寧愿

（廣西福洋電力勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧 530000）

配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)及改造分析

寧愿

（廣西福洋電力勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣西南寧 530000）

配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)是一項(xiàng)涉及面廣的綜合性工作，隨著我國(guó)配電網(wǎng)與我國(guó)電力需求之間的矛盾，相關(guān)技術(shù)人員也在不斷的進(jìn)行改造和完善。本文通過分析了國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀，由此引出我國(guó)在建設(shè)過程中出現(xiàn)的一些問題，以及完善配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)的改造方法。希望對(duì)現(xiàn)實(shí)中電力建設(shè)工作帶來一定的參考價(jià)值。

配電網(wǎng)自動(dòng)化；建設(shè)現(xiàn)狀；改造

1 引言

隨著電子科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，漸漸興起了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，是將現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)以及電子技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)的各種信息（包括用戶、離線、實(shí)時(shí)信息以及地理信息等）進(jìn)行集合，對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制，從而更好的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行與管理維護(hù)。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能眾多，具體如表1所示，正是由于這個(gè)系統(tǒng)具有眾多的功能，所以在日常生活中，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃具有十分重要的意義。如：提高供電可靠性，這是該技術(shù)最首要的作用，減少故障停電范圍，避免停電事故的發(fā)生；提高供電質(zhì)量，保證用電用戶電壓在合格范圍內(nèi)，并且使配電網(wǎng)無功功率就地平衡，減少網(wǎng)損；提高用戶服務(wù)質(zhì)量，辦事效率高，迅速處理用戶用電申請(qǐng)，在發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確的確定故障點(diǎn)位置、故障原因，盡快制定計(jì)劃修復(fù)故障；提高管理效率，配電生產(chǎn)及用電管理都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化，提高了工作效率和質(zhì)量；推遲基本建設(shè)投資，有效地調(diào)整峰谷負(fù)荷，提高設(shè)備利用率。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 國(guó)內(nèi)外配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀

目前，就國(guó)外而言，在歐美等西方國(guó)家配電網(wǎng)自動(dòng)化得到了充分發(fā)展，已經(jīng)形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開關(guān)測(cè)控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)。逐漸向開放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展，并且也形成一定的規(guī)模。在日本，電網(wǎng)供電可靠性居全球之首，努力提高供電質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力、縮短停電時(shí)間和減少停電面積，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在美國(guó)，配電自動(dòng)化發(fā)展開發(fā)了一套FTU自動(dòng)分段算法，在沒有通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)也可以應(yīng)用。

就我國(guó)而言，配電網(wǎng)建設(shè)比較好的城市是北京、上海、江蘇、青島、煙臺(tái)等。國(guó)內(nèi)在經(jīng)歷了柱上開關(guān)設(shè)備自動(dòng)化到遠(yuǎn)方監(jiān)控自動(dòng)化最后實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)配電自動(dòng)化，最終實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、故障自動(dòng)隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)以“四遙”為特征的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，采用獨(dú)特的GIS配電網(wǎng)信息系統(tǒng)進(jìn)行許多工作，如配電網(wǎng)的專業(yè)繪圖、設(shè)備管理、故障報(bào)修、網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、線損計(jì)算、供電可靠性分析、調(diào)度輔助決策及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化拓?fù)涞取?/p>

表1 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能

2.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)存在的問題

由于我國(guó)借鑒外國(guó)先進(jìn)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，但是忽略國(guó)外電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與中國(guó)的不同，軟件的一些模型和算法不一定適合中國(guó)國(guó)情，人機(jī)界面不符合我國(guó)習(xí)慣，所以我國(guó)在配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)上有許多的不足之處，包括系統(tǒng)功能定位未能反映供電企業(yè)的實(shí)際需求，由于系統(tǒng)的功能定位、各系統(tǒng)之間的交互關(guān)系導(dǎo)致在具體的實(shí)施模式上缺乏統(tǒng)一的規(guī)范；系統(tǒng)投入產(chǎn)出比低，試點(diǎn)系統(tǒng)缺乏規(guī)模效應(yīng)，由于投入成本過高，嚴(yán)重制約了自動(dòng)化的建設(shè)和發(fā)展；部分設(shè)備和系統(tǒng)實(shí)用化程度不足，隨著各個(gè)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，部分設(shè)備沒有通過嚴(yán)格的質(zhì)量測(cè)試，電子元件及電源部分故障率居高不下；系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)存在不足，由于我國(guó)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)、驗(yàn)收測(cè)試規(guī)范等芳年并未形成一定的體系，加上建設(shè)過程中相關(guān)部門參與不足導(dǎo)致我國(guó)在配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量和效益難以保證；缺乏一系列行之有效的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家電網(wǎng)公司在配電自動(dòng)化方面頒布了幾個(gè)可實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)但我國(guó)部分地區(qū)因自身地理位置或者其他原因仍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，在符合UIB的信息交換機(jī)制這方面存在局限。除此以外，我國(guó)的部分地區(qū)的供電設(shè)備老化，配電網(wǎng)絡(luò)單一，供電效率低。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)改造方法

就目前我國(guó)額配電網(wǎng)自動(dòng)規(guī)劃建設(shè)工作而言，從供電網(wǎng)絡(luò)到相關(guān)設(shè)備都處于起步階段，存在著很多的問題。我們需要根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)來逐漸進(jìn)行改造，使其達(dá)到自動(dòng)化所需的條件。將多種方案相結(jié)合來共同解決這一復(fù)雜問題。具體的改造方法有以下幾點(diǎn)：

