城市配網自動化及其配網規劃應用探析

高更生

摘 要：文章分析了城市配網自動化的功能、特點及系統結構，探討了配網自動化的建設及應用情況。

關鍵詞：城市配網；自動化；規劃

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0085-02

隨著社會經濟的發展，人們對生活的質量要求越來越高，城市化進程的加快也帶來了人口數量的增加，各個城市的用電量快速增加。電是人類生活工作中重要的能源之一，具有非常重要的作用，如今用電需求不斷增加，并且人們對電能的質量也提出的新的要求，因此需要科學的進行城市的配網規劃。目前由于一些客觀因素的影響，城市電網的供電還存在許多問題，影響了人們的正常生活和工作，為了提高城市配電網的運行質量和運行效率，配網自動化改革正在迅速發展，這項技術包含了通信技術、計算機技術和自動化技術等多個方面，實現了配網運行的實時在線監控，能夠及時的了解到配電網的運行情況和每一項數據參數，保證了城市供電網的正常運行，提高供電服務水平。

1 城市配網自動化簡述

1.1 功 能

傳統的配網功能在城市化的快速發展下漸漸呈現了一些問題，已經不能夠完全滿足社會的發展需求，在不斷發展改革的過程中，配網自動化系統得到了廣泛的應用和推廣，并且取得了很好的應用效果。城市配網自動化的功能主要分為幾個方面：自動化采集系統可以對電網運行情況進行實時的監控，并對運行的信息數據實時采集和分析，一旦出現了異常的情況，系統能夠自動的報警；電壓管理系統可以自動控制無功補償電容器的操作，并且根據配網系統的實際運行電壓和電流來作為參照[1]；電能計費系統可以實現自動抄表、自動生成使用賬單，這能夠節省了大量的人工抄表勞動，提高了抄表的效率，也提高了抄表準確性，避免出現漏超、錯抄等問題；用電客戶信息系統可以自動存儲客戶的用電信息，為客戶和工作人員提供了方便的查詢信息功能；配網事故診斷系統可以分析配網的運行狀態，并且和運行標準參數做對比，如果某一區域出現異常可停止供電，以免造成更大的損失，并且還可以儲存故障報告和信息，以及故障的維修記錄，保證故障的有效解決，也為類似事故的處理提供了資料，進一步的確保了城市配網的安全可靠運行。

1.2 特 點

城市配網自動化有效的提高了配網的供電質量和運行效率，實現了配網的自動化處理，這是一項以自動控制技術、計算機技術等多種技術為基礎的系統，能夠進行配電網的智能監控，還可以對一些線路實現離線監控，有效的節省了人力和時間。并且配網自動化還可以及時發現故障并且采取解決措施，能夠縮短故障時間。配網自動化在提高效率的同時也為企業節省了維修成本，促進了配網的合理性規劃。

1.3 系統結構

我國電網所應該的配網自動化系統的主要結構有四種模式，第一種為主站、子站和終端三層結構，為集中采集和集中監控模式；第二種為主站、子站和終端一層結構，采取集中采集和分散監控模式；第三種為主站、終端兩層結構，采取集中采集和集中監控模式；第四種為以自動化開關設備互相配合的自動化模式。這四種模式各有優點和缺點，應當根據每個地區不同的現狀和需求來選擇適合的模式。

而不論哪種模式建設，主站建設是非常重要的一步。主站的實用是整個配電自動化系統實用的關鍵。配電網饋線的監控點變化比較多，業擴也經常進行改線。而配電自動化系統必須能夠及時的同步這些變化，這樣主站的系統才能夠實時的展示現場實際信息[2]。如主站系統不能夠及時的更新配網現場的變化，其顯示和實際的運行情況不一樣，這就嚴重影響了配電自動化系統的可靠性及實用性。因此應該建立嚴謹科學的配電自動化系統，將配網的運行、工作范圍、維護工作過程、強制配網修改都及時同步到配電自動化的系統中，將現場的設備也投入運行，避免因信息不一致而導致配網自動化系統失去實際的應用意義。

1.4 通信網絡

配網自動化系統能夠運行的關鍵在于其通信網絡，這是配電的主站、子站和各個終端之間互相聯系的紐帶，在收集各個子站、終端的數據信息時必須要借助通信網絡。配電網的分配和廣泛，應用設備也非常繁多，每個工作環節都具有明顯差異，借助可靠穩定的通信網絡可以游戲的保證配電網的安全、可靠、穩定運行。城市配電網自動化的通信網絡有光纖、無線通信和中壓載波三種。光纖是我國配電自動化系統中應用較為廣泛的通信網絡方式，在構建光纖通信網絡的初期，投資成本比較高；無線通信相對于光纖通信來說，初期的建設成本較低，其投入主要在于配網信息系統中，因此后期的維護費用較高，在配網自動化系統的廣泛推廣還需要進行實際的研究；中壓載波通信方式的應用比較少，其實際應用的效果還需要進一步的分析和研究，

