配電線路自動化改造配置方案及應用效果

韓曉偉

摘要：在現階段配電網的使用中，盡管注重電纜化的改造，但主要還將通過電纜線路以及架空線路的混合方式實施供電，此種混合饋線方式對配電網系統網架結構以及混合饋線保護和管理等都有著很高的要求，為了更好實現對其配電網系統的運行管理，就需要做好配電網電纜化改造中的網架結構與自動化方案，這也是配電網建設改造中需要重點研究的內容。

關鍵詞：配電線路;自動化;改造;配置;方案;應用

引言

在新時期環境下，我國電力行業發展十分迅速，電網也朝著現代化方向不斷進行升級和改造，其中配電網的電纜化是其發展的主要方向。基于環網配電線路的自動化改造，分析配電電纜網自動化系統功能。希望通過本文的分析研究，給行業內人士以借鑒和啟發。

1城市配網自動化發展現狀

1.1城市配電網絡以及配電設備的發展狀況

城市配電網絡的發展在當前時期基本處于良好的發展狀態，同時，城市配電線路布置主要以地埋電纜、架空等方式為主的混合線網結構為主。為了使城市配電網絡更加美觀以及符合城市規劃，城市配電線路正逐漸向著地埋電纜的方式在過渡，同時，在我國的大中型城市中配電系統的線路電纜化程度正逐漸提升，同時城市配電網絡的平均環網率也在提升，為城市配電網絡自動化發展提供了更好的發展環境。但由于多數城市電路網絡結構存在聯絡混亂、結構復雜等現象，使城市配網網絡以及配電系統的負荷程度提升過快，導致城市配電線路無法滿足城市配電系統負荷提升的需求，所以多數城市的配網負荷能力較差。因此，近年我國多數配電企業在不斷地改造與調整網架結構，不斷提升城市配電網絡在一供已備的配電線路設置上的占比。

1.2城市配電網絡自動化體系的組成結構

當前，國家電網所采用的自動化配電體系，根據其體系結構進行劃分可分為始終模式，分別為：主站、子站以及終端三層結構構成的配電體系集中監控以及集中采集模式;同上的三層結構所構成的分散監控、集中采集模式;由主站與終端兩層結構所構成的集中監控、集中采集模式;最后是在自動化開關設備相互配合基礎上實現的自動化配電模式。以上四種結構的配電模式優缺點各不相同，所以在城市配電網絡構建中，應當結合城市不同地區的配電環境進行配電模式的選擇。在這四種配電模式中，配電模式中的主站建設部分是配電模式結構中的重要內容，配電模式組成結構中的主站是否具備一定的實用化，其直接關系到整個配電網絡自動化系統的實用化。由于城市配電網絡路線監控點會發生頻繁的變化，同時隨著城市建設發展，城市配電網絡幾乎每日都在進行配電路線的變更。這些變更應當及時與配電制動化系統進行同步，而配電模式結構中的主站系統所反映出的數據內容才是配電網絡現場的實際數據。若無法及時將配網現場的變更反映到主站系統當中，那么主站系統中的數據內容便會存在滯后性，便會直接導致配電網絡自動化系統缺乏時效性。所以，配電網絡自動化系統的建立應當具有一定的剛性，即將配電系統中的維護、運行工作流程與相關的工作規范以及強制執行配電網絡現場數據的修改同步到配電網絡的自動化系統當中，使配電網絡系統規避信息不對稱的風險。

2電纜饋線的互聯方式比較

2.1關于架空饋線幾種接線的方式

對于放射式的接線方式，又包括普通型單回路的放射式、樹枝式和樹枝改進式等接線。而環網的接線方式也有很多種，其中有普通型環網的接線，也就是在同一個變電站出線間實施連接;還有手拉手的環網接線方式，是在不同的變電站出線間實施連接;另外，還要一種分段聯絡的接線方式，對饋線通過分段開關實施分段，后通過聯絡開關把不同的電源點具有線路實施連接，從而形成一種多電源、多分段和多連接的運行網絡，實現開環運行的效果。

