配電網自動化建設與運行管理問題分析

董力瑋

摘 要：隨著我國電力事業的迅速發展，配電網自動化建設成為供電企業提高核心競爭力的重要手段。為了確保我國電力系統的正常安全穩定運行，對配電網進行自動化建設與升級是當務之急。文章結合實際情況分析了配電網自動化建設和運行管理中存在的主要問題，并提出針對性的改進措施。

關鍵詞：配電網；自動化建設；運行管理；改進措施

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）27-0123-02

1 引 言

經過近十多年的配電網自動化建設，我國電力系統的供電安全性、可靠性、供電質量、用電滿意度及供配電綜合管理效率均得到顯著提升。但是，仍有許多配電網自動化建設項目并沒有發揮預期效果，導致配電網自動化建設沒有體現其應有價值。因此，有必要對配電網自動化建設及運行管理問題進行深入研究與分析，為提高我國電力系統自動化建設及運行管理水平，改善電力系統供電質量、用電滿意度及供配電綜合管理效率提供重要參考。

2 配電網自動化建設

2.1 配電網自動化構成

配電網主要包括110 kV、10 kV、380 V和220 V等多種電壓等級的供電系統，尤其是380 V和220 V是最常見的民用電壓等級，因此是我國核心配電網絡。此外，110 kV作為我國供電系統中城市核心供電樞紐，已經成為配電網絡中重要的電壓等級。本文根據我國配電網的實際情況，主要以10 kV及以下電壓等級的配電網絡的自動化建設與運行管理中的問題進行研究與分析。10 kV及以下電壓等級在我國經濟建設和社會發展中承擔著重要的作用，配電網自動化建設主要是如何完成現有配電網絡的再建設和改造，完善我國10 kV及以下電壓等級配電網絡的結構，合理安排各個配電網絡的負荷，實現配電網絡的組合化、絕緣化、機電一體化、信息化。

配電網自動化建設主要包括以下幾部分：

①主站。配電網絡的主站主要單獨系統管理與測試任務，目前主要使用100M的網絡結構，硬件設備包括后端數據庫服務器、前端客戶機、網絡交換機、通信機、監控工作站等。配電網絡的主站自動化建設需要滿足實用性、可靠性和開放性要求，不僅要適應配電網絡自動化建設的基本需求，還能在技術層面、性能層面確保具有一定的應用實效。

②通信網絡。配電網絡自動化建設的重要內容就是通信網絡的建設，由于配電網絡具有網絡范圍大、設備數量多、信息化水平高等特點，需要依托完善的通信網絡實現配電網絡的綜合管理。通信網絡主要包括多種形式的通信方式，包括同軸電纜、光纖、電話線、無線電、微波通信、電力線載波等。

③監控監測終端。配電網監控監測終端是自動化建設中信息采集與處理的關鍵環節，擔負著配電網絡監控和監測的重要任務。配電網絡的監控監測終端主要包括常規終端、反饋線終端、配變終端等部分，能夠實現配電網絡信息的采集、傳輸、處理、接收、反饋、執行等有遙控相關的指令，也可在監測終端完成事件記錄、系統信息上報、電源失電保護、系統閉鎖、系統通信等功能。

④環網電纜。配電網跨越地域空間大，是連接不同城市、不同地區、不同城鄉的電力樞紐。配電網自動化建設時，如何選擇環網電纜將直接決定配電網絡自動化水平。考慮到城市繁華地段外界干擾多、運行環境復雜，應格外重視配電網絡自動化環網電纜的選型。目前，國內配電網絡在城市繁華地段所選擇的自動化環網硬件設備是電纜，利用環網電纜作為配電網絡的主干線，從而避免城市繁華地段外界干擾，優化運行環境。

2.2 主要技術方案

目前國內配電網自動化建設的主要技術方案包括以下幾種：

①低壓配電網自動化建設方案：該方案主要用于解決低壓雙電源問題和配電變壓器運行經濟性問題。利用科學合理的配置配電變壓器，能夠有效控制配電網絡末端負荷的使用密度，確保配電網絡在一定的供電范圍內既滿足配電需求也能實現整體網絡的自動化管理。通過將2臺或者更多的配電變壓器進行網絡連接，并在低壓側通過配置聯絡開關，實現配電網絡終端的負荷的隨時轉移，從而確保了整個配電網絡在發生故障時能夠得到及時有效的控制[1]。

②輻射型配電網自動化建設方案：輻射型配電網自動化建設方案主要應用的對象是以采用單電源供電的城鄉、農村及偏遠地區的配電網。輻射型配電網自動化建設方案是以單電源為中心，以多級重合器和分段器為輔，形成單電源向周圍輻射的配電網絡。輻射型配電網自動化建設方案具有自動故障隔離功能，在配電網發生短路時，可通過故障隔離及在線重組，快速恢復配電網的供電。

③架空線路配電網自動化建設方案：在交通環境較好的地區可采用架空線路配電網自動化建設方案，采用裸架空的配電導線和絕緣導線形成架空線路主體，為了保障配電網絡的安全性和可靠性，經常采用雙回路和雙電源的架空線路。架空線路配電網絡自動化建設方案具有結構簡單、布線靈活、故障自檢等特點，在正常運行狀態下只開啟甲電源作為主要開路，當甲電源發生故障時系統自動切換到乙電源，從而確保系統的正常運行。

