎng)絡的正常運行。

2　城市配電自動化的概述

2.1結(jié)構(gòu)

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要有配電主站層、配電子站層、配電終端層三層結(jié)構(gòu)，來完成電能質(zhì)量監(jiān)視和分析、功率因數(shù)監(jiān)視和控制、高精度電能計量、電能消耗統(tǒng)計和分析、用戶管理等功能的實現(xiàn)。①配電主站層：主要設置在城市調(diào)度中心位置，使其能夠有效與各個子站保持即時通信，實現(xiàn)對整體的監(jiān)管；②配電子站層，也是中間層，是對數(shù)據(jù)收集、匯總、操作和轉(zhuǎn)發(fā)，同時對本區(qū)域進行控制和管理；③配電終端層：這是一個基礎(chǔ)層，是對城市配網(wǎng)一次設備的信息采集后上傳，根據(jù)上層系統(tǒng)指令動作。

2.2作用

配電自動化系統(tǒng)能夠?qū)υO備進行遠方操作，并對配電單位實行監(jiān)測、進行遠方協(xié)調(diào)等，集成了包括信息通信技術(shù)、計算機技術(shù)等高級技術(shù)。目前配電自動化系統(tǒng)的建設成為國內(nèi)外的研究熱點，并且國內(nèi)多地區(qū)的供電企業(yè)都進行了相應的實際試點工程和后續(xù)工程，該工程的建設有利于提高供電可靠性，具有巨大的經(jīng)濟價值和社會價值。能夠很大程度上地提高供電企業(yè)配電網(wǎng)運行管理水平，是智能電網(wǎng)建設中必不可缺的一項重要環(huán)節(jié)。配電自動化系統(tǒng)能夠帶來以下四點作用：①提高供電可靠。采用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中可以實現(xiàn)對故障進行隔離的作用之后再自行繼續(xù)供電，以減少因故障導致的停電；②提高電壓質(zhì)量。配電自動化系統(tǒng)通過終端實時在線監(jiān)控電壓的變化，可以及時調(diào)整運行方式，保證用電電壓在合格的范圍；③提高用戶服務質(zhì)量。當遇到用電故障時可以迅速知曉故障原因、故障點及大致恢復供電時間，以便盡快修復故障，給客戶滿意的答復；④提高管理效率。因為能及時獲得停電有關(guān)信息，也就節(jié)約了人力和時間，同時也能對數(shù)據(jù)信息方便地獲取和錄入，提高了工作效率。

3　配電自動化技術(shù)關(guān)鍵方案

提高配電網(wǎng)可靠性的手段有很多，其中最根本的是建立堅固的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，對分段開關(guān)、聯(lián)絡開關(guān)進行合理的規(guī)劃和布局，可以進一步提高配電網(wǎng)的可靠性。

3.1饋線自動化系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵方案

饋線自動化的功能就是在中壓電網(wǎng)發(fā)生故障時能快速發(fā)現(xiàn)故障并判斷，自動隔離故障段，及時恢復非故障路段的供電，減少停電范圍，饋線自動化建設方案應當滿足當前和未來發(fā)展的需要，可采用三種模式。①集中式自愈模式：該模式是通過將各終端檢測到得故障和網(wǎng)絡信息匯總分析，綜合判斷出故障發(fā)生區(qū)域，并發(fā)出控制信息實現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域負荷的自動轉(zhuǎn)移。②分布+集中型自愈模式：在該模式下，是通過終端設備的就地通信實現(xiàn)對配網(wǎng)線路故障的分析定位和隔離。③用戶側(cè)自愈模式：該模式是在用戶側(cè)裝設智能化的分界開關(guān)，如果用戶內(nèi)部發(fā)生故障，在站內(nèi)出線開關(guān)動作跳閘的時候，用戶側(cè)的分界開關(guān)也同時斷開了。在建設時應該遵循集中型模式為主要模式，在部分線路上采用分布+集中型自愈模式的原則，以及在用戶側(cè)自愈模式使用的分界開關(guān)需要在線路上能夠?qū)崿F(xiàn)用戶的自動故障隔離的原則。

