城市配網自動化及其配網規劃的應用

任苗壯

國網舞陽縣供電公司 河南漯河 462400

在智能電網的發展下，城市配網體系要想實現優化，需要進一步進行規劃及改造，使配網體系更加完善，借助智能化技術及設施來提升電網的運行效率。通過對電網改造現狀的闡述，結合智能配電網的主要技術分析建設智能化城市電網的方向，提出智能電網發展下城市配網的規劃及改造內容，促進電網建設的發展[1]。

1 電網改造規劃原則

城市電網規劃改造的目的是能夠實現對電網的科學使用，根據城市化建設發展需要打造出運行安全、可靠，兼具環保性和經濟性的城市電網，從而不斷提升城市電網的供電能力，充分滿足城市發展需要。在新時期，城市電網規劃要堅持遠近結合、統籌協調的發展原則，將城市電網規劃管理和國家經濟發展需要相結合，在不同的階段制定出不同時期的發展計劃。新形勢下城市電網改造規劃要達到以下的水平：經過改造之后的城市電網要具備持續性的供電能力；經過改造后的城市電網擁有科學合理的網絡架構；經過改造之后的城市電網能做到上下級的互相協調；改造后的城市電網輸配電投資規模和社會經濟發展規模相適應；城市電網的規劃建設符合地區經濟發展需要。

2 建設配網自動化存在的問題

2.1 工程質量管控不全面

配網工程建設質量一般包括設計質量、施工質量、材料或設備質量三方面。首先，前期現場勘察工作不深入，設計人員未充分考慮當地地理環境及氣候條件，導致設計圖紙存在漏洞，否認了設計的科學性和合理性。施工方案在施工進度、指標的壓力下進行制定，使得施工方案與現場實際施工存在較大差異，阻礙了配網工程項目管理；其次，考慮到配網工程建設的特殊性，其建設施工人員多為外包人員，人員技術水平參差不齊，而技能型人才培養往往需要長時間資源投入，電力施工企業在成本、工期等多種因素制約下，致使施工力量難以達到標準；最后，配網工程建設所需的物資種類廣，各家供應商的生產能力及管理水平多有差異，很難保證其材料質量，而往往因為材料質量而引發的工程質量問題多是在工程竣工驗收階段或是用戶使用過程中暴露出來。

2.2 配電網線路鋪設不合理

在對城市電力配網建設的實行過程中，有著比較常用的兩種輸電線路方式，一就是采用地下的線路鋪設，但是這種線路鋪設的形式，所使用的施工成本相對來說比較高，施工的難度也比較大，并且在施工過程中還會牽涉到很多的社會因素，再加上鋪設線路沒有辦法靈活操作，所以無法適應城市電網的實際發展要求。二是采用電纜化的線路鋪設方式，這種線路鋪設方式也存在在施工建設中受到很多的阻礙的問題，還有就是電纜溝道建設的投入資金過高，此外還需要各個地方的政府和電力部門兩者配合協商一些事項，所以需要承擔的成本也會相對應的提高。

2.3 電網現狀

當前的城市電網建設規劃與城市發展需求之間不匹配，城市電網的結構難以實現城市發展的目標。在城市化建設背景下，城市電網規劃管理的壓力變大，缺少對城市電網電源點的科學分析，這使城市網絡電源點的規劃落后城市建設，導致電網規劃、設備老化問題更加嚴重，電網改造面臨著一定的問題。在這樣的情況下，電網規劃及改造需求提高，為了使城市電網運行更加平穩，需要采取有效措施開展改造工作。

2.4 配電網自動化落后

當前這種情況下，在進行配電網絡建設時，為了保證其建設的合理性，需要將其中某個線路作為試點，仍然無法滿足電力供應的實際需求。根據相關數據調查顯示，國內很多地區電網自動化建設往往有著一定的針對性，在實際的建設過程中，關于設備及技術的選擇，未能夠立足當前實際，也沒有從長遠的角度看問題。從管理的角度來分析，由于缺乏完善而統一的管理模式，這對于配電網網絡的運行存在較大的影響。

