淺談農網配電自動化系統設計與應用

木拉力· 柯扎衣別克 楊玉超 史巖 趙海彪 董劍蘋 王銳 陳文曉 唐亞鑫 劉迎春 馬忠軍 陳雙珠

摘要：配電自動化是對配電網上的設備進行遠方實時監視、協調及控制的一個集成系統。隨著電網系統的發展，農網配網自動化逐步成為一個重要的發展趨勢。本文就對農網配電自動化系統設計與應用相關內容展開闡述，可供參考。

關鍵詞：農網;配電;自動化;系統;設計

1農網配電自動化系統的應用現狀

1.1國外的配電自動化系統應用現狀

配網自動化的發展在日本經歷了20多年的發展歷程，配電自動化系統產品的生產是通過系統生產廠商與電力企業共同完成詳盡的需求分析后，進行二次開發完成的。在發展過程中，配電自動化產品經歷了基礎系統開發階段，為適應用戶多方面需求所做的功能添加而形成的龐大臃腫系統階段，用戶以實用化為主導思想所主動要求的系統精煉、瘦身階段的過程，從而形成了為日本電力公司接受的、有效服務的配電自動化系統。該系統是開發商反映用戶需求的結果，真正做到了通過配電自動化系統的運用，使日本成為世界上供電可靠性最高的國家。歐美國家對配電自動化的認識和發展也不斷地貫徹著電力用戶與系統生產廠商通過共同需求探討將新技術應用與系統實用化相結合的設計思想。

1.2國內配電自動化系統的應用現狀

近年來，我國也開展了不少配電自動化系統試點工作，特別是在電力市場化體制變革的前提下，隨著配電自動化工程的逐步實施、投運，人們對配電自動化的認識也逐漸回歸理性，對配電自動化系統的要求由自目地追求大而全、界面美觀、技術前沿，轉變為以提高配電網供電可靠性及供電質量，有效提升電力部門的配網管理水平，有效地為電力用戶提供優質服務等為主要目的。

2農網配電自動化系統設計要求

由于農網配電系統在實際運行中的問題日益增多，加之配電網規模日益龐大，線路、設備繁雜，從而對其自動化提出了新的要求，而實用型農網配電自動化系統方案可有效解決上述問題，故可靠、可行。但是，農網配電自動化系統設計應遵循下述幾點原則：系統方案要求技術先進可行，經濟合理;通信設計應開放、靈活;系統硬件應保證性能可靠，便于維護;系統結構應符合規范，具備一定的可擴展性;系統軟件既要標準易用，也應具備較強的兼容性與通用性等。

3農網配電自動化系統設計要點

基于農網配電自動化系統的設計原則和實際要求設計而成的系統結構主要包括主站、站端裝置、通信系統幾個大部分，其中，中心站是該系統結構的核心，其網絡結構相對獨立，主站系統配置靈活，系統抗干擾能力強，能夠實現數據的交換以及協議的轉換，在監控系統的幫助下能夠做到瞬間通信，這樣一旦發生故障該系統就能后迅速定位故障的發生位置并在第一時間采取措，另外，該系統功能還有很大的發展空間，在多個領域都能發揮作用。

3.1主站系統設計

主站網絡承擔農網給電自動化體系的監管平臺，是以中心站為核心，以輸出端、服務器、聯網設施以及特定的外設作主要配置構成，其中GIS系統、實時系統、數據庫為平臺提供了有力支持，用于實現AM/FM/GIS與SCADA/DMS的基本功能，從而將一體化設計、應用和維護配電GIS和SCADA變為了現實，進而滿足了供電企業自動化管理配電系統的實際要求，而主站設備應根據電網工程的實際情況加以靈活配置。

3.2站端裝置設計

（1）故障指示器設計。在具體實踐中，用于判別接地故障的方法有很多，在此介紹的是信號源注入法，即將故障指示器合理的設置于長線路分段節點和線路分支點位置，同時裝設配套的信號源設備，若線路出現接地故障，信號源設備會在幾十秒內自動根據脈寬變化投入不同的阻性負載，從而通過電流疊加促使故障信號器自動發射故障信號;而當線路短路時，故障指示器會根據短路特征、電流突變、執行的保護動作等信息，定位故障點;此外，還可起到檢測負載電流的作用，同時將相關數據傳輸至監控終端。其中位于故障指示器附近的通信終端負責接收、解譯、重新編碼無線信息，并借助GPRS/GSM將其傳輸至中心站。而在設計通信終端時，采用了太陽能電池配以備用電源，即使連續10幾天陰雨天氣也可正常供電。

（2）配電終端監控設計。其市不僅要完成故障信息的采集、信息的發送，還要實現對農村的配電系統的遠程監控、測量、操作的終端設備，詳細的來說，當故障信號燈亮起時，它會對線路中的電流、運行狀態等信息進行采集并分析編譯、傳輸。若電控開關具有監控條件，通常在通信終端的作用下實現對開關的遠程分合閘操作，但應將分合閘狀態下的電源情況考慮在內，如果采用的為遙控開關，建議配置直流電機或TV。

（3）通信系統設計。雖然農網配電自動化系統中存在數量較多的“一遙”、“二遙”終端設備，但相對而言，其對通信的可靠性和實時性要求并不是特別高，采用GPRS這種組網靈活簡單、接入便捷、易于管理、運行經濟的通信方式完全可以滿足系統的實際要求，若電網系統中的集抄系統接入了基于GPRS的VPN專網，那么在實用型配電自動化系統采用無線通信系統GPRS/GSM，不僅可以改善系統的安全性與可靠性，還利于節約投資費用，提高系統的整體效益。

4配電自動化系統的應用

第一，在現有的配電地理信息系統和SCADA系統以及正在逐步推行的遠程抄表系統的基礎上，有效的將各個系統進行集成，形成綜合自動化的基礎。在此基礎上，對現場設備進行饋線自動化系統的改造。有效完成饋線自動化子系統的地理信息管理，使其具備區域分析和顯示功能、線路輔助運行管理、沿線追蹤、實時信息處理、線損計算等多項新功能。第二，創建負荷控制及管理子系統。結合獨立運行的負荷控制與管理實時系統，以用戶的負荷控制終端基本數據為依據。實現在地圖上創建各類負荷控制終端，并在此基礎上，為用戶提供各類地理信息的咨詢、分析功能以及實時數據的顯示。第三，用戶抄表與自動計費子系統。遠方抄表及自動計費子系統，應向配電信息系統傳送用戶地址、用戶名稱、用電負荷等信息，以便配電系統能夠顯示區域負荷情況，使數據更加直觀。

5結語

綜上，配電自動化系統中的故障自動定位功能可以有效地提高供電可靠性，而通過對這種模式的建立在很大程度上解決了以往農網配電自動化系統的諸多缺陷，既利于快速處理線路故障，也便于管理維護，減少資源投入，易于擴展升級。

參考文獻：

[1]趙衛光.淺談農網配電自動化系統設計與應用[J].經濟視野，2015.

[2]全波，包忠明，陳聰炎，等.農網配電自動化系統的設計與應用[J].廣西電力，2012.

[3]王興華.縣域農網配電自動化系統的設計及應用[J].工業c，2015.

（作者單位：國網新疆電力有限公司昭蘇縣供電公司1

? 國網伊犁供電公司城區供電中心2 ）