配電自動化系統在10kV 電網中的應用分析

劉 峣 孫云奇 趙 詣 朱瑾潤

（國網安徽省電力有限公司巢湖市供電公司，安徽巢湖 238000）

1 配電自動化系統結構

1.1 系統主體

配電自動化系統在10kV 中壓電網中的系統主體是饋線自動化、電網分析自動化以及監控自動化等功能于一體的智能自動化系統，配電網自動化系統與其他自動化系統相關聯，實現大范圍的自動化系統應用。目前，配電自動化系統在10kV 中壓電網中被廣泛應用于電力系統量值管理、饋線故障隔離與恢復、用電配點信息數據采集等實際操作。

配電自動化結構一般分為中心主站層、子站層、終端層等多個分支結構，主站層的配電主站配置多個子站，各級配電子站層又包含配電終端。中心主站層負責所有系統的統籌管理，負責采集所有電信息信號，通過信息采集處理實現配電系統的自動化監控。現階段，我國 10kV 中壓配電網系統設備和線路老化、管理水平較為低下，導致我國10kV 中壓電網配電自動化系統在應用運行過程中出現故障的頻率較高，使用過程中存在一定問題。因此，我國電網的自動化環節在10kV 電網還相對薄弱，有待加強。

基于我國現階段配電自動化發展情況，了解配電自動化系統的主體結構，配電自動化系統主站主要負責采集處理配電自動化系統信息。同時，對整體電網進行分析、精細化計算和科學管理。配電自動化系統核心作為配電自動化系統的中樞，配電自動化系統主體一般設置在中心位置，借由中心的地位確保遠程監控信號的均衡使用與配備，遠程控制模塊主要包括遠程監控站和監控系統應用軟件。自動化主站的持久運行，可以實現無人管理條件下，區域內根據實際情況調整各種開關的鏈接狀態，實時地進行電氣參數監測，除了具有遠程控制等常規檢測功能外，還能夠輔助電力技術維修人員對機電設備進行日常的維修維護。在當前科學技術快速發展的時代背景下，機電設備結合配電自動化系統，加強系統主體主站對設備的合理管理，保證配電自動化設備順利運行。在10kV 中壓電網中，通過配電自動化在通信網絡中的遠程信令傳輸與對電網使用情況的遙測，對電網油電機組進行遠程控制，確保所有電網使用端都有充足的備用電源，保證設施設備正常使用。電網的集成配電自動化主體系統，實現了電路線路的繼電保護，對相關電力自動化系統進行技術開發與使用，提高了配電系統機電設備的管理和使用效率。

1.2 系統分站

在10kV 中壓電網中，配電自動化系統的配電站子站作為整個配電自動化系統的中間層系統分站，系統分站的主要功能就是配電信息的交互處理，通過系統分站的交互運用實現配電自動化系統終端與系統主體之間的各種信息互通交互，并將信息上傳至系統核心，將收集到的信息發布至通信處理器，實現功能互補。

另外，配電系統分系統還具有配電系統自動控制、故障自動報警、實時設備監視、配電使用信息采集等功能，分系統的功能運轉主要通過通信系統連接的相關線路實現，從而確保配電系統高速、快捷的通信交流。從配電網絡實際使用情況出發，電網中的10kV 中壓配電自動化系統在很大程度上，依靠外部電網，將相關數據通過分系統上傳核心主體系統，實現實時監測電網使用有關內容。配電自動化系統的監測點擁有監測范圍廣、監測數據量大等特點，子站分系統處理的數據量巨大，為了避免無關緊要的信息占用電力系統整體資源，需要最大程度地縮短系統主體與分系統之間的傳輸距離與傳輸時間，實現遠程信號的交互傳遞，迅速解決系統故障，優先上傳緊急數據。