3 網絡層可選擇的通訊方式較多

如無線網絡通訊、光纖通訊以及載波通訊。雖然在收集傳輸過程中可以選擇的傳輸方法較多，但是這也給電力配網自動化系統在應用層面留下了許多安全隱患。如系統中的數據信息容易被不法分子獲取；可以對系統中的數據信息進行修改降低了數據信息的真實性。從上述兩個安全問題可以看出，目前電力配網自動化系統在實際應用過程中雖然已經取得了良好的應用效果，但存在著安全漏洞卻時刻威脅著電力系統的安全運行，如果抱著僥幸心理一旦遇到突發情況將會對電力系統造成破壞從而影響其正常運行。

4 對于配電網系統運行效率重視不足

配電網自動化建設的工作中，建設人員的素養水平和注重的內容將會直接影響自動化建設的效果與成果。目前，我國電力企業配電網自動化建設中，大部分的建設人員的思想存在一定的問題，對配電網自動化建設的重要性與建設的意義并不認識，更為注重配電網自動化建設的短期目標和利益，并沒有長期的考慮和計劃，對配電網系統運行的效率重視不足，更會影響配電網后期的使用年限和效率。電力企業的電力供應與后期的發展建設中，配電網的運行效率會直接影響供電質量，配電網運行的情況極為復雜，如若在建設中出現問題，其后期運行供電更會存在很多的安全隱患，極易出現配電網運行故障的問題，實際運行更容易發生安全事故，進而不利于配電網自動化建設的發展[2]。

5 配網自動化的規劃應用

5.1 通信系統

信息之間能夠準確、迅速地傳輸與接收，將會對整個系統的運行效果產生直接影響。在設計配電自動化的通訊方案時，所要考慮的各項因素，主要包括主站對子站的通信、子站之間通信、子站對現場單元的通信、主站對現場單元的通信以及現場單元之間的通信等。在當前的配電自動化試點工程系統當中，通訊方案中主要是針對主站對子站的通信以及主站對現場單元的通信兩種。通信系統作為配電網自動化系統當中的重點與難點，在規劃的過程中會因區域的差別、條件的不同使通訊方案呈現多種多樣，通常包含光纖、有線電纜、電力載波等等。但是從整體的角度來看，混合通信方案更加能夠迎合當前的實際需求，通訊干線運用光纖的時候，由于城市區域內供電半徑比較短嗎，具有比較高的性價比，支線運用其他的通信方式時，需要考慮到距離干線的遠近以及傳輸要求，遠距離孤立點通常會選擇無線傳輸。

5.2 使配電網線路鋪設合理化

在電力配網規劃建設過程中，線路的鋪設安排是很至關重要的，如果這項工作沒有做好合理的規劃，不僅會影響到電力配網的建設投資成本，還會增加電能的消耗，進一步導致電力企業的經濟效益有所降低。所以，在以后的配網線路規劃中，電力企業應該注重這方面的工作 。一是要收集好現有的用戶的基本資料，為后期的規劃工作準備好大數據資料，在對電網線路進行規劃的時候，應該依據周圍建筑物的情況或者城市市政工程的情況，兩者相對比來進行規劃。對于各個區域，電力企業要依據實際情況，做好切實可行的線路搭建方案，這樣才能保障好配電網好安全運行；二是要有發展的眼光，在規劃過程中，通過和城市規劃部門的有效溝通，了解到該區以以后的發展計劃，這樣不管該區域最終朝著那個方向發展，都能避免規劃的盲目性；三是從合理安全、經濟發展的立場上來對電網線路進行規劃，一方面就是要確保線路在施工過程中的合理安全性，一方面也要保障好施工的經濟發展性。在線路施工過程中，除了要考慮到施工人員的安全以外，還需要考慮到周圍居民的線路安全問題，以避免在線路施工中由于線路問題出現人員的傷亡。施工的經濟發展關系到施工的進行程度，做好這些方面的規劃，能做好施工規劃與建設工作的順利開展。

