閆子豪

[摘 要]隨著農村經(jīng)濟的發(fā)展和農民生活水平的不斷提升，現(xiàn)在，農村的電力需求日益增大。因此，需要對原有的農村電網(wǎng)進行升級改造，加快農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設，以提升農村電網(wǎng)的建設水平與服務民生的能力。本文主要針對配網(wǎng)網(wǎng)架結構、設備水平、運行管理模式等進行了分析，并結合農村智能電網(wǎng)建設的實際情況，深入探討了農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設的相關問題及技術要求，以期為我國農村電網(wǎng)建設與電力事業(yè)發(fā)展建言獻策。

[關鍵詞]農村電網(wǎng)；配電系統(tǒng)；自動化

中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0078-01

1 引言

在新農村建設及城鎮(zhèn)化快速推進的背景下，我國農村社會經(jīng)濟得到了長足的發(fā)展，農村的現(xiàn)代化水平不斷提高，農民的生活質量也得到了很大的提升。現(xiàn)在，農村的電力需求增長迅速。原有的農村電網(wǎng)由于設備陳舊、老化等種種原因，已經(jīng)不能有效供應新時期農村對電力的所需，因此，需要對原有的農村電網(wǎng)進行升級改造，加快農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設，以提升農村電網(wǎng)的建設水平與服務民生的能力。

2 農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設的原則及目標

2.1 總體建設目標

農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設，主要包括了信息處理和控制集成系統(tǒng)、終端智能設備以及堅強網(wǎng)架等幾個方面，具有覆蓋范圍廣泛、聯(lián)系密切、功能互補、數(shù)據(jù)共享、控制聯(lián)動等特點。其建設目標主要如下：

（1）實現(xiàn)三遙功能，通過對配電網(wǎng)的實時監(jiān)控，提升配網(wǎng)調度的安全性，避免由于支撐信息不足造成的可靠性較差的調度出現(xiàn)。（2）實現(xiàn)配電自動化功能，自動實現(xiàn)進行故障隔離、恢復非故障區(qū)供電，減少停電范圍，縮短故障停電時問，提高供電的可靠性。（3）實時監(jiān)測、改善電壓質量。優(yōu)化網(wǎng)絡結構和無功配置，降低電能損耗。（4）提高配電臺區(qū)供電質量，實現(xiàn)配變參數(shù)監(jiān)測、保護、測量、動態(tài)無功補償控制和三相不平衡治理等；（5）提高服務質量，提高為用戶服務的響應速度和服務質量，保證故障時對用戶供電的能力；（6）通過自動化系統(tǒng)的實施，真正提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平。

2.2 農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設的原則

農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設，要立足農村電網(wǎng)發(fā)展實際，在強調技術先進的同時，更要重視經(jīng)濟與使用，實現(xiàn)整個調度、配電網(wǎng)信息技術集成，使調度配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的技術性、經(jīng)濟性和實用性水平達到國內領先水平，建設完善、先進、可持續(xù)發(fā)展的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

（1）符合國家電力行業(yè)對配網(wǎng)自動化建設相關的政策和規(guī)定，要求系統(tǒng)安全可靠、功能實用完整、經(jīng)濟合理適中、技術上達到目前國內同行的領先水平。（2）配電自動化系統(tǒng)應在現(xiàn)有配電網(wǎng)一次網(wǎng)絡上實施，避免為實施調度配網(wǎng)自動化而大量改造、變更配電網(wǎng)一次網(wǎng)絡。（3）系統(tǒng)建設的根本任務是提高供電安全可靠性和供電質量，減少電路損耗。（4）配網(wǎng)自動化的建設過程應該分階段、分區(qū)域、分檔次、分層次的具體考慮。（5）充分考慮系統(tǒng)建設的擴展性和延伸性，采取有效技術措施實現(xiàn)調度配網(wǎng)自動化系統(tǒng)與相關系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的交互、集成、共享和綜合應用，減少功能交叉和冗余，避免重復投資。（6）根據(jù)業(yè)務需求、當?shù)鼐W(wǎng)絡條件以及網(wǎng)絡架構，因地制宜地選擇通信方案。

3 農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設的技術分析

智能化配電臺區(qū)以“六化”（網(wǎng)絡化、信息化、自動化、互動化、遠程費控化、程序控制化）為特征，通過遠程負荷控制智能終端實現(xiàn)配電臺區(qū)供、用電信息采集和綜合監(jiān)測控制管理，對配電臺區(qū)運行狀況、負荷大小等進行實時在線監(jiān)測控制，并根據(jù)有序用電程序和客戶預付費電量控制系統(tǒng)，實現(xiàn)用電客戶遠程費控。智能配網(wǎng)和臺區(qū)建設的核心是配電變壓器及低壓用戶的遠程集抄系統(tǒng)建設，因此，農網(wǎng)升級改造在積極應用新工藝、新技術和新設備的同時，要高度重視用電信息采集系統(tǒng)建設，提升電能表計終端在線率和抄表成功率，加強三相負荷不平衡分析和配變負載率、功率因數(shù)分析；建立線損實施管控模型，讓線損管理山事后分析向事前控制轉變，真正發(fā)揮農網(wǎng)智能化優(yōu)勢，提高供電企業(yè)管理效率和運營效益。