1.3 遠程終端

配電自動化系統的遠程終端配電站為10kV 中壓配電網配電自動化系統提供了內后端部分的運行保障，遠程終端是配電網饋線回路中的應用重點。通過使用各遠程終端和配電變壓器遠程終端功能，實現對整個系統的遠程監控與操作，遠程終端系統主要負責對10kV 中壓配電網進行遠程遙測遙控，對運行過程中發生的故障進行實時監測。通過遠程終端功能運轉，有效實現電網配電自動化系統的遠距離監控，保證配電系統的正常運行[1]。

1.4 通信系統

通信系統作為配電自動化系統的信息交互程序執行單位，在投入配電系統的自動化使用時，通過鋪設大量的通信光纜實現通信系統的信息通信功能。10kV 中壓配電網自動化系統采用光纖通信技術，有利于配電網自動化運行效率的進一步提高。在配電系統實際運行過程中，通信配電系統還設置了柴油發電機組，對分系統進行供電，實現系統供電的回路和不間斷供電，保證配電系統的持續正常工作，并實時傳輸最新的相關數據，保證電網配電系統區域內通信傳輸設備的正常運行。

2 配電自動化系統在10kV 中壓電網內的具體運用

在以往的10kV 中壓電網運行維護過程中，受到技術因素以及管理模式等因素的影響和制約，導致其日常維護成本較高，且對于人力資源的依賴較為顯著。為進一步優化10kV 中壓電網控制管理工作流程，提升10kV 中壓電網輸配電管理的穩定性與可靠性，可引進與利用配電自動化系統。相關電網管理技術人員應基于相關技術手段對配電自動化系統進行搭建[2]。

2.1 智能分布式自動控制技術

智能分布式自動控制技術是采用傳感器技術以及信息化技術，對10kV 中壓電網中線路運行狀態進行跟蹤與監控，并將相關運行信息以及運行數據匯總于控制中樞，從而給定相關智能化控制方案與控制策略的一項技術手段，是構建中壓電網配電自動化系統的基礎和重要前提。在組網與布局設計過程中，技術人員可結合自動化運行要求以及運行方案，利用智能開關對饋線線路進行控制，及時獲取線路中運行風險與運行故障的相關信息，使中樞控制系統能夠及時對停電或電力沖擊等現象做出相關反饋，減少中壓配電線路故障對電網造成的損失和影響，有效提升電網運行穩定性與安全性。

2.2 10kV 中壓配電調控一體化

受到各地區經濟技術發展水平以及基礎設施建設等相關因素的影響和限制，10kV 中壓配電線路的相關設備運行尚存在一定的不足和短板，亟待進行轉型升級。相關技術人員可依托中壓配電調控一體化技術，對配電自動化系統進行設計與架構。在進行方案開發與設計的過程中，技術人員可將配電線路跟蹤監管與調節控制等兩項關鍵功能進行一體化調控，并根據中壓配電網日常運行、維護與檢修工作規范和要求進行全方位優化，進一步降低配電網故障與風險的出現概率，使自動化配電系統的運行效率得到顯著提升。

2.3 10kV 中壓配電網自動化系統

在以往配電網出現故障時，需要組織相關技術力量對線路故障點位進行針對性修復與維保，工作效率較為低下、維修成本較高的情況下，可能會對整個配電網帶來較為嚴重的損失與威脅。因此，技術人員應依托自動化系統，對中壓配電網進行優化和改進，由中樞管理系統對中壓配電網的運行情況進行統一調度，一旦出現故障或影響配電網正常運行的相關風險，可自動采取措施對故障段進行切斷與隔離，并使配電網具備相應的自愈能力，使其能夠按照預定方案啟動備用線路，確保轄區用戶的正常供電[3]。當故障與風險排查處置完畢后，維保人員以及技術人員可通過遠程控制系統恢復原線路運行狀態，從而有效減少線路故障問題給用戶用電體驗造成的影響，使配電網的運行更加可靠。