5.3 加強配電網自動化的建設規劃，提升其應用價值

在配電網自動化建設的過程中，管理人員要加強配電網自動化的建設規劃力度，充分根據自身企業的實際情況制定合理的規劃方案，配電網自動化建設的施工極為復雜，需要大量專業的施工技術人員，也需要投入大量的建設成本，更要花費大量的建設周期，對此，在配電網自動化建設的規劃期間，要對建設中的復雜性和系統性工作內容進行詳細的考慮與掌握，確保建設的質量，進而提升其應用價值。電力企業在配電網自動化建設之前要做詳細的規劃，確保規劃的建設方案能夠落實到實際建設中。配電網自動化建設還要考慮到其運行的可靠性與穩定性，更要滿足用戶用電的需求，進而實現自動化系統供電，提高自身企業的經濟收益，也為企業的長久穩定進步奠定良好的基礎[3]。

5.4 加強對現代電力系統的自我診斷功能

根據現代社會電力系統發展情況的調查發現，加強對國內電力系統的管理和維護，同時電力產業內部存在自我診斷功能，能夠有效解決電力系統的故障或錯誤問題，加強對電力系統的創新和管理，實現電力系統的創新發展。

5.5 積極推進城市配電網自動化發展

為能提升智能電網管理水平需在智能電網自動化建設中因地制宜的規劃城市電網管理，增強城市電網規劃的安全性、合理性、可靠性。在城市智能電網建設過程中還需考慮智能電網的社會適應性，按照經濟可靠的原則來選擇智能電網運行管理設備；積極推進數字化智能電網建設。和一般意義上的電網運行相比，智能電網能實現多個設備間的溝通交流，并通過專業的通信端口來轉化和管理應用各類信息，進而實現對電網信息的統一化、規范化管理；第四，打造節能環保的綠色網絡。在城市智能電網建設過程中要綜合考慮工程噪聲、電磁場、通信信號對電網信號的干擾，嚴格按照國家規范的標準進行建設。

5.6 遠程終端系統

配電自動化系統當中，遠動主要是對FTU、TTU對線路開關以及配電臺區進行監控。運動系統和設備的穩定性與可靠性主要包含了環網控制、遠方控制、保護動作以及就地手動幾個方面。在處理配電網自動化遠動系統的過程中，會將線路電源和傳輸規約作為主要內容，如果保證設計內容能夠滿足戶外環境以及不間斷電源實現配電自動化是一項值得深思的難題。配網自動化遠方終端能夠給予保護、控制和監測對饋電線路FTU的通訊管理能力，屬于針對變電站間隔與配電自動化饋線設計出的一體化現場終端，非常適合運用于配網自動化系統中的變電站10kV饋出斷路器的管理。

6 結語

在社會經濟以及時代快速發展的推動下，國內電力系統加強對技術的研究和創新，能夠有效提升電力系統的供電質量和效率，從而實現現代社會電力系統的有效發展。

（1）進行數字化信息建設。電網建設過程中，可采用數字化信息建設方式，根據不同階段的數據信息的采集及處理，以滿足信息利用的需求。應根據實際情況來進行數字化建設，將數字化管理作為基礎，在招投標階段，需要根據城市電網建設的需求來制定相應的方案，作為參考依據，使招投標進行得更加順利，同時，可借助自動化管控的需求來開展智能電網規劃建設，根據可持續發展的特點來開展電網建設，使電網能源得到充分利用，以滿足當前的發展需求，進一步推動城市電網的建設及發展[4]。

（2）做好前期規劃設計。做好項目前期規劃設計可以讓項目管理者明確該項目建設的關鍵點。首先，設計人員需要對施工區域進行實地考察，了解區域內的具體環境，主要包括自然環境因素和人為因素，避免出現因為高層建筑導致配電網無法交叉或是鳥類較多導致配網線路經常跳閘等的現象。此外，配網工程設計方案應該以實地調研為基礎，經過專業人員研究，分析各個環節中的設計漏洞，避免為工程后期建設帶來不必要的成本增加或是安全隱患。值得注意的是，項目管理單位應提前建立與設計單位、施工單位、監理單位的溝通機制，系統梳理工程建設的關鍵部位和薄弱點，做到心中有數從而有針對性地制定解決方案。