城市配電網自動化優化技術分析

劉洋

摘 要：近年來，隨著國民經濟的建設不斷創新與發展，很大程度上也改變了人們的傳統生活方式，對其高質量生活的要求也越來越高。從其側面也不同程度的反映出對其需求不斷擴大。如用電需求，從這個意義上來講，傳統的配電方式已經很難滿足人們的日常生活。長遠角度考慮，作為供電系統必須在確保供電需求的前提下進行安全可靠的成本運行，這就給城市配電網提出了新的挑戰及要求。下面文章則針對現階段我國城市配電網存在的一系列問題進行研究分析，尤其是城市配電網自動化的優化技術，這將對整個用電的解決方案有著不可忽視的重要影響。

關鍵詞：城市配電網；自動化改造；饋線自動化

中圖分類號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）04-0154-02

Abstract： In recent years， with the continuous innovation and development of the national economic construction， to a large extent， people's traditional life style has also changed， and the demand for high quality of life is also getting higher and higher. From its side also reflects the growing demand for its varying degrees. Such as electricity demand， in this sense， the traditional way of distribution has been difficult to meet the daily life of people. In the long run， as a power supply system must ensure the demand for power supply under the premise of safe and reliable cost operation， which put forward new challenges and requirements to the urban distribution network. The following paper studies and analyzes a series of problems existing in urban distribution network in our country， especially the optimization technology of urban distribution automation， which will have an important impact on the whole solution of power utilization which can not be ignored.

Keywords： urban distribution network； automation reform； feeder automation

針對城市配電網現階段的發展現狀，雖然在一定程度上獲得了較好的成績。但是存在的不足也越發明顯，尤其是供電的不穩定性，經常性出現短暫停電和供電不足的情況都給用戶帶來了一定的損失；另一方面電網相互之間的競爭也存在著較大的問題。從某種意義上來講，我國配電網是二十世紀八十年代才建立的，經過長時間的發展與創新整體來講發展并不是均勻的，且自動化配電的應用并不能普及到各個城市發展建設中。尤其是在較為發達的城市建設中，對城市配電的自動化要求更是備受關注，也為其自動化的研究和發展提供了有利的發展環境。但是在一些不發達地區對其配電自動化還不是很熟悉，并不能將其很好地應用其中。這就給我國整體城市配電網自動化的使用提出了新的問題。要解決這一問題則必須對其進行深入研究，才能具有一定的現實意義。

1 配電自動化改造理論

配電系統的自動化從理論上來講則是通過自動化的方式來完成自動配電，這種方式必須利用先進的設備儀器進行遠程監控才能得以完成。通常情況配電自動化主要是由三部分組成的，一是配電管理系統；二是配電自動化系統；三是配電SCADA系統。三個部分都是相輔相成的，其中配電管理系統作為整個配電自動化的核心內容是影響配電自動化形成的最主要因素，也是決定其供電穩定性的關鍵因素。它的主要功能則是對配電網和遠程設備進行檢測和控制，并在進行過程中可以有效的對傳輸數據進行數據分析與管理。對其整個電網的配電方式進行合理的保護和采集。配電SCADA其主要是對監控中的開閉和配電室進行合理檢測。

配電自動化系統的基本結構為三層結構式，分別為主站、子站和終端。其中配電自動化系統中位于核心位置的是主站，主要負責數據的存儲和運算；位于中間位置的是子站，主要負責數據的采集和傳輸；位于底層的是終端，安裝在配電設備上。

配網自動化改造可以分為變電站自動化改造和饋線自動化改造兩個主要方面。變電站自動化改造城市配電網自動化改造技術要建立控制中心與變電站的連接以及配電自動化系統與饋線系統的連接；饋線自動化改造要監控電網的運行，并在電網故障時及時準確的找出故障點，方便快速消除缺陷。

2 配電網自動化技術應嚴格遵循的技術原則

2.1 可靠性原則

可靠性原則是配電網自動化技術中必須遵循的原則，它要求任意時段和供電源都必須是穩定的。如網架、通信設備、主站系統等。這也是城市配電網中比較重要的，只有確保其穩定性才能更好地實現城市配電。

2.2 分散性原則

分散性原則主要包含兩個方面的內容：一是分散配電設備；二是分散使用配電的危險。配電設備依據不同的配電需求其型號及功能也存在著較大的差異，在進行重合器機械設備的使用過程時要特別注意其一次性故障所帶來的機械損害，對主站內的軟件要進行合理的獨立設計，使得每個功能的設備都是在獨立運行的過程中進行合理配合的，避免整體性的損害。

