10kV自動化配網的設計與應用

江萍

隨著我國經濟社會的高速發展，給各行各業帶來發展機遇的同時也必然會帶來形影的挑戰。尤其是在電力行業這種國民支柱型產業。據調查結果顯示，我國現階段多數配電系統都在進行不斷發展和完善，積極引入科學技術，通過兩者的有機結合來推動自動化配網的實現，使10kV自動化配網的運用與普及能夠高效運行。從根本上對諸多配電系統所面臨的威脅進行接觸，將其其經濟與安全性的效益發揮到最大程度，最終達到提高10kV自動化配網的運行效率與安全性的目的。

電力工程;自動化配電網;設計與應用。

隨著社會經濟的發展對電力的需求量也在不斷增加。普通的架空線路電網逐漸被電纜所代替，面對這種發展趨勢，我們應當加快對配電網的自動化設計與應用的推進步伐。10kV自動化配網是保證配電效率得以提高的基本要素，對當今社會的工業化進程有著極大的促進作用，此外還對電力系統運行的工作穩定、系統安全以及工作效率有重要的作用。所以，自動化配電系統優化設計的重要作用越來越明了，展開對10kV自動化配網的設計及應用實踐具有十分重要的必要性。

配電網自動化的概念是通過自動化技術完成傳統的電力配給網絡運行。要想實現這一目標就少不了包括計算機技術、信息化技術、自動控制技術等在內的現代自動化技術的支持。在傳統的配網系統中積極引入上述提到的自動控制等技術，可以使配網的監測與管理實現自動化、智能化，實時準確地進行動態模式下的故障檢查與監控，及時確定故障源并處理，確定配電系統的工作穩定性與安全性，達到系統自動化的高速有效運行。自動化配電網絡技術的主要方向包括了電能調度自動化以及變電系統自動化等諸多方面。是時代造就了配網自動化設計，也是時代發展對它提出了更高的要求，這是電力系統不斷持續良性發展的必由之路。必須不斷提升配電系統的自動化技術水平，才能夠確保電能供應的穩定、安全與高效，深入挖掘配電網絡的功能與優勢。

10kV自動化配網主要包括主站系統、子站系統、終端系統以及通信系統等幾大結構，（1）主站系統。主站系統是10kV自動化配網的主要部分，在整個配網系統中起到控制和領導的作用。主站系統是由SCADA、DMS和部分軟件這三大基礎系統構成的，主要以SCADA為主站系統的中心位置，將DMS作為應用子系統，而其他相關軟件子系統則負責對相關故障進行精準判斷和處理。（2）子站系統。子站系統的主要作用就是不斷提升輸電效率與配電自動化的技術，并盡可能降低主干道的用電使用頻率。此外，子站系統還是整個配網系統中的連接路線，起到“上傳下達”的作用，將主站與其相關設備進行聯通，并實現信息的實時收集和處理。子站系統在進行工作過程中實現對開關系統、監控設備和其他部件的管理監測，并及時對饋線的相關監測結果進行反饋。（3）終端系統。終端系統的核心目標是完成配電網絡相應設備的持續性檢測與控制，而檢測內容包括變壓器、開關以及受環網柜等。而同時，終端設備還能夠完成對終端自身的檢測以及管控，同時完成與配電主站相關的功能，提取系統故障位置與類型等信息的確定，并向主系統發送信息。在緊急故障出現時，終端設備能夠快速提取并發送故障信息，完成故障設備的隔離，確保配電維護修理順利完成，提高配電系統運行的效率。（4）通信系統。配電網絡中的通信系統是收集各種工作資料數據，同時完成主站與其他分系統之間的數據信息傳輸。通過通信系統能夠確保整體系統的信息利用，加強系統主站對分系統的控制以及管理，確保整體系統運行的安全與有效。

（1）配電變壓器。配電網絡中的變壓設備數量較多，而種類也有很多，包括共用變壓設備、干式變壓設備、低損耗變壓設備等。配電網絡變壓系統的主要原則為“分布廣、容量小”。干式變壓設備的設置要求為10kV以上。同時在配電站、箱式變電站中，開關設備均為環網負載模式，所以在變壓系統設計過程中需要考慮系統容量問題。（2）開關設備。10kV自動化配電網絡中的開關設備，主要包括斷路、熔斷以及負載幾種類型。而在設計配電網絡開關系統中需要堅持的基本原則，為穩定、安全、靈巧。而分級與負載開關設備需要充分應用自動化技術。在電力主網線路中，開關類型選擇主要為真空以及熔斷類型。

供電網絡的布局結構（即電力線路的接線方式）分為3種：放射式、樹干式、環式，在供電可靠性、投資、材料、運行、管理、電能及電壓損失等方面各有優缺點，適用的場合也不同。供配電網絡可根據需要同時選擇幾種接線方式，也可在上述3種基本方式上演變，同時還應考慮高、低壓網絡的聯絡和當地的環境等客觀條件。

（1）提供數據。動態模式下的自動配電網絡系統，首先具備的功能是配電網絡信息監測，能夠完成各種類型的數據信息收集，同時完成各種工作與故障信息的分析處理、整合以及存儲。確保對配電網絡系統運行情況的監測與控制，提供電能供應網絡的相應信息，提供配電網絡動態監測的信息。

（2）配網故障診斷。配電網絡的故障診斷主要包括兩個部分：一部分是客戶投訴的要求;另一部分是監控系統收集提供的故障信息。在系統確定故障信息后，通過自動化管理系統完成斷電處理，并對系統故障進行診斷，通過管理控制電容器投切的方式完成對故障設備的隔離，避免部分故障對整體供電系統運行的影響。在故障出現后，系統能夠將緊急維護修理通知發送給維修保養工作人員，通過人工服務或者技術指導完成故障的處理，確保整體配電網絡的正常工作。

（3）自動化運營。支持配網高效運行在整個的配網自動化設計中與運行著GIS系統，充分利用GIS的地理信息收集與傳輸，將變電設備、電力用戶等實時地理位置、周圍環境特征等信息向系統反饋，同時配合電力網絡設備進行信息的處理與優化，完成配電系統檢測維修以及管理。而配電網絡系統還需要通過自動化技術，提高運營與管理的自動化，不斷提升配電網的服務水平。

（4）優化功能系統。配電系統不斷提升自動化水平的同時，能夠有效提高電力供應服務的質量水平，通過投訴服務的方式，能夠對客戶享受電能服務的感受進行了解，同時及時獲取系統故障情況，提供準確的配電網絡故障信息，完成配電網絡運行效率的提升以及電力服務質量的改進。而自動化配電網路具有不同的功能模塊，而不同模塊之間還存在密切的聯系。通過整體系統的功能優化以及完善，提高配電網絡系統運行的高速以及效率，提升配電網絡的運行安全性與功能性

以10kV自動化配網為例，不斷優化電力行業內相關設計與應用。自動化配電網指的是將一次網架和設備視為基礎，通過不斷更新的計算機、通信和信息技術的幫助，實現對配電網的監控和檢測，最終科學、合理地對配電系統進行監控和管理。

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[2]蔡和.基于供電可靠性的10kV自動化配網的設計與應用[J].自動化應用，2014（07）：107-108.

[3]李明浩，李豪.10kV配電網無功優化自動化控制系統設計[J].電子技術與軟件工程，2016（04）：142.