配電自動化系統(tǒng)在電力建設(shè)中的應(yīng)用

張偉 益雯君

摘 要 國家經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，人們對供電的要求也不斷提高。而配電自動化系統(tǒng)作為電力建設(shè)中的直接接觸用戶的系統(tǒng)，它供電的可靠性和質(zhì)量也需要進(jìn)一步提高。所以，本文就對配電自動化系統(tǒng)在電力建設(shè)中的發(fā)展現(xiàn)狀、合理規(guī)劃、應(yīng)用原則進(jìn)行簡單介紹，進(jìn)而給出配電自動化的模擬方案。

【關(guān)鍵詞】配電 自動化系統(tǒng) 電力建設(shè)

各行各業(yè)的用電量急劇增加，使得電力行業(yè)迅猛發(fā)展，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的地方和民用負(fù)荷方面，對電力的需求更多，這也就使得配電自動化系統(tǒng)和配電設(shè)備的需求量增多。但是，由于我國在電力建設(shè)方面的資金短缺，存在很多不安全因素，加之設(shè)備落后，這些造成了我國配電的用電質(zhì)量以及可靠性在很大程度上不能滿足要求。然而，在這些年以來，伴隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，生活中出現(xiàn)了各種各樣的電器設(shè)備，為我們帶來了極大的方便。人類對電力的依賴性越來越大，故而做好配電自動化系統(tǒng)在電力建設(shè)中的應(yīng)用是非常重要的，也對提高電的質(zhì)量和可靠性提出了新的期望。

1 配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀大致分為三個(gè)階段：

（1）自動化的開關(guān)的配電自動化階段：這一階段是自動化開關(guān)之間相互配合的階段，分段器和重合器是這一階段的主要設(shè)備。在這一階段中不用建設(shè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)，主要的功能是能在機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)通過自動化開關(guān)的配合隔離故障并對區(qū)域恢復(fù)供電。

（2）后臺計(jì)算機(jī)、饋線終端和通信網(wǎng)絡(luò)的配電自動化階段：在這一階段中不僅能在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)起到作用，還能在故障時(shí)及時(shí)作用。正常運(yùn)行時(shí)，可以起到通過遙控改變運(yùn)行方式和時(shí)刻監(jiān)視機(jī)器運(yùn)行狀況的作用；在出現(xiàn)故障時(shí)，配電網(wǎng)可以及時(shí)察覺出故障，然后調(diào)度員再遙控將故障區(qū)域隔離開來，并恢復(fù)全區(qū)域的用電。

（3）增加了自動控制的功能：配電自動化的系統(tǒng)的第三階段隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展而出現(xiàn)。自動控制功能是現(xiàn)在的配電自動化的目標(biāo)。

2 配電網(wǎng)的合理規(guī)劃

分段開關(guān)將開環(huán)運(yùn)行的配電線路分割成幾個(gè)供電的區(qū)域是配電自動化的基本原理。如果某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)了故障，能夠通過開關(guān)及時(shí)將這一故障區(qū)域分割開來，然后對非故障區(qū)域在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)通電，進(jìn)而防止因?yàn)橐环矫娴墓收隙拐麄€(gè)線路持續(xù)失去電量的現(xiàn)象的發(fā)生，在很大程度上縮小了停電的區(qū)域，使供電的可靠性大大提高。所以，在電力建設(shè)中，對配電網(wǎng)的合理規(guī)劃提出了幾點(diǎn)要求：

（1）用于供電的線路要連接成環(huán)狀，而且要是兩個(gè)電源供電即雙電源，除此之外，多電源供電是供電密集區(qū)域所要考慮的。

（2）設(shè)置分段開關(guān)，通過將非故障區(qū)域的電荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移的方式避免線路某處出現(xiàn)故障而使得整個(gè)線路都不能正常供電。

（3）分段開關(guān)要選擇負(fù)荷開關(guān)而不是斷路器，這一選擇會節(jié)省一些資金。分段開關(guān)的作用是當(dāng)線路發(fā)生故障后能隔離出故障區(qū)域，而不是切斷故障電流。但是，發(fā)生故障后，變電站由斷路器分開，切斷了故障電流，然后分段開關(guān)才跳閘的，然而，故障電流已經(jīng)切斷。

（4）分段開關(guān)使用的是斷路器而不是負(fù)荷開關(guān)。在我國已生產(chǎn)出來的有短路電流、負(fù)荷電流以及分合負(fù)荷電流的真空斷路器。此設(shè)備能夠連接數(shù)據(jù)傳輸終端以及計(jì)算機(jī)遙控技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遙控操作。

