10 kV配電網自動化系統的智能化建設

湯遠鴻

（廣東集明電力工程有限公司，廣東 東莞 523071）

0 引 言

近年來，隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，我國逐漸拉近了與發達國家之間的距離，逐漸引起了電力企業的關注，加大了對配電網自動化建設的投資。為了滿足人們越來越高的電力需求，進一步減少企業成本、提高社會經濟發展水平，我國必須發展智能化10 kV配電網自動化系統。當前，我國的10 kV配電網自動化系統處于初步發展階段。鑒于此，本文提出相應的智能化建設建議，以促進其快速發展。

1 10 kV配電網自動化系統的特征和發展現狀

進入21世紀后，國內的諸多城市依據國家發展目標展開了配電自動化的試點實驗工作，短期內大大促使了配電網自動化的發展。10 kV配電網自動化系統是在已有的電網上建設一個和電網調度水平相吻合的自動化系統，使電網的建設和管理更加方便、簡潔，并保證電網運轉的穩定、安全。這種經濟又安全的系統建設，可確保企業10年內的電網正常運行。同時，人們對電力的依賴越來越高，一旦發生電力系統故障，人們的生產生活將受到巨大影響。國家非常重視10 kV配電網自動化系統的智能化建設，將其作為國家發展中的一個重大建設項目，為電網建設的積極發展而不斷發布相應的政策和法規。10 kV配電網具有覆蓋廣、線路復雜的特點，發生故障時維修不便。雖然我國的10 kV配電網自動化系統發展取得了一定進步，但是仍有很長的路要走[1]。

2 10 kV配電網自動化系統的組織構成

10 kV配電網自動化系統由主站系統、子站系統和自動化終端控制系統構成。

2.1 主站系統

10 kV配電網自動化系統是一種能收集和處理電網系統運行數據的系統，由剝殼（SCADA）主站系統和配電網管理系統等組成，可使整個電網完整運行。不同部分發揮不同作用，剝殼（SCADA）主站系統的作用是收集和監督電網系統運行數據，幫助電力工作人員更好地規劃和控制電網整體。

2.2 子站系統

10 kV配電網自動化系統中的子站系統發揮基礎作用。整個電網系統中存在無數個子站系統，子站系統之間密切地相互配合和協作。隨著電網系統的快速發展，子站系統逐漸可以連接主站系統和控制終端，并在一定程度上監督區域內的電網系統。

2.3 自動化終端控制系統

自動化終端控制系統作為10 kV配電網自動化系統的三大系統之一，可監控并保護收集的數據、控制數據丟失的頻率和自我恢復[2]，重要程度不言而喻。

3 10 kV配電網自動化系統的電源取電情況

從設計角度來說，主站層、子站層和通信層偏向于數據信息的軟件部分。該部分設備一般作為數據信息的載體，設備的工作環境相對較好。終端層屬于硬件設備部分，直接連接電網，多放置于戶外，供電情況和工作環境都十分惡劣。終端連接電網，需要承受電網上的波動和干擾；終端連接開關閘門，在分閘和合閘的瞬間，對電壓擾動很大，甚至拉低開關閘的供電電壓。

在配電終端中，DTU和FTU兩類終端單元通常帶開關閘門執行機構。因此，充電電源必須考慮瞬態輸出功率，以保證開關閘門執行機構按照指令進行動作，不影響其他電路工作，且電壓擾動很小。當電源反應速度慢且無法及時調節時，會出現電壓跌落現象。

4 10 kV配電網自動化系統的通信情況

配電自動化借助可靠的通信系統實現主站和配電網終端設備的信息交互。在配電自動化系統中，主站屬于監控管理中心，通信終端較多，單臺設備的數據較少。為滿足實時性要求，需結合實際情況和地區經濟發展狀況選擇適宜的通信系統，并充分考慮調度自動化通信系統建設。通信主站通常設置在地調分局。通信子站主要用于通信中繼，主要設置在變電站，實現數據傳輸必備的控制、錯誤檢測、安全傳輸以及路由選擇等功能。匯聚設備需要具備多協議能力和多介質能力。通信終端站主要設置在配電終端，可直接接收配電終端的數據，并將各配電信息傳輸到通信終端站點，如配電房和室內開關站等。

5 10 kV配電網自動化系統的智能化建設分析對策

5.1 科學規劃配電網架

在發展10 kV配電網自動化系統的過程中，為加快發展進程，我國出臺了相應的政策和法規。在社會經濟快速發展的情況下，科學合理地規劃配電網架，能夠使供電范圍內的電力系統正常運行。在整個電力系統中，不同部位的不同設備之間要進行連接，分段點就此產生。通過嚴格控制這些分段點的數量和質量，可確保電力系統維持安全狀態。此外，在配電網架建設的過程中，要根據電網的整體運行狀況靈活、及時地做出調整。

5.2 合理應用智能化系統設備

在我國10 kV配電網自動化系統向智能化系統發展的過程中，智能開關的應用帶來許多的便利。智能開關在連接通信系統后，可通過主站和子站的系統，監控和遙控單元，自動隔離和診斷發生故障的線路，以保障線路正常運行。

5.3 進一步完善通信網絡

配電網中的通信網絡關系到配電網智能化系統的最終實用性。開閉站光纖覆蓋率低，阻礙了配電網智能化系統和配電網自動化系統的建設。因此，當上級變電站建立網絡時，分散的設備需設置為GPRS通信網絡；對于比較集中的設備，如配電室與環網柜等，可采用無源光網絡進行通信[3]。

6 結 論

隨著時代的發展和科學技術的進步，我國的電網技術不斷進步，相應的配電網自動化系統不斷完善。為了滿足人們越來越高的電力需求，進一步減少企業成本，提高社會經濟發展水平，我國必須發展智能化10 kV配電網自動化系統。研究中，研究人員提出智能開閉站的理念，使得整個配電網系統的監測、控制、檢測、調度以及通信功能得到了進一步的智能化發展，為國家未來的發展奠定基礎。