2.2主要配電的設備和安裝地點選擇

在架空饋線中，所用配電設備包括柱上的開關和配變等，而在電纜饋線中，所用配電設備包括環網柜箱式變和分支箱等。進行電纜化的改造中，可以通過用戶的配電室進行分段和聯絡開關的安裝，此安裝的方式不僅能夠實現對用戶的雙電源有效供電，還能夠對街道環網柜安裝選址困難的問題進行解決。

3配電網電纜化改造的自動化方案

3.1載波通信方案

借助電力電纜屏蔽層，載波通信可進行數據傳輸，并不需要敷設通信電纜，也不需要構建無線數據傳輸系統。由此，在配電自動化通信改造中，載波通信方案成為可選方案之一。在城市配電電纜網絡中，探析常用的環網供電方式，即為“手拉手”方式。探析中壓“手拉手”環網結構，就是將電力電纜分成多段，使之組成環網鏈結構。無論是在電纜分段處，還是在電纜分支箱處，都需要對電纜屏蔽層進行接地處理。由此，對于電纜屏蔽層載波通信而言，若要跨越電纜分段處及電纜分支箱處，就要面臨“信號接地短路”問題，將嚴重影響配電自動化數據的傳輸質量。通常情況下，相應的技術方案，可分為兩種，其一為載波組網通信，可利用電力電纜屏蔽層高頻網橋實現，其二為分級組網，可利用載波中繼技術實現。

3.2開關和自動化的終端設備接口設置

在每個的柱上開關和環網柜中，都進行一FTU或者DTU的安裝，來實現對進出線和分支出線故障的檢測與測量，還能夠實現控保護和信息的上報等功能。對柱上的開關和環網柜還要進行相應電源裝置以及測量PT和CT等的設置，對電源的裝置以及測量PT和CT等，最好同開關進行集成性的設計，便于安裝和維護。遙控開關和柱上開關或者環網柜都要具有電動化的操作機構，且自動化的終端裝置中，還要設置同各種類型AC100V、AC220V和DC24V彈簧操作的機構以及永磁操作的機構等接口。為了實現對故障的隔離和恢復，在停電時要求信息上傳，且自動化的終端設備要進行UPS的電源裝置和電池加裝，當作開關操作的電源以及終端設備的電源。在對自動化的終端設備實施安裝中，要確保良好的接地性，且接地的電阻要在10Ω下。

3.3集中式饋線自動化優化

集中配電自動化包括饋線自動化、主戰系統、分布測量及控制終端。實際終端設備在測試電流中需直接識別故障類型，然后為主機傳送故障信息，從而分析故障部分，以實現對開關動作的主系統遠程控制，實現負荷恢復供電，滿足故障隔離處理。因此，故障處理中，配電變電站自動化和配電饋線自動化處于主導地位，其配電終端包含了遠程控制指令執行和信息采集處理。若分析故障時發現，線路存在多個電源點，則系統需考量轉供方式。第一，考慮實時負載比和系統穩定，在帶路操作中利用最優聯絡點實現可靠供電。第二，考慮用戶可靠性水平，在多電源點用戶中對帶路線路進行選擇，需防范選擇同一線路。策略優化后，優勢在于可利用主站集中式擁有負荷數據和全網拓撲模型等信息的讀取能力，配合有效的整合信息資源，以提升具體恢復策略的可用性和最優性;劣勢在于經過故障分析后，才可實現對處理策略的整體實施，與就地分布式動作相比，需要時間更長。

結語

綜上所述，配電網的電纜化改造是現階段和未來配電網發展的重點內容，為了更好實現對其電纜化的控制，還需要做好對其網架結構以及自動化的方案設計，從而確保配電網的電纜化效果的發揮。

參考文獻

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