3.2配電自動化主站系統(tǒng)技術(shù)方案

主站系統(tǒng)是實現(xiàn)配電自動化接口的平臺，在建設過程中綜合考慮，采用信息交換模型進行構(gòu)架，通過總線交換技術(shù)實現(xiàn)與其他系統(tǒng)信息的共享，有系統(tǒng)軟件平臺、硬件平臺、應用功能、安全防護等內(nèi)容。在配電自動化工程建設中要遵守的基本原則有三點：①配電自動化主站系統(tǒng)采用的硬件應該符合國際標準的先進設備，要滿足設備擴容改造的要求，有較高的數(shù)據(jù)處理能力，兼具安全性、可靠性、通用性和可擴展性。②配電自動化的主站軟件架構(gòu)設計要提供功能擴展和接入插口，以便滿足實際配網(wǎng)系統(tǒng)的需要，且主站系統(tǒng)軟件部分基于模塊化的設計思想，能實現(xiàn)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的信息交換。③主站系統(tǒng)應滿足二次系統(tǒng)在安全防護上的要求，能有效阻止危險因素，保證數(shù)據(jù)和操作的安全性。

配電自動化主站系統(tǒng)建設時，就如圖1呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，配電自動化主站系統(tǒng)可以使用“主站+配電終端”的兩層體系結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)。

圖1　配電自動化系統(tǒng)總體構(gòu)架圖

3.3配電自動化終端系統(tǒng)技術(shù)方案

配電自動化終端系統(tǒng)最關(guān)鍵的是終端選點的問題，這是根據(jù)不同供電區(qū)域可靠性分類、用戶負荷等級類型及一次設備的現(xiàn)場條件來確定節(jié)點的，共有三個層次的選點：①遙信節(jié)點。有助于故障定位的節(jié)點；②遙測、遙信節(jié)點。是主干線路上的重要節(jié)點，能使主站全面了解到配電網(wǎng)絡基本信息；③遙控、遙測、遙信節(jié)點。能提高供電可靠性，快速轉(zhuǎn)供電條件及轉(zhuǎn)供電能力并實現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟合理性。

3.4配電自動化通信系統(tǒng)技術(shù)方案

配電自動化通信系統(tǒng)作為配電自動化系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)，主要是實現(xiàn)從變電站或者由銅線條件的站點出發(fā)，使無線信號到達每個環(huán)網(wǎng)柜、開閉所和箱式變電站，聯(lián)網(wǎng)后，變電站中心匯聚設備各個方向的無線鏈路進行信號匯總。主要有：①光纖通信技術(shù)。成本低、安裝方便、應用靈活。②電力線載波通信技術(shù)。是利用電壓力線為載體，安全性較高，施工簡單但傳播范圍較窄。③無線公網(wǎng)通信技術(shù)。主要包括2G網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡、4G網(wǎng)絡等，建設簡單、成本低，但在公眾業(yè)務較為繁忙的時段，可能在傳輸容量和穩(wěn)定性上有影響。④無線專網(wǎng)通信技術(shù)。是一種新型的無線寬帶城域網(wǎng)，傳輸距離長，傳遞速度快，技術(shù)難度較大，也會和其他的無線網(wǎng)絡形成干擾，安全性和可靠性有待加強，適用于相對固定的終端。城市配網(wǎng)通信系統(tǒng)應采用成熟、穩(wěn)定、可靠的設備，能夠抵御高溫、低溫、雷電、磁場的干擾。本著簡單實用的原則，采用多種通信方式相結(jié)合，而不是單一選擇某一種方式。開關(guān)站和配電室的配單通信宜首選光纖通信方式，開關(guān)站應創(chuàng)造條件以實現(xiàn)光纜全覆蓋，如果不具備光纜敷設的站點可以采用無線等其他的通信方式。采用光纖方式的可選擇環(huán)形、樹形或星型的結(jié)構(gòu)來組網(wǎng)，采用無線公網(wǎng)方式的，應該加強安全防護，保證信息接入的安全性。

4　結(jié)束語

配電自動化系統(tǒng)具有加大供電效力，保障供電穩(wěn)定性、提高用電可靠性的重要作用，同時也配電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行創(chuàng)造了有力的條件。作為城市的配電網(wǎng)絡自動化運行系統(tǒng)，如果能夠營造一個良好的城市電網(wǎng)環(huán)境，能夠為城市的發(fā)展提供穩(wěn)定的電能使用保障，提高城市供電的穩(wěn)定性。

［1］王 偉.城市配電自動化技術(shù)方案研究［J］.科技傳播，2013（11）：166～167.

［2］陳秘.城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應用［J］.高新技術(shù)，2015（04）：09～10.

［3］侯昆明.城市配電自動化工程關(guān)鍵技術(shù)方案研究［D］.山東大學，2014.

［4］閆 娟，張曉宇，等.配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡設計與實現(xiàn)研究［J］.電力訊息，2015（09）：106～107.

2016-5-16

TM76

A

2095-2066（2016）16-0047-02