配電網自動化的發展與實踐

李浪宏

摘 要：隨著我國國民經濟的快速發展，我國普通家用電器的種類和數量也在迅速上升，因此，我國城市以及農村的用電量急劇增加，而我國城市電網大部分是城市組建初期搭建，已經難以滿足迅速擴張的用電量，在安全上、質量上以及運行管理方式上都迫切需要改革，配電網自動化也就是在這樣的背景下被推進，本研究主要闡述配電網自動化發展的原因和意義，以及配電網自動化過程中的技術應用和發展途徑。

關鍵詞：配電網自動化 配電網自動化發展途徑 配電網自動化的意義

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0034-02

從社會方面討論，配電網自動化是為了滿足我國居民日益膨脹的用電需求；從技術方面討論，配電網自動化是我國相關科學技術領域取得重大突破和進展的標志，盡管配電網自動化過程中，一部分技術仍然需要現有成熟技術的借鑒，但總體而言，我國在相關領域取得的進展不容小覷。目前來說，我國配電網自動化處于起步階段，還有很大的成長空間。

1 配電網自動化的原因

1.1 配電網自動化的必要性

配電網是一項直接面向用戶的基礎設施，在目前這個電力使用如此普及的時代，配電網的好與壞能夠讓每個用戶都能直觀感受到，可以說，現代人離不開電力，由于一些用電設備的制約，任何一座城市，如果某一天突然停電，無數工廠會因此停工，手術可能無法繼續進行，電梯會突然失靈，手機和電腦會失去信號等，不僅會造成巨大的損失，甚至可能引起恐慌和社會暫時性混亂。電影《美國大停電》就是根據民眾自行拍攝的真實災難片，上演了一場陷入黑暗的情景，真實地反映了高度依賴電力的今天失去電力的后果。而配電網的質量直接決定了此類事件發生的概率。在以往的電力建設中，并沒有預想到電力會如此普及，加上當時的綜合因素所限，電力建設過程中存在著重視發電，輕視電能使用，以及輕視用戶使用體驗等缺陷，因此，導致了很多城市往往發電量充足，但是由于供電設施陳舊等原因，無法負荷比較高的電能輸出，導致一方面發電廠電力多余浪費；另一方面用戶卻無法享受到足夠的電力支持。除此之外，近年來，配電網自動化技術迅速發展，反觀我國現有電力設施，大多陳舊落后，難以滿足需求。綜合以上所闡述的種種可知，我國城市電網改革，配電網自動化是基于國國情、技術均應迫在眉睫完成的事情。

1.2 配電網自動化的意義

經過上一節的討論我們知道，配電網自動化是我國城市電力建設的迫切需要，配電網的自動化不僅解決我國現有電網設備老舊，技術落后的局面，同時在配電網維護所需要的人員數量上也有了很大提升，減少了維護和管理配電網的人員數量，尤其是大大減少了以往電力系統需要人操作部分的人員開支，與此同時，由于手動操作的部分配電網可以自動化完成，大大提高了配電網的工作效率。從技術角度來講，在配電網自動化建設過程中，融入了很多現代科技，計算機技術可以幫助配電網完成智能化轉型，而傳統的電子技術、通信技術以及配電網控制技術等發展變化，大大提高了新建設配電網的安全性和實用性，同樣的配電網線路可以輸入更多的電能，在傳輸過程中電能損耗也大大減少，這一點對于偏遠山區的供電具有很大的意義。從經濟角度來講，同時配電網自動化建設過程中增加了勞動力需要，提供了大量的工作崗位，為我國的經濟發展做出重要的貢獻。從學術領域方面來講，配電網自動化在我國城市全面的鋪展開來，證明我國相關科技實力已經達到了世界前沿水平，為我國近幾十年的大力發展得到一次全方位的表現機會。

2 配電網自動化的結構和功能

2.1 配電網自動化的結構

配電網自動化是一項關乎民生的主要基礎工程建設，目前我國雖然沒有大規模實行，但是已經在多個城市進行試點工作，就目前而言，由配點主站、子站已經饋線終端構成的三層結構已經得到認可。主干網通信方式設定為光纖通信也已經確定，就目前的技術來說，在光纖通信的基礎上，完成饋線自動化的技術已經較為成熟，可以投入大規模的生產和使用上，在光纖通信的基礎上完成饋線自動化能夠進一步推進通信速度，提高饋線性能。