3 10kV 中壓電網配電自動化系統的應用措施

為了使自動化配電系統能夠在10kV 中壓電網中發揮更加關鍵的價值和作用，有效改善終端應用成效，相關技術人員以及電網布局人員可采取相關手段進行優化。

3.1 強化配電自動化終端系統的防護效果

作為中壓配電網運行管理的重要策略和措施，自動化配電終端系統的推廣和使用能夠有效規避線路故障造成的影響，提高電網內部調度效率，提升轄區用戶用電體驗。但受到我國各地區電網運行環境以及基礎設施建設狀態等因素的影響，終端系統運行的穩定性存在一定問題，容易受到外界環境因素的影響出現異常情況，給配電線路造成額外的運行風險。因此，技術人員在進行組網施工的過程中，應盡可能強化配電自動化終端系統的防護措施以及防護效果，結合現場環境狀況采取更加合理科學的終端配置方案，從而避免環境干擾帶來的影響和運行問題。

3.2 提高專業工作人員的巡查檢視頻率

在長期高強度的運行過程中，中壓電網自動化配電系統可能會出現老化現象，影響其正常運行性能，不利于配電工作的持續開展。因此，為了保持自動化配電系統的運行成效，充分延長其運行壽命，電網企業以及相關管理單位應組織專業技術力量對自動化配電終端的運行狀態進行巡檢、巡視，針對可能影響其正常運行的故障進行及時上報與處理，減少異常故障對自動化終端產生的影響和威脅，使其能夠更好地實現預期配電控制目標[4-5]。

在電網企業與相關管理部門組織開展人工巡檢工作的同時，巡檢人員應按照企業內部相關規定要求對歷次巡檢情況進行記錄，針對自動化配電終端在巡檢過程中展現的運行狀況、巡檢人員、故障類別、處理方案以及巡檢時間等重點信息進行全面記錄，并按需對巡檢記錄進行歸檔存儲，使電網企業在對自動化配電終端進行處理的過程中能夠獲取更加細致的信息參考，實現對相關故障責任的有效追溯，保障自動化控制終端的正常運行。

3.3 進一步提升中壓電網配電自動化管理水平

隨著時代與技術的不斷發展，社會層面用電量不斷增加，給中壓配電網的管理和運行工作帶來了一定的壓力和挑戰。為了減少高強度運行對配電網絡造成的風險和損失，技術人員可結合實際情況，不斷提升中壓電網配電自動化管理水平，基于大數據技術實現對配電網資源的合理調控，推動供配電相關工作的持續發展。

電網管理企業可按照電網日常運行情況對歷史數據進行記錄，并將其錄入信息化數據分析系統，由信息化系統得出相關分析結論，使電網調度人員能夠獲知中壓配電網運行過程中的高峰時段以及轄區內用戶的需求變化情況，由工作人員按照數據分析結果給出相應的配電網調度方案，并針對自動化管理終端進行設定，使其在10kV 配電網中的控制與運行狀態有據可依，有效強化配電網整體運行成效。另外，自動化控制終端還能將電網信息及時回傳至控制中心，對電網運行數據庫進行實時更新，形成良好的運行循環。

3.4 做好10kV 中壓電網配電系統的自動化信息系統升級

為進一步確保自動化配電終端運行的安全可靠，使其內部控件能夠有效適應時代與電力市場的發展趨勢，將其接入信息互聯網絡，并針對其內部控件進行及時升級。維保部門、安全部門以及電網調配部門應進行全方位溝通和交流，做好部門間信息共享與傳輸，構建更加可行的電網自動化終端升級方案，使其運行狀態實現與時俱進[6-7]。

4 結語

隨著電網用戶的不斷拓展與增加，以往的輸配電管理模式已不再適應市場需求，亟待對其進行優化與變更。相關技術人員與電網企業應進一步認識到自動化配電系統的應用價值與應用意義，結合中壓配電網實際運行狀態，針對自動化配電系統的設計與應用進行綜合分析與梳理，有效提升10kV 中壓電網的自動化配電水平，使電網轄區內的用電客戶能夠獲取更加優質的用電體驗以及用電服務，減少配電故障或電網運行風險造成的損失與影響。