④電纜為配電主干線的自動化建設方案：在城市繁華地段如商業區、人員密集的辦公區、生活區等位置，采用電纜為主的配電主干線自動化建設方案，不僅有利于配電網絡的自動化管理，而且進一步提高了配電網的安全性。采用環網開關柜為配電網絡主體，利用配電網負荷開關作為控制器，根據配電網絡末端負荷的密度合理調整配電網絡用戶數量，實現配電網絡的自動化管理。以電纜為配電主干線的自動化建設方案，通常采用光纖或電話線為主要通信方式，這樣不僅確保自動化系統的通信，而且降低了外界干擾對整個配電網絡的影響。

3 配電網自動化建設與運行管理中存在問題分析

目前，國內配電網自動化建設與運行管理主要存在以下問題。

3.1 片面追求自動化功能實現與完善，忽略了自動化建 設核心功能與應用價值的共贏

國內配電網自動化建設過程中，為了實現并提高系統的自動化水平，采用理想框架搭建系統，雖然保證了系統功能的實現，但是系統的設計與功能實現缺乏有效的規劃，導致系統的實用性不足。有的系統過分追求自動化管理，加入故障隔離和自我恢復功能后覆蓋了原有核心功能，不僅弱化了系統的整體功能，而且導致系統可靠性降低，不具備廣泛推廣的條件。有的系統片面追求解決系統反饋的自動化，忽略自動化建設中切實利益的保障，沒有對整個系統進行科學合理的管理，導致投入產出比嚴重失調，配電網自動化建設的最終目標并沒有達到[2]。

3.2 配電網自動化建設技術水平不過關

自動化技術水平直接關乎配電網自動化建設的進度和整體完善性，自動化水平還是決定系統可靠性和安全性的基礎。在國內配電網自動化建設中，對設備的可靠性和可維護性要求較高的部分自動化水平仍顯不足，尤其是需要安裝在戶外的大量站端設備，由于運行環境惡劣，電子設備容易受到周圍環境的干擾而易損傷，導致配電網自動化水平降低。另外，10 KV配電網絡的開關控制電源和操作電源的提取相對困難，自動化系統開發單位對整個配電網運行流程不了解，多種通信方式的融合，都會對整個配電網自動化建設造成影響。

3.3 配電網自動化設計與建設矛盾突出

配電網自動化設計單位在設計配電網自動化建設方案時著重考慮設備、主站、通信、建筑施工、實現方式等方面，而自動化建設單位則著重考慮系統的功能和性能指標，設計與建設兩方往往會存在不同程度的矛盾，導致整個配電網自動化建設進程受影響。此外，設計方案確定后，建設方若未能按要求完成建設，仍舊會影響系統的適應性、實用性、可靠性及可維修性[3]。3.4 配電網自動化建設是多學科融合系統工程，各個學 科之間的融合與兼顧影響配電網自動化建設結局

配電網自動化建設是一門涉及計算機、電力系統、電子技術、通信技術、地理信息技術等多學科的綜合性工程，在工程建設中需要將各個學科有效合理的融合在一起，既要兼顧各個學科的技術優勢，又要摒棄學科融合帶來了冗余和矛盾。所以，多學科融合是目前國內配電網自動化建設中存在的問題之一。

3.5 系統運行管理人員對自動化技術認識不足

配電網自動化建設的根本是人才的建設，目前國內配電網自動化工作人員的技術水平仍舊較弱，人員對通信、自動化、網絡管理、人員協調等多方面的技能水平不足，導致配電網自動化管理水平較差。

4 配電網自動化建設與運行管理對策

根據本文所提出的配電網自動化建設與云溪管理存在的主要問題，筆者認為可從以下幾個方面針對性解決：

①加強配電網絡自動化建設中核心功能、基礎功能與系統價值的均衡，既要保證系統的基礎功能和核心功能的系統實現，還要保證系統應用價值的體現，達到科學合理建設與運行，確保投入產出比均衡發展[4]。

②進一步完善配電網自動化建設技術，攻堅克難掌握自動化建設的核心技術，尤其是站外設備的安裝、調試和運行管理的技術提升，為提高配電網自動化水平提供技術保障。

③綜合配電網自動化設計與建設，設計方與建設方統籌規劃，彼此了解彼此的規劃方案，共同為配電網自動化建設提供建設性意見，為建好配電網自動化系統共同出謀劃策。

④完善多學科融合，在兼顧各個學科的技術優勢的同時盡可能摒棄學科融合帶來了冗余和矛盾，提高配電網自動化建設和管理水平。

⑤對參與配電網自動化運行管理的工作人員進行系統性培訓，掌握配電網自動化管理技術，提高人員的技能水平，確保配電網自動化建設與運行管理的科學性、實用性和可靠性。

5 結 語

隨著我國電力系統改革步伐的深入，供電企業均將面臨日益嚴峻的競爭形勢，如何在大市場環境下保證供電質量、用電滿意度和管理有效性，降低供電企業管理成本，是供電企業亟需解決的問題。本文結合國內配電網自動化建設實際情況，探索了自動化建設和運行管理存在的主要問題，并給出了針對性解決方案，從而為國內供電企業的配電網自動化建設與管理提供理論參考。

參考文獻：

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[3] 胡秀國.開陽城網配網自動化方案研究及實施[D].貴陽：貴州大學， 2009.

[4] 王海燕，曾江，劉剛，等.國外配網自動化建設模式對我國配網建設的啟 示[J].電力系統保護與控制，2009，37（11）：125-129，134.