農網配電自動化技術研究與分析

馬寶榮

摘要：在農網中實行配電自動化技術，能夠監督農網的運行狀態，確定故障方位并將其隔離，對電網系統快速恢復正常運行模式起到了重要的協助作用。本文分析了農網配電自動化建設的原則與目標，并對農網配電自動化方案以及農網配電自動化典型建設模式應用進行了研究。

關鍵字：農網；配電；自動化技術

引言

隨著計算機網絡技術以及交通運輸的快速進步，農村經濟得到了快速發展，農村居民生活質量不斷提升，農網得到了廣泛的運用。在這樣的前提下，發展新的配電技術，提升農村電網的安全性和可靠性必不可少，而農網配電自動化技術應運而生，為農村現代化建設、優化農網配置以及智能電網的發展提供了巨大幫助。

1農網配電自動化系統建設的原則及目標

1.1建設原則

在建設農網配電自動化系統時要遵循以下幾個原則：第一，穩定性原則，在建設農網配電自動化系統時要兼顧設備與系統雙方的穩定可靠，保證系統的結構簡單，提升農網在各種運行狀態下對故障處理的可靠性；第二實用性原則，農網配電自動化方案要統籌考慮方案特點、綜合規劃，根據各單位特點選擇最合適、效果好的自動化方案，可以分期、分布實施改造，逐步升級，做到因網制宜、因地制宜；第三，先進性原則，在設計自動化系統時要有前瞻性，使用穩定有效的先進技術設備，但不能理解為只使用最新的設備和技術。

1.2建設目標

農網配電自動化建設將由一個覆蓋全面、聯系緊密、功能互補、數據共享、控制聯動的高可靠性的信息處理和控制集成系統、終端智能設備以及堅強網架共同構成。應達到以下目標：實現三遙功能，通過對配電網的實時監控，提升配網調度的安全性，避免由于支撐信息不足造成的可靠性較差的調度出現。實現配電自動化功能，自動實現進行故障隔離、恢復非故障區供電，減少停電范圍，縮短故障停電時間，提高供電的可靠性。實時監測、改善電壓質量。優化網絡結構和無功配置，降低電能損耗。提高配電臺區供電質量，實現配變參數監測、保護、測量、動態無功補償控制和三相不平衡治理等；提高服務質量，提高為用戶服務的響應速度和服務質量，保證故障時對用戶供電的能力；通過自動化系統的實施，真正提高企業的現代化管理水平。

2農網配電自動化技術方案

2.1技術方案一：農網配電線路故障自動定位系統

目的：實現故障的快速定位，減少故障巡查和故障處理時間。

技術：故障指示器技術+通信技術+故障處理技術。

特點：不需要改造一次設備，易于實施，投資少，見效快，能夠快速實現故障檢出的故障定位系統。

適用范圍：這項方案適合于10kV的配電線路，尤其適合配置手動分段開關或沒有配置分段開關的農網架空配電線路。能夠將配電線路的故障區域細化至具體客戶或區域，細化補充客戶分界開關未覆蓋到的故障區域。滿足實施配電自動化方案的最基本最關鍵的故障自動定位的要求，并在資金投入有限的情況下自動化系統覆蓋范圍最廣。

方案描述：以故障指示器自動檢測短路故障和接地故障的功能為基礎，通過增加通信功能，將其動作信息通過短距離無線通信匯集到就地安裝的通信終端上，通信終端再將采集到的指示器信息通過公共通信網絡GSM的手機短信或GPRS通信傳送到中心站和后臺監控系統。故障發生時，就地安裝的指示器給出動作翻牌、燈光報警等就地信號，同時通過通信功能將動作信息傳輸到后臺的人機監視系統，后臺綜合分析所接收到的所有動作信息，最終快速定位出故障發生的位置，并在主接線圖和地理信息系統中給出相應告警和提示，同時將定位結果以手機短信的形式通知相應的運行維護人員和管理人員。促進故障處理的快速反應，節約大量故障查找的時間，減少客戶的停電時間，提高供電可靠性和經濟性。

2.2技術方案二：分布式智能、網絡式保護饋線自動化方案

目的：有效隔絕配網系統故障點與自動性轉移供電。

設施：電動開關與智能控制器的聯合應用。

特征：造價成本較低、效果較為顯著，具有安穩性，對開關種類沒有提出確切的要求，不需要主站的輔助。

應用范疇：多被應用在城區新建線路，以及現有具備電動操作構造開關的線路中，可以借助通信拓展模式達到實現三遙功能的目標。其在將單電源、雙電源或多電源供電系統的故障區域迅速隔離與非故障區段快速復電標準上體現出巨大的應用價值。

方案概述：分布式智能管控方案實效性的發揮，對電動負荷開關、斷路器配置智能自動化監控設備表現出強烈的依賴性，對配電線路電流運轉形式進行整體性檢測與管理，具體是對開關兩端電壓的檢測，結合其運轉模式達到精確性檢測的目標，控制器自體的邏輯功能在該環節的實用價值充分的彰顯出來，自行的對故障點方位進行檢查與尋找，自行的避開故障區段的兩端開關達到隔絕故障點的目標，并智能性的將聯絡開關閉合，從而確保非故障區域供電的舒暢性與常規性。對配電系統故障點方位的檢測以及迅速復電目標的實現有賴于V-I-T技術的邏輯辨識功能，若線路開關應用斷路器裝置，還可以借用重合器迅速切斷故障與就地重合的優點。在通信通道建設健全的基礎上，自行的升級至標準化的FTU/DTU，具備三遙功能。網絡式保護控制方案的編制與實施有賴于分布智能控制方案，其特殊性體現在增設了局部光纖通信或GPRS通信功能，從而確保了環網內各FTU信息的交互性。此時配電系統中一旦有故障產出，網絡式保護控制方案的應用在瞬間使環網內各FTU自行避開故障點最近的兩端開關，變電站出線開關無需跳閘，縮短停電范疇，聯絡開關自行合閘達到轉供電的目標，降低停電時長。在網絡式保護控制方案的導向下，各個級別串聯開關的無級差保護功能發揮出來，整合分布式就地控制技術的優勢，達到維護配電設施運轉效率性與一致性的目標。

3農網配電自動化典型建設模式應用

在對農網改造或者新建配電自動化系統時，要優先考慮配置一體化主站系統；如果是已經存在配電自動化系統，并且現存規模能夠滿足當地未來3至5年發展需要的農網，就可以考慮建設獨立配電自動化主站模式。根據當地的配電網規模，可以采用兩層或三層的配電自動化結構，選擇附近的開閉所或變電站作為子站層。對于開發區或城鎮等供電需求較高的區域，可以采用集中管理或就地管理的模式；由于開關設備、網架結構等因素的制約，不能采用就地控制或遠方集中控制的區域，可以采用配電網故障監測模式；較為偏遠的農網饋線線路，可以采用輻射型網架結構，結合當地條件考慮采用就地控制模式或配電網故障監測模式。

結語

農村的經濟發展與電網的建設相輔相成，人們對農網配電的自動化要求也越來越高，我們應當從實際出發，詳細分析農網配電自動化與農電實際生產需要的關系，符合生產、運行、服務的基本要求，推動農網配電自動化的廣泛應用，提升農村居民的生活質量，為農村經濟發展提供基礎。

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