配電網規劃中的城市配電網自動化的有效運用

孫兵

摘要：經濟全球化，當前正是全球經濟快速發展的黃金時期，而經濟快速發展 必然會帶來大量物質資源的快速消耗，尤其是那些不可再生資源，不具 循環利用特點，消耗速度更快。對此，人類探尋可再生清潔能源步伐加 快，這是能夠有效應對資源消耗問題的主要途徑，而電力資源被廣泛應 用于人們生活、生產各個方面，使用范圍與普及度非常廣闊，人類進入電 氣化時代。電力傳輸與配置的過程就是城市配電網自動化，本文重點研 究配電網規劃中城市配電網自動化的有效運用，以供參考。

關鍵詞：配電網;城市規劃;自動化運用

城市化建設范圍不斷擴大，城市用電量急劇增加，使得用電事務更加復雜，如果為城市發展、居民生活提供充足穩定的電力能源是電力人員首先考慮的重點。城市配電網規劃合理、自動化應用穩定發展是能夠保障人們正常生活、生產以及工作最有效的手段。而電力人員在此過程中必須不斷創新、更新配電網自動化技術，提高能源利用率，最大程度地節省能源，達到能源再次利用，確保城市用電質量。城市配電網自動化與傳統配電網相比存在明顯差異，其不僅要滿足城市建設發展需求，還要滿足人們生活各方面需求。所以配電網規劃中城市配電網自動化的合理有效運用非常重要。

1 城市配電網自動化的含義與優勢

供電單位為了提升供電質量與配電效率，利用現代化信息技術，依托自動化控制技術與計算機技術實現離線、智能監控的方式就是配電網自動化。該種方式還能夠收集配電網產生的各種信息，以形成完整的自動化系統。從當前我國配電網網絡運行現狀來看，運行狀態較為理想，但依然存在少部分地區網絡結構層次不清、電負荷增長速度快等問題，從而造成配電網能力轉供能力不足，引發各種問題。城市建設在電網規劃工作中缺乏專業性，以至于城市電網建設發展不統一，電網建設配電網規劃在技術與資金上的投入力度不足，從而導致我國整體配電網自動化水平低于世界平均水平。配電網自動化的良好運用能夠有效應對供電故障，提高城市供電質量與效率，減輕電力人員工作量，節約成本，從而提升電力企業經濟效益，為用電戶提供優質的服務。

2 城市配電網自動化運用

做好配電網架的規劃與建設是實現配電自動化及管理系統的關鍵。配電網架接線形可呈樹形狀、網形狀和環形網狀，其中使用次數最多的形狀為環形網狀接線。城市中通常將配電網環形網化，合理分控10kV饋線，以保證在非常規情況下，110kV變電容量、10kV主要干線與10kV饋線有足夠的轉移負荷能力。在特大城市的配電自動化系統中設立中心站點，主要負責核心數據信息的監視與管控，特大城市的電力部門可根據自身實際情況，考量是否設置中心站點。自動化配電系統的基礎功能包括SCADA、負荷分配、故障管控、繪圖自動及可視地形信息系統和高級別的應用。SCADA作為城市配電自動化的地基，主要為DA/DMS提供初始數據，但不能認為僅配備SCADA的三遙功能即為配電自動化系統，應在此基礎上加入饋線自動化功能，以精準捕捉故障時的饋線狀態，既滿足人工遠程控制的需求，又可自動化控制饋線設備，完全實現故障的自主隔離與恢復。

3 配電網自動化方案

3.1 自動重合器自動化方案

該方案將兩組電源相結合處分散，重合器裝載在分散部分的兩端，當電力故障發生時，兩端的重合器可迅速脫開，達到隔離故障的目的，防止故障的進一步擴散。每個部分的重合器自行判斷脫開時機，在整個方案設計上優先斷開變電站內的斷路開關，優先級最低的為站內的短路開關，保證向電源側向負荷穩定送電。該方案不僅可以實現配電自動化，還可以較好地隔離故障。

3.2 配電網通信技術應用方案

該方案大范圍使用現代通信技術，在斷電情況下也不影響配電控制，可使用的通信技術如下：無線網技術帶來速度的飛躍提升，依托GPRS無線技術達成外圍設施數據傳送，寬帶的普及降低了GPRS的數據成本。光纖通信技術作為一項較為成熟的技術，通過光源為載體實現電信號到光信號的轉換，使通信更加清晰可靠。載波通信技術通過特殊耦合器連接，實現大額電壓下的用電安全，載波通信范圍覆蓋寬廣，設備兼容性良好，可以滿足高頻運轉的強度需求。

3.3 環形開關柜與開閉所方案

城市密布空間內用電戶分布集中，在環形網的架構基礎上增加開關柜，是較好的自動化設計舉措。體積小巧的開關柜在行人道、停車場等公共場地便于安裝。當開關柜的進出線回路過多時，可將其轉變為開閉所，一般配合負荷開關與熔斷器使用，當故障出現在電源端的一側時，另一側迅速響應并切轉至母線，使供電恢復正常。開閉所具有運作環境好、工作不易受外部因素干擾等優點，是城市主線的完美設計設施。

3.4 饋線自動化技術方案

在用戶與變電站之間安裝饋線自動化，可以自動監測用戶實際用電量，在線路不正常運行時監測故障，安全平穩地提供電力。饋線自動化一般劃分為電流型自動化和電壓型自動化，前者線路控制的原理為電流控制，后者控制配電線路采用電壓控制。電壓型自動化控制的基本特點是及時做到故障隔離，短暫受到故障影響。電流型自動化控制的基本特點是支線上故障發生時波及幅動較弱。兩種控制方式各具優缺點，需按照實際需求靈活運用。例如，將電流型自動化應用于支線，將電壓型自動化應用于配電主干線，以發揮其最大優勢。

結束語：

隨著經濟發展和人民生活的繼續改善，在未來，人們對電能質量的要求會越來越高。城市配電網自動化建設在配電網規劃中的應用將變得更加突出和重要。城市配電網的自動化程度對電網運行的穩定性有著重要的影響。在自動化系統的實時監控下，最大限度地降低了電網損耗。城市配電網自動化系統的建設必須結合城市的實際發展和人們的生活需求，選擇合適的自動化系統，從而不斷提高城市配網自動化系統的服務性能，優化和改善城市電網環境，確保城市供電質量的穩定，促進電力企業的可持續發展。

參考文獻

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