3 配電自動化的應(yīng)用原則

3.1 逐步完善原則

配電自動化作為一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工作，它最根本的條件是要有多電源配電網(wǎng)點(diǎn)，而且配電自動化系統(tǒng)的覆蓋面要廣，不僅要有城市建設(shè)，還要有對配電網(wǎng)的選擇以及設(shè)備選擇等等復(fù)雜的工程，這一工作內(nèi)容豐富，需要極強(qiáng)的技術(shù)性。可以采用分段、分期對配電自動化進(jìn)行發(fā)展。第一階段是最為初級的階段，也就是用自動重合閘保護(hù)變電站出線，安裝自動配電開關(guān)于線路上，并且建立電壓的控制系統(tǒng)。有了第一階段做基礎(chǔ)，第二階段便建設(shè)通信和控制設(shè)備，供電所對各個(gè)支路上的開關(guān)進(jìn)行控制，調(diào)配負(fù)荷。最后，進(jìn)入第三階段，實(shí)現(xiàn)配電管理中心和各個(gè)供電所的通信，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制并處理信息，進(jìn)而使配電自動化進(jìn)一步完善。

3.2 適應(yīng)性原則

在適應(yīng)性原則中包括三個(gè)方面，即適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展、適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)條件、適應(yīng)定時(shí)限保護(hù)。其中，適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展就是配電網(wǎng)要適應(yīng)“網(wǎng)改”的步伐，在設(shè)備容量和線路長度上不斷增長，配電自動化同時(shí)也要適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展。適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)條件是指我國要根據(jù)自己農(nóng)村經(jīng)濟(jì)相對落后的國情，結(jié)合實(shí)際條件對配電網(wǎng)的問題進(jìn)行解決，用有限的資金在最大程度上投入到配電自動化中，達(dá)到解決問題，提高供電的可靠性，滿足用戶的要求。適應(yīng)定時(shí)限保護(hù)是說要采用電流階梯和時(shí)間階梯兩種方式結(jié)合的方法來協(xié)調(diào)上下級的配合。

4 配電自動化在電力建設(shè)中的模擬方案

4.1 斷路器配合方案

斷路器配合方案是指變電站的主斷路器和饋線斷路器相互配合，加之雙電源形成一個(gè)環(huán)網(wǎng)的供電方案。即實(shí)行配電網(wǎng)“手拉手”，優(yōu)化配電結(jié)構(gòu)。變電站出線的保護(hù)開關(guān)由計(jì)算機(jī)控制，可以進(jìn)行多次重合，線路開關(guān)則可以自動和遙控操作，除此之外，在這一方案中，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了事故信息和監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)完成。設(shè)備故障和線路故障都由主站系統(tǒng)進(jìn)行判斷，在確定故障區(qū)域后，計(jì)算機(jī)控制斷開故障段的開關(guān)。

4.2自動重合方案

自動重合方案是把由兩個(gè)電源連接的環(huán)網(wǎng)分割成幾段，每一段都由兩側(cè)的重合器進(jìn)行保護(hù)。一旦發(fā)生故障，上一級的重合器便斷開故障，進(jìn)而避免了由變電站斷路器的分合。任何一段線路出現(xiàn)故障都可以由兩端的重合器進(jìn)行分?jǐn)啵M(jìn)而隔離故障。當(dāng)線路的分支出現(xiàn)故障時(shí)，就由重合器和分?jǐn)嗥飨嗷ヅ浜蟻磉M(jìn)行切斷。

5 結(jié)束語

配電自動化作為電力建設(shè)的重要部分，任何一個(gè)城市都將其作為電力建設(shè)的工作重點(diǎn)，投入了大量人力、物力和資金，共同的目標(biāo)就是為了提高供電質(zhì)量和可靠性，增強(qiáng)供電能力，并擴(kuò)大供電的范圍。然而，就目前的實(shí)際情況來看，配電自動化系統(tǒng)在電力建設(shè)中的應(yīng)用的有些部分還僅在試用甚至是開發(fā)、研制階段。所以，要從我國的實(shí)際情況出發(fā)，依據(jù)配電自動化在電力建設(shè)中的應(yīng)用原則，設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)配電自動化系統(tǒng)在電力建設(shè)中的應(yīng)用，提高供電的質(zhì)量和可靠性。

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作者簡介

張偉（1987-），男，陜西省銅川市人。碩士研究生學(xué)歷。現(xiàn)為國網(wǎng)陜西省電力公司銅川供電公司工程師。研究方向?yàn)榕潆娋W(wǎng)規(guī)劃技術(shù)。

益雯君（1988-），女，陜西省銅川市人。大學(xué)本科學(xué)歷。現(xiàn)為國網(wǎng)陜西省電力公司銅川供電公司助理工程師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)。

作者單位

國網(wǎng)陜西省電力公司銅川供電公司 陜西省銅川市 727000