10kV 配電網系統自動化關鍵技術要點分析

鄭偉權

（ 廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山528400）

隨著當前用電需求的不斷升高， 人們對于電能的質量要求也越來越高，作為供電企業如何滿足各方的用電需求，同時提高電力系統運行的可靠性已經成為當前亟待解決的問題。 近年來，我國科學技術快速發展，配電網自動化系統應運而生，這為供電企業的發展帶來了新的契機，不僅能夠保證電力供應的可靠性，還能夠實現對電力的有效監管，從而為社會和經濟的穩定發展提供了可靠保障。

1 10kV 配電網自動化系統及其基本功能

1.1 概述

所謂配電網自動化系統，就是以信息技術為基礎，然后再與電力行業相結合， 從而構建出來的一種自動化控制系統。 在該系統運行的過程中，能夠有效的收集相關數據，并對數據進行科學整理和存儲，從而可以保障電力系統的正常運行。 除此之外，還可以應用在數據處理當中， 從而能夠為電力調度人員提供數據資料， 為相關決策提供參考。 對于配電網自動化系統的軟件設計來說，能夠分成兩個部分：一是控制部分，可以使用PLC 可編程控制器，然后再將數據進行實時采集，再經過處理之后存入到一級和二級系統所規定的接口DB 模塊當中， 再由數據采集服務器通過調用OPC 組建來進一步獲取PLC 和DB 模塊當中的各項數據。 除此之外， 為了能夠在最大程度上保證數據的安全性，還需要在一級和二級系統當中設置網關，從而隔離網絡，并且提供數據過濾和基礎的防火墻功能，最終實現對電力設備監控系統的自動控制；二是顯示部分，這一部分主要使用了文本顯示器和觸摸屏等設備，然后負責將PLC 模塊的引入和時間設置進行控制，從而簡化相應的運營和維護工作，并且具有非常好的穩定性，同時能夠為前端的各個應用提供更加可靠的數據存儲平臺，能夠將關鍵數據庫的數據通過合理的備份策略被定期備份在物理磁帶之上，這樣能夠更好的保證所存儲的數據安全性。

1.2 基本功能

配電網自動化系統通過對電力系統進行監控， 可以為相關部門開展管理工作提供可靠的數據資料，從而能夠保障電力系統調度的精確性。 在配電網自動化系統當中，其功能配置可以一共分為三個層次，即數據采集和存儲、數據消息總線和統一訪問接口、五類應用功能。 其中，五類應用功能主要包括了以下幾個方面：一是運行監視功能。 此功能能夠通過可視化技術，讓相關人員能夠對電力系統的實際狀態和信息更加詳細的了解，并且還可以進行監控和綜合展示。 二是操作與控制功能。 可以實現對電力系統的所有設備進行操作控制，主要使用硬接線方式來連接設備和計算機監控系統，而數字化變電站則通常使用數據通信方式；三是信息綜合分析與智能警告。 此功能主要是通過對系統運行中出現的各項數據進行收集和綜合分析，還可以對出現的故障進行分析， 并且提供相應的故障簡報和信息，從而逐步實現對電網運行狀態的實時監控，通過系統的異常預警功能、管理和運行的實時數據來提升系統功能的綜合應用水平；四是運行管理。 可以通過人工錄入或者系統交互等方法來建立一個更加完善的基礎信息系統， 實現對電力設備運行、操作和維護等工作的標準化管理。 除此之外，還可以通過檢測系統中的信號回路是否完整，直流動力和操作等情況進行更加全面的監測。 五是輔助應用。 通過相應的標準化接口和信息交互可以對電力系統中相關輔助設備進行監控和管理。

2 10kV 配電網自動化系統的關鍵技術要點

2.1 線損管理及技術

2.1.1 線損管理

隨著當前科學技術的快速發展， 已經能夠應用這一系統的線損管理平臺來對相關數據信息進行準確收集，并且還能夠對相應信息進行分析、查詢和計算，從而更好的了解當前的線損情況。 現階段，我國10kV 的線損管理大多是根據有效的供電區域來分區域計算， 在使用相應的系統與歷史數據進行對比，最后制定出相應的補償方案。 除此之外，還可以利用線損管理系統對此方案進行驗證。

