城市配電自動化工程關鍵技術方案分析

王　超（國網安徽省電力公司濉溪縣供電公司，安徽 濉溪縣 235100）

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城市配電自動化工程關鍵技術方案分析

王超（國網安徽省電力公司濉溪縣供電公司，安徽 濉溪縣 235100）

近年來，我國社會經濟飛快發展，人們日常工作及生活過程中，對電能可靠性的要求越來越高，在這種情況下，我國加大了配電網的建設力度，這一過程中，配電自動化工程關鍵技術的重要功能凸現出來。城市配電網是城市配電自動化提供服務的對象，在對通信技術、自動化技術以及計算機技術等先進技術進行有效應用的背景下，減少了城市配電網運行過程中的故障率，當故障產生時，也能夠第一時間得以解決，極大的提升了城市配電網運行可靠性。

城市配電；自動化工程；關鍵技術；方案

前言

現階段，電力企業運行過程中，需要面對極大的市場競爭壓力。在這種情況下，電力企業要想提升自身核心競爭力，必須提升自身的配電調控能力，從而實時監控配電網的運行狀況，同時可以實現遠距離操作和協調設備的目標，配電自動化工程關鍵技術就是在這種情況下產生并得到有效應用，其極大的提升了城市電能的可靠性，因此具有極大的社會和經濟價值。鑒于此，本文從配電自動化總體方案入手，對城市配電自動化工程關鍵技術方案展開了詳細探討，希望為我國電力企業的發展起到促進作用。

1　配電自動化總體方案

現階段，在積極構建配電網自動化系統的過程中，必須建立在城市配電網原有系統的基礎之上，在充分利用各項資源的同時，為城市未來的配電網發展奠定良好的基礎。在這種情況下，本文在進行配電自動化總體方案構建的過程中，以分層模式為主，包含配電網自動化管理層、中間層和基礎層，三者之間的連接主要是應用通信技術。

1.1配電網自動化管理層

該層也可以稱之為主站層，作為中樞系統存在于配電自動化系統內部，在整體系統當中位于最高層位置，其可以實現綜合利用運行監控、饋線自動化和配電管理等功能的目的，從而促使管理統一性和控制整體性在城市配電網當中得以體現，提升配電網運行過程中的效率以及穩定性［1］。集中控制和分區應用是該管理層運行過程中的主要模式，城市供電企業的調控中心是安裝主站系統的關鍵位置，在對配電網運行過程中產生的信息進行實時獲取的過程中，可以對通信通道進行利用。

1.2配電網自動化中間層

該層也可以稱之為子站層，作為一個重要媒介存在于配電終端設備和配電主站之間，運行過程中，可以對管轄區域配網運行產生的數據進行收集和整理，同時轉發操作命令等，更重要的是能夠有效的監控該區域配電網的運行狀態，發揮管理功能。中間層運行中應用的主要模式為網絡分布式子站模式，其中數據處理以及監控兩個單元是主要的組成部分。

1.3配電網自動化基礎層

該層也被稱之為終端層，作為最底層存在于配網自動化體系當中，在對存在于現場的一次設備進行信息采集功能的過程中，需要對整個城市配電網不同位置的終端設備進行應用，數據采集之后還需要將其上傳。在接收到上層系統發出的各種指令以后，根據指令內容，采取可靠的動作對系統進行管理和操作。由此可見，基礎層成為城市配電自動化系統功能得以實現的基礎。不同種類的終端設備是構成配電自動化基礎層的關鍵，如FTU饋電線監控終端、DTU供配電監控終端和TTU變壓器監測終端等。

2　城市配電自動化工程關鍵技術方案

2.1網架設備改造關鍵技術方案

配電線路在電網運行的方法背景下，必須堅持N-1原則，應保證線路中的負荷能夠盡量實現均勻的分布，同時促使最優的合個數可以在線路當中的聯絡開關及分段開關位置上得以實現。在對地區電網實際狀況進行充分了解的基礎上，在改造網架線路的過程中應從以下環節入手：

（1）拉手改造過程中對單輻射線路進行應用。在N-1原則基礎上對原網絡進行改造，促使聯絡在各節點之間得以增強，并保證可靠性提升，促使負荷轉移可以在發生故障的過程中得以實現。通常情況下，如果是在電纜線路的基礎上，應應用單環網取代單輻射，同時應用多聯絡線路或者單聯絡線路取代架空線路。

（2）優化線路網架結構。在對網絡復雜線路進行改造的過程中，應對分段點和網絡改造進行改造，構建簡潔的線路結構；對供電線路進行改變，促使合理性在負荷分布中得以實現，對聯絡開關和分段開關的位置進行減少、改變或增加處理，在對線路中的損耗進行消除的過程中，提升供電可靠性［2］。