3.1 統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實(shí)施

充分評(píng)估當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)投運(yùn)后的維護(hù)及管理成本，與城網(wǎng)規(guī)劃結(jié)合，根據(jù)地區(qū)、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)統(tǒng)一考慮，制定好計(jì)劃。同時(shí)要近、遠(yuǎn)期結(jié)合，考慮升級(jí)和發(fā)展，留有擴(kuò)展和升級(jí)的余地。針對(duì)不同的地區(qū)、不同的可靠性要求、不同的供電方式實(shí)施不同的自動(dòng)化方案，計(jì)劃制定好以后，分步實(shí)施，先選擇條件比較優(yōu)越的地區(qū)搞好配網(wǎng)自動(dòng)化工作并總結(jié)好經(jīng)驗(yàn)，才開始往其他地方逐步推廣，分步實(shí)施。

3.2 在城市建立配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)電纜，農(nóng)村建立輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)

城市繁華的商業(yè)街道區(qū)域和人口相對(duì)集中的地區(qū)建立配電環(huán)網(wǎng)電纜，使得一路的電源出現(xiàn)故障以后，那么另一路的電源可以非常迅速的切換至母線，從而能夠快速恢復(fù)供電。而在城市郊區(qū)和廣大的農(nóng)村地區(qū)多采用輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)，利用單電源供電，變電站的主開關(guān)對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，由于我國(guó)投入的電力建設(shè)的經(jīng)濟(jì)水平有限，配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)施也比較薄弱，所以在設(shè)置配電網(wǎng)自動(dòng)開關(guān)時(shí)可以以分段器來代替重合器。

3.3 智能監(jiān)視、預(yù)警及運(yùn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制

采用集中監(jiān)控型饋線自動(dòng)化，可以將配電主站與配電終端相聯(lián)系，通過故障信息，由配電主站判斷確定故障區(qū)段，及時(shí)回復(fù)用電；通過實(shí)時(shí)量測(cè)配電網(wǎng)相關(guān)信息，結(jié)合氣候、環(huán)境及自然因素，對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，快速發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)薄弱環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的安全預(yù)警及預(yù)防控制策略。通過智能配電終端之間的區(qū)域性判別，提出簡(jiǎn)化信息路徑和適應(yīng)線路拓?fù)涓牡母涌煽康淖灾鲃?dòng)作方案，快速隔離故障點(diǎn)、自動(dòng)切除故障和恢復(fù)對(duì)未故障區(qū)間的正常供電。做到電壓電流型饋線自動(dòng)化故障處理、電壓時(shí)間型饋線自動(dòng)化故障處理、集中監(jiān)控型饋線自動(dòng)化故障處理，最終實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制。

3.4 建立架空配電網(wǎng)，建立良好的配網(wǎng)自動(dòng)化通訊方式

所謂的架空配電網(wǎng)，是指在城市道路比較寬時(shí)，利用裸導(dǎo)線或者絕緣導(dǎo)線按照用戶的要求設(shè)置配電變壓器。這樣，可以通過簡(jiǎn)單靈活的結(jié)構(gòu)來盡可能大的發(fā)揮其作用，正常情況下，各分支線路分別供電，一旦發(fā)生意外，則可以自動(dòng)切換線路，保證電力的正常供應(yīng)，同時(shí)分支線路也可以起到自動(dòng)隔離故障的作用。

通訊技術(shù)的自動(dòng)化程度使反映配電網(wǎng)自動(dòng)化先進(jìn)程度的一個(gè)重要標(biāo)志。因此，建立良好的配網(wǎng)自動(dòng)化通訊方式包括外圍通訊和軟件通訊是十分重要的。外圍通訊包括光纖通訊、音頻有線、電力載波、微波通訊等。軟件通訊是指各種數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)交換。目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)有了比較標(biāo)準(zhǔn)的通訊規(guī)約，我們?cè)谙嚓P(guān)的通訊設(shè)置方面必須要遵循這一規(guī)約，保證數(shù)據(jù)語(yǔ)言傳遞的主要通道暢通。

4 總結(jié)

隨著電力體制改革和電力市場(chǎng)的建立，我國(guó)各個(gè)城市配電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，越來越成為一項(xiàng)綜合性強(qiáng)的復(fù)雜性工程。就國(guó)外配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀而言，許多歐美國(guó)家以及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而我國(guó)雖然也取得了一定的成效，但是也面臨著一些問題。我們需要針對(duì)這些問題，積極想出一些改造的方法，包括統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實(shí)施；建立配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)電纜，建立輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)；智能監(jiān)視、預(yù)警及運(yùn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制；建立架空配電網(wǎng)，建立良好的配網(wǎng)自動(dòng)化通訊方式等等。這些改造方法希望可以為我國(guó)電力建設(shè)行業(yè)的人提供一些借鑒意義，努力提高我國(guó)的供電效率，盡可能減少停電故障，把我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)范建設(shè)工作作的更加成熟。

[1]吳強(qiáng).蘇州示范區(qū)配電網(wǎng)規(guī)劃研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

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TM76

A

1004-7344（2016）09-0051-02

2016-1-20

寧愿（1984-），男，本科，畢業(yè)于廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，主要從事配電網(wǎng)設(shè)計(jì)工作。