2.3 簡化性原則

從某種意義上來講，配電自動化系統是一項比較復雜的作業工程。尤其是針對其不懂的配電網人而言，更好好好進行學習。配電設備的配電運行的基礎元件一旦發生損害則將對配電自動系統產生無法估計的后果。所以要求在進行配電的過程中為了確保供電的穩定性及用戶的安全，可以針對一般的縣級城市采取比較簡單的原則，使用機械設備不是那么復雜的供電設備，并定期對其進行檢查。

3 城市配電網饋線自動化改造技術

饋線自動化形式有三個層次：一是端站層。其主要功能是依據配電過程中可能出現的錯誤指令進行及時的修正和追蹤，并能夠依據出現的故障進行及時的處理，這就一定程度上大大提高了工作效率。二是子站層。它的主要功能是負責對端層進行錯誤的排查和處理，當一定范圍內超出子站層的匯報數據時就會對其發生作用和影響，進而調整各個子站之間的協調作業。

從上文的分析得知，饋線自動化的運行原則。但是其改造技術方案也有其不同的形式，主要有以下三種：一種是無信道饋線改造；二是有信道饋線改造；三是綜合式饋線改造。這三種改造方案都有其不同的優缺點，在進行配電自動化過程中要依據實際情況進行選擇。從某種意義上來講，無信道和有信道的改造方式都是屬于一種就地控制的改造技術方案相對經濟比較高，但是存在系統不能及時調整的缺陷。然而綜合式的改造方案也改變了這一現狀。

4 城市配電網自動化主站與子站系統

通過的上述分析，我們了解到了城市配電網中比較重要的一種自動化配電技術。但就其發展城市配電網最基本的結構主要是自動化系統層的主站層，它主要位于自動化中間層的子站和終端層之間，對整個配電自動化的正常運行都有著不可忽視的重要影響。不言而喻，它的地位是極其重要的，配電自動化系統的主站位于頂端的位置對其下面的子站系統都有著重要的支配作用。尤其是在配電網在進行運行時，會將所有的信息數據進行統計然后傳輸至主站進行分析，再將分析的數據反饋至子站中指導其運行。

下面針對比較常見的功能進行分析，具體如下：

一是SCADA功能。配電網自動化首先要實現的功能就是SCADA功能，主要包括對數據的采集、遠程控制、實時監控、故障記錄以及數據存儲。以上功能是主站系統的基本功能，其擴展功能有無人值班變電站接口、遠程控制饋線保護、設定和修改定值、線路實時顯示以及地理接線功能。

二是地理信息管理。由于配電網一般范圍較廣，數據處理量大，所以要有相關的技術來管理地理信息系統的基礎數據。配電網地理信息管理系統是一個具有空間概念的分層管理基礎數據庫，便于用戶對數據進行查詢和管理，并且為自動化系統提供基礎數據庫平臺。

三是高級系統程序。主要是指一些能夠提升配網管理水平的高級應用軟件。配網自動化子站系統主要功能是對配電網自動化進行監控和管理。通過自動化開關設備與自動化信息技術相結合，來實現對配電網的遠程監視和控制。配網自動化子站系統的建設能夠很好地提升系統的供電可靠性。

5 城市配電網自動化通信系統

隨著城市配電網對通信系統需求的不斷增大，在進行規劃和創新的過程中，針對通信系統經常存在的問題進行簡要分析：

一是網絡傳輸過程中帶寬不足。就目前來講我國在通信系統中所采取的技術還是網絡技術隔離，這就大大降低了通信傳輸容量。一些人員在操作的過程中將配合設備和設備計算進行分別統計，這就大大提高了使用成本。且商業通信的容量一般情況下是在1.6Tbit/s，這也是其中發展緩慢的瓶頸之一。

二是傳輸過程中的可擴展性得不到充分利用。尤其是近年來，隨著我國電網業務種類的逐漸增多，原有的固化傳輸模式已經很難適應帶寬的傳輸變化，這就會對信息數據造成一定影響，使其數據不準確，最終影響供電的穩定性。

針對現階段我國城市配電網自動化技術在通信系統中存在的主要問題，一些新的自動化優化技術也逐漸被廣泛使用起來，這很大程度上彌補了傳統通信系統的缺點。

6 結束語

通過上文論述得知，我國目前階段城市配電網自動化技術主要是由三層結構構成的。如主站、子站和終端等。從某種意義上來講這三種技術研究都很大程度上推動了我國城市配電網的發展，也大大提高了供電的穩定性。作為相關人員必須在認識到配電網存在不足的同時，還要提高自身在配電網操作過程中的專業認識和操作能力，以便為配電網良好地運行提供保障，進而真正意義上推動我國配電網的發展，為改善人們用電需求提供新的技術保障。

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