目前就結構而言，配電網系統的接線方式是最有爭議的地方，提出的幾種方式均是各有千秋。第一種方案是以電纜作為配電線主干線的配電網自動化方案，這種方案最大的優勢是不占空間，能夠在繁華地區使用，也不用擔心由于極端天氣等導致電纜毀壞，與這種接線系統配套的是環網柜，環網柜的優點是運行環境比較好，受到的干擾比較少，在發達城市或是城市中比較繁華的地帶，這是一種比較好的方案。但是缺點在于這種方案的成本比較高，如果用于偏遠的城郊比較浪費資源，同時會大大提高配電網自動化的成本預算。第二種方案是架空配網方案，這種方案結構比較簡單，布置的形式十分靈活，即使架空后日后需要修改，動工也比較容易，大部分的設備布置在室外，對于家庭來說是一種不錯的方案，但是正是因為在室外，所以，整個設備在運行時受到環境影響十分嚴重，尤其是對于一些雷電、冰雪等極端天氣來說，對于這種電線十分不利，2008年我國南方突降暴雪，在電線上擠壓毀壞了很多電路，導致了很大的經濟損失。同時，這種配網方式對于環境占有空間比較大，要求道路兩邊寬闊，能夠進行電線桿架的設立。第三種方案是輻射性配電網，這是一種比較高級的方案，配電線路能夠根據用戶需求設置多重級別的重合和分離器的保護，用電方式靈活，而且安全系數高，但是與之配套的斷路器是一種十分昂貴的器件，以我國目前的資金投入來說，尚不支持此種方案的大力推廣。

2.2 配電網的功能

配電網自動化后配電網的實用性將大大提高，具有龐大的功能體系。首先，配電網自動化的系統結構能夠自動收錄數據庫，數據庫中的信息能夠系統全面地反映出配電網的相關信息，用戶的基本資料，配電網的檢修記錄，不同設備的技術型號參數，并能夠時時記錄配電網當前的工作狀態和有關參量，確保能在配電網工作出現異常的第一時間發現并迅速分析出故障來源。其次，是務無功自動補償的功能，眾所周知，一天中用戶用電量并不是不變的，會有用電高峰期以及用電低潮期，無功自動補償器能夠檢測到配電網的工作狀態，并及時進行調節，這樣能夠避免在用電低谷時期造成電能的不必要浪費，也能夠為用電高峰期的配電網提供一點保障。最后，是遠方讀表功能，初期建設的配電網系統需要電工親自去各個電表面前記錄數值，電表都是每戶都有，而且很多電表安置于高的電線桿上，讀取數據不僅辛苦而且危險。配電網自動化升級后，電力部門能夠根據系統所反饋的數據，對配電網負荷進行優化平衡，同時可以直接接受各電表的數據，極大地降低了電工的勞動強度。

3 配電網自動化主要應用的技術

配電網自動化過程中應用了很多技術，主要有大型設備微型化技術、機械設備智能化技術、自動監控技術、新型網絡結構、配電網接線技術以及可靠的簡化操作電源等。其中大部分是我國自主研發，部分是在美國等發達國家引進，目前大部分技術在試點時已經順利通過審核。

4 結語

配電網自動化是我國電網發展的必經之路，也是我國促進經濟發展，提高基礎設施質量的重要舉措。我國原有電力建設已經完全不能滿足需求，配電網自動化正在逐步推進。在試點過程中出現了許多意想不到的困難，試點工作常常因此耽誤，但也攻克了許多難題，我們有理由相信，配電網自動化能夠在最近10年內完成大部分城市的推進工作，屆時，我國的配電網自動化技術媲美國家上一些重要國家的配電網技術，我國居民在用電當面也能感受到巨大的變化。

參考文獻

[1] 孫輝.配電網絡電能擾動辨識與電能質量調節研究[D].大連理工大學，2002.

[2] 陳堂.配電系統及其自動化技術[M].中國電力出版社，2003.endprint