3.1 通信自動化在農網(wǎng)配電網(wǎng)中的建設

通信自動化，是農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化的難點與重點。農村配電網(wǎng)規(guī)模比較龐大、網(wǎng)架結構復雜、覆蓋面廣闊，對應的終端設備數(shù)量大而且分散，然而，每臺終端傳送的信息量卻是相對較小，對實時的要求相對調度實時監(jiān)控系統(tǒng)要低。根據(jù)農村地區(qū)地理環(huán)境、線路狀況的實際情況，可以有針對性地選擇合適的通信方案，比如，光纖、公共通信網(wǎng)、無線專網(wǎng)、電力載波、有線電纜等；也可以選用McWiLL V5無線專網(wǎng)，作為需要接入的DTU，F(xiàn)TU，TTU等自動化終端設備的通信方式。McWiLL通信傳輸模塊通過RJ45網(wǎng)口、RS232等接口和FTU等進行連接，DTU的數(shù)據(jù)通過McWiLL終端傳輸模塊傳送到無線專網(wǎng)基站。單基站可以同時最多支持130路的并發(fā)，提供15M的帶寬。

3.2 線路自動化在農網(wǎng)配電線路中的應用

（1）饋電線路的故障檢測、定位與故障隔離，包括架空、電纜線路的配網(wǎng)自動化和開閉所的故障處理。故障檢測與故障定位功能應實現(xiàn)故障監(jiān)測與識別、故障自動定位、故障區(qū)段自動隔離、配電網(wǎng)絡優(yōu)化重構、故障模擬、配網(wǎng)拓撲校驗等功能。對于分支線路發(fā)生的故障，采用就地故障處理，在故障發(fā)生時立即將故障隔離，不影響其它線路的正常供電；對于主干線路故障則采用主站系統(tǒng)參與的集中式故障處理方案。（2）配電自動化終端是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的重要組成部分，是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎層。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，DA故障自動處理的判據(jù)、開關設備的運行工況等數(shù)據(jù)都來源于配電終端，故障隔離、負荷轉移、恢復非故障區(qū)段的供電，對饋線上開關的分合操作都是通過配電終端去執(zhí)行，配電終端工作的可靠性、實時性直接影響整個配電自動化系統(tǒng)的可靠性和實時性。配電自動化終端應由后備蓄電池電源、數(shù)據(jù)處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和機箱組成。集成網(wǎng)絡口、串行口，應具有強大的數(shù)據(jù)處理能力。

3.3 農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設中的電能質量優(yōu)化

（1）無功補償。縣域電網(wǎng)無功優(yōu)化系統(tǒng)整體思路為高壓網(wǎng)以變電站集中補償為重點，中壓網(wǎng)以l 0kV線路補償和配電變壓器低壓側集中補償為重點，低壓網(wǎng)及以下以用戶側分散補償為重點。（2）電能調節(jié)與諧波治理。低壓系統(tǒng)大多數(shù)采用無源濾波方式，無源濾波的主要結構是用電抗器與電容器串聯(lián)起來，組成LC串聯(lián)回路，并聯(lián)于系統(tǒng)中，該回路的諧振頻率設定在需要濾除的諧波頻率上，達到濾除諧波的目的。由于在低壓線路中采用了三相四線制接線方式，存在很多的單相負載，因此，配電變壓器的三相不平衡運行是不可避免的。使用由控制器、復合開關、電容器組成的三相不平衡調節(jié)及無功補償裝置，解決配電系統(tǒng)無功補償和三相不平衡的問題，基本原理是在三相系統(tǒng)中，跨接在相線與相線之間的電容或電感元件具有轉移相問有功功率的作用。相間電容和相地電容分別為三角形連接和星型連接，分別跨接在二相之間將一相的有功轉移到另一相無功得到補償，既進行了無功補償，又解決了三相不平衡的問題。

4 結論

農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設，既順應了農電需求，也順應了農村現(xiàn)代化發(fā)展大勢。新型電子技術、軟件技術和通信技術的快速發(fā)展，必將能極大地提升農網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化建設水平，更好地滿足農網(wǎng)用戶對電網(wǎng)運行安全、平穩(wěn)的要求。

參考文獻

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