文逸輝

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)的不斷進(jìn)步，人們的生活品質(zhì)有了很大程度的提升，對(duì)電力系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，在這種情況下，由于電力系統(tǒng)的容量不斷增大、運(yùn)行設(shè)備也不斷老化，配網(wǎng)規(guī)劃已刻不容緩。文章通過(guò)對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，探討了城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng)；配網(wǎng)自動(dòng)化；配網(wǎng)規(guī)劃；電力系統(tǒng)；離線監(jiān)控；智能監(jiān)控 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文章編號(hào)：1009-2374（2016）30-0054-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.026

配網(wǎng)自動(dòng)化指的是供電企業(yè)通過(guò)利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)施有效的離線監(jiān)控及智能監(jiān)控，其目的就是進(jìn)一步提高供電企業(yè)的供電質(zhì)量及配電效率。配網(wǎng)自動(dòng)化不僅能夠有效地降低供電故障的發(fā)生率，還能在一定程度上為供電企業(yè)節(jié)約大量的人力物力，使供電效率和供電質(zhì)量都有了很大程度的提升。因此，配網(wǎng)自動(dòng)化在降低供電成本和提高供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面發(fā)揮著非常重要的作用。

1 城市配網(wǎng)自動(dòng)化概述

1.1 城市配網(wǎng)自動(dòng)化的功能

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化的發(fā)展步伐逐漸加快，為了適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需求，急需先進(jìn)的配網(wǎng)來(lái)取代傳統(tǒng)的配網(wǎng)功能，因此，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸受到了人們的關(guān)注，并得到了非常廣泛的應(yīng)用，根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用我們發(fā)現(xiàn)，配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用效果十分顯著。城市配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目的就是使電力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)作，從而更加便利地對(duì)電力調(diào)度實(shí)行自動(dòng)化操作。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是集現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)等為一體的高新技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的全過(guò)程能夠進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而有效地對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)作實(shí)行保護(hù)，且能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，操作更加方便快捷，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。目前，城市配網(wǎng)自動(dòng)化的功能可以分為以下方面進(jìn)行敘述：在電壓管理系統(tǒng)中，城市配網(wǎng)自動(dòng)化可以使其具有自動(dòng)控制無(wú)功補(bǔ)償電容器投切的功能；城市配網(wǎng)自動(dòng)化還能夠自動(dòng)地監(jiān)控電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)采集，從而可以有效地監(jiān)控城市配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集運(yùn)行數(shù)據(jù)和信息，還能夠通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及時(shí)地發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，同時(shí)系統(tǒng)還兼具報(bào)警功能；在電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)中，自動(dòng)抄表、自動(dòng)生成電能賬單等這些功能可以大大節(jié)約工作人員的時(shí)間和精力，同時(shí)還確保了抄表的準(zhǔn)確性；在用電客戶(hù)信息管理系統(tǒng)中，用電客戶(hù)的各項(xiàng)信息都能做到及時(shí)存儲(chǔ)并且能夠精確地查找客戶(hù)信息，以免在需要客戶(hù)信息時(shí)還要逐個(gè)進(jìn)行查找，不僅浪費(fèi)大量的時(shí)間，還對(duì)工作效率造成影響；配網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)可以結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)及時(shí)有效地對(duì)配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，一旦有運(yùn)行故障出現(xiàn)，故障診斷系統(tǒng)便會(huì)立即停止對(duì)該區(qū)域的供電，并安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修和記錄，確保城市配網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全、可靠地運(yùn)行。

1.2 城市配網(wǎng)自動(dòng)化的特點(diǎn)

城市配網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵目的就是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化，使供電企業(yè)的供電質(zhì)量和配網(wǎng)運(yùn)行效率得到進(jìn)一步的提高。城市配網(wǎng)自動(dòng)化是集多種先進(jìn)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)離線監(jiān)控和智能監(jiān)控，還能為電力企業(yè)節(jié)約大量的人力和物力，與此同時(shí)，配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)于故障的發(fā)現(xiàn)及時(shí)有效，極大地縮短了故障時(shí)間。

1.3 城市配網(wǎng)自動(dòng)化的類(lèi)型

電壓-電流型饋線自動(dòng)化工作的主要原理是完成對(duì)配電網(wǎng)中故障的定位、檢測(cè)、隔離等功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電路的有效檢測(cè)。當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，一般需要借助配電網(wǎng)主站借助GPRS來(lái)獲取線路上與故障相關(guān)的信息，然后對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行分析和定位。通常情況下，由于主干線上所配備的電壓型自動(dòng)化負(fù)荷開(kāi)關(guān)具備“失壓脫鉤”的功能，因此將會(huì)導(dǎo)致處于失電的負(fù)荷開(kāi)關(guān)屬于分閘的部位，而遠(yuǎn)處的主站僅需要發(fā)出開(kāi)關(guān)合閘命令，就能夠?qū)⒐收喜课坏拈_(kāi)關(guān)閉鎖在分閘狀態(tài)，從而將故障發(fā)生部位與其他部位隔離開(kāi)來(lái)。對(duì)于饋線上未發(fā)生故障的部位，也可以通過(guò)變電站上的出現(xiàn)開(kāi)關(guān)借助解除聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)或重合閉鎖合閘的命令，同時(shí)借助自動(dòng)化負(fù)荷開(kāi)關(guān)所具備的“來(lái)電自舉”功能來(lái)實(shí)現(xiàn)供電的逐步恢復(fù)。這種電壓-電流型饋線自動(dòng)化技術(shù)兼顧了電流型、電壓型配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)所具備的優(yōu)點(diǎn)，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的有效判斷，并實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的準(zhǔn)確分離，而且還能避免電壓型自動(dòng)化系統(tǒng)中由于“殘壓閉鎖”效果不理想而產(chǎn)生的對(duì)側(cè)全線停電的問(wèn)題，從而大大提高了城市配網(wǎng)自動(dòng)化的工作效率。在恢復(fù)供電和隔離故障方面，也可以減少開(kāi)關(guān)的動(dòng)作次數(shù)，從而在一定程度上延長(zhǎng)了開(kāi)關(guān)的使用壽命。