2.1.2 節能降損技術

現階段，為了能夠降低線路的能量損耗，進一步提升電能的使用效率，我們可以使用以下幾種方法：一是進一步優化當前的網絡結構， 將供電線路的長短和線損成正比作為優化的依據。 為了能夠優化電網布局，在計算供電線路距離的時候必須要以用戶的需求作為依據， 再將城市未來的規劃納入到其中，然后根據變壓器來調節相應的電壓， 實現將線損降低到做小；二是合理的調整線路運行電壓，一般情況在，高壓配電網的輸送容量會保持不變， 那么電流和電壓將不會保持正比關系，因而需要進一步對運行電壓進行合理調整，再提升力率，以便于降低線損；三是選取合適的導線截面，一般情況下，導線截面面積越大，那么線損也會越高，因而需要選取最合適的導線截面面積來達到降低線損的目的；四是加強無功補償，這種方法能夠降低當前電網的功率，在降低線損的同時，還能夠保證電網的質量。

2.2 10kV 配電網合環運行及技術

2.2.1 環形接線模式配電網合環運行模式環形接線模式合環運行就是由變電站的一條出現來環接多個環網站或者開閉后再回到本站的另一條出現，最終形成一個完整的閉環將不同的變電站之間聯系到一起。

2.2.2 多端口換流系統配電網合環運行模式

以四端口裝置為例， 通常是由四個端口和公共直流母線共同構成，通過四端口柔性直流接口裝置將A 變Ⅰ段、Ⅱ段母線和B 變Ⅰ段、Ⅱ段進行連接，從而能夠實現合環運行。 一般情況下，這種運行模式擁有十分靈活的拓撲結構，能夠根據當前負荷的實際需求構成任意的聯絡式結構，這樣能夠對各個母線之間的潮流進行有效分配，從而實現對潮流的優化。

在使用應用這種技術時， 必須要要將經濟最優作為運行的目標，再將不同的母線之間的潮流做到合理的分配，以便于對相應的負荷進行有效均衡。 一旦電網中出不良故障， 能夠以故障信息和差動保護作為基本原理來對故障進行有效隔離。

2.3 10kV 配電網自動化系統通信技術及運用

在配電網自動化自動當中，通信技術是一項重要組成部分，能夠實現對各個分部數據信息之間的處理、命令、發送和存儲，這項技術也是各個層面之間和層面內部功能實現的重要保障。因此，通信系統需要具有快速、安全和可靠的特點，并且在停電的時候也可以正常運行，在進入到平臺之后，相關人員只需要輸入自己的賬號和密碼就可以登錄到系統當中，從而了解系統當中的信息，尋找自己所需要的資料，從而能夠實現快速分析和處理數據，一方面能夠對電網中的系統進行遠程維護，還能夠改善電網中的電能質量，以便于提升用戶的用電指標。

在該系統中，需要使用單模光纖來連接主站和子站，并且還需要通過以太網來進行連接。 而子站和變電站綜合自動化系統、FTV 之間則需要使用網線，除了權力中心之外，還應該在其余所有的站點都安裝網絡交換機，并且需要讓不同站點之間相關單位的所有業務都能夠通過這臺網絡交換機來進行連接，再通過交換機根據不同的站點業務對VLAN 進行劃分，并且還需要通過Trunk 口來連接業務和站點用戶的端口， 從而將數據信息傳送到權力中心， 在第三層交換機的支持之下， 可以實現VLAN 的通信， 同時再通過ACL 還能夠使得VLAN 進行隔離。就二級單位來說，由于其辦公場所通常不會設置相應的通信裝置，因而可以通過對非管網二級交換機進行合理設置，從而實現變電站機房和主站的連接。

3 結論

綜上所述， 配電網自動化系統的布設主要是為了能夠更好的保障電網的運行狀態，也是供電企業管理者為人民和社會提供服務的一項重要手段。 因此，隨著當前科學技術的快速發展，為了能夠進一步發揮出配電網自動化系統的先進功能和重要價值，應該不斷引入更加先進的科學技術，并且在建設電力系統的同時，還應該加強對配電網自動化系統技術和管理方面的研究，從而使得我國配電網自動化系統的建設和管理都能夠獲得新的發展，更好的為人民提供服務。