2 我國配電網絡的現狀及建設

2.1 現 狀

我國目前的城市配電網絡大部分為良好狀態，城市中的配電線路結構為架空、地埋電纜混合線路，農村配電線路主要以架空線路為主要結構。城市中的配電線路正逐漸從架空向地埋電纜過渡，大城市中的配電網絡正在不斷的提高平均電纜化率，配電線路平均環網率也隨之提高，有效的為開展配網自動化打下了良好的基礎。而目前來說配網網絡結構具有聯絡混亂、結構復雜、層次不清的弊端，多電源線路分段情況也不甚理想，在網絡負荷增長較快的情況下不能夠滿足需求，致使配網的負荷轉供能力還有待提高。因此近年來供電企業也在分析研究網架結構的調整和改造工作。配電自動化終端在實現數據采集和控制時需要和一次設備開關接口相匹配，一些單位在每年的技術修改項目中已經將原本老舊的設備更換為先進的自動化設備，使網架結構的調整和改造工作難度降低，所以一次設備主要以改造為主。

2.2 系統建設

配電地理信息系統（GIS）是通過地理信息系統和配電網的規劃技術管理技術等手段，使配電管理實現計算機信息操作，以解決配電網中眾多的實際問題，例如配電網的設備較多，分布的地域廣闊，安裝設備的位置和地理信息具有緊密的聯系，配電網的結構較為復雜，設備的運行信息會隨著地理信息的變化而變化。GIS系統在電網生產和管理中具有重要的作用，而在實際的應用中也存在問題，還需要進行更多的研究和分析。

3 城市配網自動化在配網規劃中的應用

3.1 配網自動化應用實例

以廣州市為例，其供電局的配電網規模較大，線路的管理和維護都分散在各個區的分局，整體采用集中采集、分散監控來進行自動化設計。廣州配網自動化系統主要由配網主站系統和終端設備組成，在調度中心設立主站系統，在天河、越秀等地設立調配維護工作站，通過電力光釬、專線、載波等通信系統來進行數據傳播。

3.2 配網自動化的目標

隨著社會的進步，廣州人民群眾的用電量逐年增加，對供電的質量也提高了要求，實現配網的自動化具有實際的意義。應采取多項措施，提升當地的配電網運行質量和水平，降低損耗，制定科學合理的目標。

首先應當縮短停電的次數，停電時縮短時間、縮短范圍，有效改善停電狀況，并且自動的把故障切除，使非故障區的供電恢復，提升配電水平；

其次應當實現在線監控和離線監控，維護電壓穩定；

第三優化網絡結構，合理配置電網，將電能損耗降到最低；

第四要加強對電網設備的管理，提高設備的使用效率，做好設備維護；

第五需要提高電網服務水平，面對突發故障具備應急處理能力；

第六通過自動化改進優化，提高電力企業的管理效率[3]。

3.3 應用方案

廣州供電配網自動化系統進行分期建設，首期工程搭建自動化主站的支撐平臺，實現故障處理、歷史數據管理、系統管理等功能，同時建設各個分局的配網調度工作平臺，實現分局站房的自動化監控。后期工程應在首期工程的基礎上細化各個子站的建設，并且擴展主站的接入容量、擴充配電高級軟件。

配網規劃和建設中包括了網絡結構、信息數據共享、設計規劃、選擇配置終端設備及供電電源模式、系統管理維護等。一般來說自動化系統和GIS系統存在著交換接口問題，對故障發生點難以確認，也就影響了診斷工作的進行，這種情況下可以借助遙信功能，建立自動化系統和應配信息平臺的接口，出現故障時，拓撲故障區會自動統計用戶信息，并且區分用戶種類，實現資源信息的共享。在配網建設中應當提高通信系統的穩定性及終端信號傳送的精確度，盡量的減少漏報、誤報情況。

對于終端設備發送的故障數據，自動化系統需要做好詳細記錄，調度員通過信息記錄對故障間隔做出相應的判斷，并且制定出準確的隔離方案。對于合肥市來說，電力企業應當將每年所發生的故障做出詳細的分析和總結，統計遙控操作的準確率，根據不同的故障類型來改進各個廠家的終端信號，信號如果失去準確度，需要做好實際的調查，找出原因解決問題，并且留好記錄以備后續的研究。

4 結 語

隨著社會經濟的發展，人們對用電量和用電質量都提出了更高的要求，因此在城市的配電規劃中應當積極的引進自動化技術，保證電網正常穩定的運行。

自動化信息技術通過實時的監控和管理，對提高供電質量具有重要的作用，將電能損耗降到最低，并且隨著計算機技術和自動化技術的提高，也促進了配網自動化建設水平的進步。

參考文獻：

[1] 鐘鳴，金皓純，王世峻，等.淺談城市配網自動化在配網規劃中的應用[J].

科技視界，2013，（32）：299-299.

[2] 任亞軍.城市配網自動化及其配網規劃的應用[J].科技創新與應用，

2014，（33）：189-189.

[3] 莫從元.探討城市配網自動化及其配網規劃的應用[J].中國新技術新 產品，2011，（18）：110-110.