配電自動化技術在農網系統中的應用

張金亮

（國網沈陽市于洪區供電公司，遼寧 沈陽 110143）

我國已經形成較為完整的電力系統配電自動化網絡，但農村配網發展較城市配網發展慢，農村地域廣且分散，配電線路維護困難，配電系統面臨著巨大的挑戰，配電自動化技術的應用可以使電力負載大的區域提供更加高效可靠的電力，并且還可以減少停電的時間和面積。所以，配電自動化是我國智能電網普及的必經之路，促進農村地區電力網絡的發展，保障農村經濟發展所需的電力資源。

1 配電自動化技術

配電自動化技術就是通過設備、網架和自動化系統，借助通信技術對配電系統進行實時監測，將收集到的信息進行分析整合，并做出一定的反應處理。配電自動化系統主要包括主站、子站、終端和通信網絡。一個主站可有多個子站和終端，主站是整個系統的核心，主站可以對通信網絡傳輸回的子站和終端的數據進行分析，監測整個電網系統的狀況，協調各個子站的構成和功能，快速判斷和分析問題，不斷優化供電方案。主站無法連接所有終端，子站就是一個中轉站，將主站與終端連接起來，還可以實現自身的智能工作，子站也可以對終端的信息進行存儲、傳輸和分析。分析出故障信息后，若是可以自行修復的故障，就向終端發出修復指令，若不能自行修復的，則將問題報告給主站，由主站進行進一步的分析和維修。

2 農村配網自動化的意義

農村配網自動化可以提升農村經濟水平，不斷提升的人民群眾的生活水平，導致電力資源的使用量不斷增加。電力系統的穩定運行是各個行業穩步健康發展的基礎，社會的發展需要電力系統的穩定運行，對配網的要求不斷提升，自動化配電網絡不斷提升著運行效率，并且促進了電力系統穩定性的提高。配電自動化技術可以在電路系統發生故障時快速找到故障點，將故障隔離，并可進行一定程度的自動修復，提升電路檢修的效率，減免停電帶來的不方便和損失。配電自動化技術還便于對電路系統的管理，可對電網各個環節的設備進行監測，保障線路中的電壓穩定在合理的區間，可有效避免因電壓不穩引起的線路故障和用戶的電氣設備損壞。不合理的電路設計還易導致供電線路的老化，導致電源線路的損壞，所以，相關技術人員應不斷地提升農村配網的自動化建設，促進電網更好的發展，推動農村的經濟發展。配電自動化技術可方便用戶查詢和支付電費，還可以為用戶提示電力系統有故障發生，便于用戶做出相應的反應，保護用電設備。

3 農村智能電網建設中存在的問題

我國農村的配網系統覆蓋地域范圍較廣，線路結合復雜，投資成本過高以及地形等因素限制了農村配電自動化的快速發展，導致農村配電發展較慢。目前，農村智能電網配電自動化水平低，電力設備配置不合理，缺乏低壓運行設備，無法進行高效的智能化管理，仍需人工進行抄表，還會出現電路運行過載、臺區低電壓和三相負荷不平衡等故障，導致農網系統末端的電力質量低、電壓不穩。但農村城鎮化經濟建設飛速發展，用電負荷也在不斷增長，在夏季和冬季用電高峰時節，故障時有發生，對農村經濟發展有著不良影響。

4 配電自動化在農網系統中的應用

4.1 配網饋線自動化

饋線自動化也是農村配網自動化的前提，饋線自動化系統通過電子信息技術、計算機技術和AI技術等，與農村配網中的自動化的主站系統、變電站、輸電管理系統、GIS定位系統以及控制中心等開展配合，使每個子系統之間信息互通，確保配電自動化的監測、定位、隔離和修復的功能可以正常使用，精準定位故障的范圍，縮減停電時間，使配網更加穩定、安全和可靠地運行。饋線自動化是電力企業現階段農村建設智能電網的重點。

4.2 智能開關

外部自然因素經常干擾農村配網系統的實際運行，且農村電網線路長、分支線路較多、電力損耗較多，導致電網末端的故障電流小，無法達到主保護和后備保護裝置的靈敏度，保護裝置不能及時在配網中發生故障時進行阻斷，導致配網線路的保護缺少可靠性。在配網的分支線路上安裝智能開關，可有效地切斷故障點的電流來保護線路，提供一個安全、穩定的環境讓農村智能電網運行，為農村穩定地提供高質量電力。遵循安全和經濟的原則，以配網系統安全地運行為目標，在配網中分段設置智能開關可用來保障配網線路安全地運行。通常將10千伏的配網線路分為3～4段安裝刀閘、負荷開關或斷路器，在配網線路電力負荷超出時，這些智能開關可自行斷開線路，避免配電系統運行中導致安全事故的發生，保障人民生命和財產的安全。

4.3 完善配網繼電保護

繼電保護是指在電氣元件有故障發生時開展判別，并且進行跳閘或報警等行為，保護電網中的機械設備不受損害，并且有利于后續的修復工作。目前，我國各地區的農村智能配網建設在飛速開展，許多先進的繼電保護設備已經被研發生產，并逐漸投入使用，電網中的變電站也在逐步裝設WAMS同步相量檢測單元，保障農村配網的廣域保護。繼電保護設備可對配網中的各元件的執行情況進行高效監測，實時測量系統中的運行元件的參數，與原來的元件參數進行精準的比較，分析故障的具體數據信息，得出具體的診斷結果，與這些元件相對應的感應器會發出的指示，將故障元件進行隔離或修復。繼電保護可將監測和限制的范圍進行精確劃分，可以縮小因故障導致停電的范圍，提高配電系統運行的穩定性和安全性。

4.4 自動化主站系統

農村配網中使用自動化主站系統有利于電網調度更加智能化，不僅可以提高電力輸送的效率，還可以與變電站協同作用，使電網調度更加容易，可以實現電網無人調度，大大減少了農村電網中的人力成本支出。自動化主站系統在智能電網中一般呈分布式構成，通過信息技術的使用，將配網系統中的各個支點進行連接，對各個支點運行時產生的數據信息進行實時傳輸、收集和控制，從而監測和控制整個供電網絡。通過在各個支點上安裝數據采集裝置和光纜等設施，向主站CPU終端傳輸模擬量、狀態量、脈沖量3種形式的信號數據，并得到分析數據，模擬量是電流和電壓的數據，狀態量是隔離開關的使用狀態，脈沖量是輸電線纜做功、變壓器和電力負荷產生的脈沖信號。

不斷迅速發展的信息技術給我國電網的智能化發展提供了技術支持，大大提高了農村配網供電的穩定性和安全性，使電力企業可以更高效地監管配電過程。相關電力企業應將配電自動化技術結合進農村供電系統運行的每個流程中，提升農村配網的智能化程度。