同時，在對聯絡線路進行選擇的過程中，應對多個變電站的出現進行選擇應用，如果條件不允許，此時應對不同的母線出線在同一變電站中的體現進行應用。要想促使配電自動化功能得以實現，應將PT、CT和配電終端安裝于終端空間在一次設備中的體現或專門的輔助安裝箱體內部。

圖1　線路改造后接線圖

例如，根據以上設計方案，本文以某地電網10kV線路為例制定了如下改造方案：①電動操作機構不存在于該地區變電站內部一中線01分接箱當中，開關也不存在于出線當中，可以對通用型環網柜2K4G進行應用，同時增加1臺分段開關和1臺聯絡開關；②電動機構、電源存在于該變電站中的師院線中的1#、2#、3#、4#環網柜當中，沒有安裝空間，在對配電終端和CT進行安裝的過程中，配電自動化功能可以在外箱體中實現。通過實際應用發現，網架設備改造關鍵技術方案呈現出來重要的應用價值。

2.2主站系統建設關鍵技術方案

監控中心和管理中心系統在配電網當中的設計，必須嚴格按照國家規定展開，而設計中的核心目標就是提升系統的可靠性、可擴展性以及實用性。在確定調度自動化系統的過程中，應以電網運行狀況為基礎，在對一體化調度自動化和配電自動化進行設計的過程中，必須嚴格按照先后順序和自動化管理需求來開展。

對配電網自動化系統展開評價中，應將其數據采集功能作為重點，同時還應當分析各項應用技術是否能夠在系統中發揮出應具備的功能，只有這樣才能夠保證該系統運行過程中，能夠提升電力企業生產和運行效率。配電自動化試點改造過程中，應嚴格遵守以下原則：

城市范圍中的自動化設備，應實現覆蓋范圍的擴大，努力促使全覆蓋在當期工程中得以實現；設計主站功能，必須在設計目標的基礎上實現對系統和設備的升級和功能的完善；拓展必須接入終端系統的設備，明確規定接入想要實現的功能以及接入方式。

2.3通信系統建設關鍵技術方案

近年來，無線通信網絡技術 ZigBee技術的制定是由IEEE802.15.4小組來完成的，現階段該技術的優勢逐漸凸現出來，應用于信息傳輸當中時，如果距離較短，而要求的傳輸速率較低時，Zig Bee技術非常適用。

網絡數傳模塊是Zig Bee技術的組成成分，1.5～2.5km的距離存在于不同模塊之間，能夠實現有效的通信［3］。多個受控設備和傳感器在應用過程中可以連接在同一個模塊當中，而在同其他設備進行連接的過程中，8種不同方式存在于每一個終端當中。不同的網絡節點可以實現同任何一個模塊的連接，從而促使不同通信網絡同Zig Bee網絡之間實現信息的有效交換。

在對Zig Bee技術進行應用的過程中，無線信號可以將有銅線的站點和變電站作為出發點，并傳遞至開閉所、箱式變電站以及環網柜，這些特殊變電站在應用過程中，要想實現聯網，可以對MESH進行應用，不同方向的無線鏈路在設備中可以向變電站中心進行匯集，從而促使信號匯總得以實現（如圖2）。

圖2　ZigBee組網示意圖

一體化集成調控的重要技術還包含信息交換總線，該技術應用中能夠保證不同信息交換在系統中得以實現，在完整信息構建的基礎上能夠為調控奠定良好的基礎。信息交換總線在應用過程中還可以促使信息交換在系統間得以實現，其中包含配電自動化系統、PMS生產管理、營銷管理和EMS調度自動化等。

3　結論

綜上所述，近年來，在社會經濟不斷進步的背景下，我國意識到積極提升電能可靠性的重要性，配電自動化工程關鍵技術就是在這種情況下得到廣泛應用的。在配電自動化系統下，計算機技術、信息通信技術等得以高度的集成，電力企業運行過程中，可以實時監控、協調配電網的運行。其所創造的社會價值和經濟價值是不容忽視的，鑒于此，本文積極加強了城市配電自動化工程關鍵技術方案分析，希望對建設智能電網奠定一定理論基礎。

［1］王 毅，何毅思，王海燕，劉 剛，郭寅昌.從國內外建設經驗探討廣州配電自動化建設模式［J］.廣東電力，2014，01：1～7.

［2］肖 峻，李振生，張躍.基于最大供電能力的智能配電網規劃與運行新思路［J］.電力系統自動化，2015，13：8～14+31.

［3］韋俊韜.探討如何選擇縣域配電網配電自動化系統的通信方案［J］.通訊世界，2015，23：168～169.

2016-5-16

TM76

A

2095-2066（2016）16-0055-02