2 城市配網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

城市配網(wǎng)自動(dòng)化的最終目的就是使供電質(zhì)量得到進(jìn)一步提升，確保供電的安全性和可靠性，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的優(yōu)化，提高配網(wǎng)的運(yùn)行效率，使配電系統(tǒng)的運(yùn)作和管理得到有效的改善。我國(guó)對(duì)于城市配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)行相對(duì)較早，相關(guān)設(shè)施的重建和改造均為配網(wǎng)自動(dòng)化奠定了良好的基礎(chǔ)。但由于很多供電企業(yè)的設(shè)施水平及管理理念還沒(méi)有達(dá)到相應(yīng)的程度，對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展造成了一定的限制。

2.1 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，城市配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)良好，城市的配電網(wǎng)線路的線路結(jié)構(gòu)一般情況下是混合的，以架空電纜或地埋電纜為基礎(chǔ)。近年來(lái)，城市的配電線路逐漸向地埋電纜過(guò)渡，對(duì)于大中型城市來(lái)說(shuō)，其配電網(wǎng)絡(luò)電纜化率逐漸提升，進(jìn)而促進(jìn)了配電線路的平均環(huán)網(wǎng)率，為城市配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。由于其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)層次也非常不清晰，在聯(lián)絡(luò)的過(guò)程中十分混亂，多電源線路的分段處于不良的狀態(tài)，再加上近年來(lái)負(fù)荷大大增長(zhǎng)，很多線路對(duì)于負(fù)荷增長(zhǎng)的各類(lèi)需求不能充分滿(mǎn)足，配網(wǎng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)供能力隨著負(fù)荷的持續(xù)增長(zhǎng)不斷下降。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，各個(gè)供電企業(yè)開(kāi)始從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)入手，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整及改造。配電自動(dòng)化終端與一次設(shè)施開(kāi)關(guān)之間有非常密切的聯(lián)系，配電終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和控制與一次設(shè)施開(kāi)關(guān)接口是相互對(duì)應(yīng)和匹配的，企業(yè)在對(duì)相關(guān)設(shè)施進(jìn)行改造和重建的過(guò)程中，會(huì)預(yù)留出相應(yīng)的自動(dòng)化接口，為后期配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 配電信息化系統(tǒng)構(gòu)建

配電地理信息體系是將地理信息系統(tǒng)技術(shù)、配電網(wǎng)的規(guī)劃技術(shù)和生產(chǎn)運(yùn)作管理技術(shù)有效地結(jié)合到一起，從而使配電管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。其中GIS系統(tǒng)在配網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)作和管理方面發(fā)揮著非常重要的作用，但與此同時(shí)也存在著很多的不足之處，GIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是以外包的形式，因此開(kāi)發(fā)商不能深刻認(rèn)識(shí)到電力企業(yè)的生產(chǎn)管理理念及經(jīng)營(yíng)管理理念，無(wú)法全方位地實(shí)現(xiàn)整體規(guī)劃及設(shè)計(jì)方案，甚至導(dǎo)致該系統(tǒng)不具有良好的實(shí)用性能。如果不能很好地處理一體化的數(shù)據(jù)圖模，則難以實(shí)現(xiàn)圖模的共享，這樣會(huì)大大增加系統(tǒng)在運(yùn)作和維護(hù)方面的工作量，極大地限制了相關(guān)的應(yīng)用。

2.3 配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)分為四種模式，包括主站、子站和終端三層結(jié)構(gòu)，主站和終端兩層結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化開(kāi)關(guān)相互配合的配電自動(dòng)化模式，其中主站、子站和終端三層結(jié)構(gòu)中分為集中采集、集中監(jiān)控模式和集中采集、分散監(jiān)控模式。這四種模式各有利弊，電力企業(yè)應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘信潆娋W(wǎng)現(xiàn)狀對(duì)模式進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。在這四種模式中，主站的構(gòu)建最為關(guān)鍵。主站是否實(shí)用決定著整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)。由于配電網(wǎng)的饋線控制點(diǎn)頻繁多變，改線工作幾乎每天都在進(jìn)行。這些變化應(yīng)該及時(shí)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)同步，確保主站體系中的信息與配電網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際信息一致。如果配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的信息發(fā)生改變，但沒(méi)有及時(shí)地對(duì)主站系統(tǒng)進(jìn)行更新操作，導(dǎo)致主站體系中的信息與配電網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際信息出現(xiàn)不一致的現(xiàn)象，就會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)配電系統(tǒng)的可靠性，與此同時(shí)，也就降低了配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。如果能夠準(zhǔn)確合理地將運(yùn)行、維護(hù)工作和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際改進(jìn)與配電自動(dòng)化系統(tǒng)同步更新，構(gòu)建剛性配電自動(dòng)化系統(tǒng)，就會(huì)有效地避免由于信息不一致而造成總體系統(tǒng)失效。

2.4 配電自動(dòng)化通信模式

有效的通信方式是配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的基本保障，其主要任務(wù)是將配電網(wǎng)主戰(zhàn)系統(tǒng)的控制指令準(zhǔn)確地傳輸?shù)脚潆娊K端，并將終端的運(yùn)作狀態(tài)傳送至控制中心。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信設(shè)備具有工作環(huán)境差、分布廣、數(shù)量多、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)，因此，對(duì)通信方式進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該因地制宜，將各方面的因素考慮清楚，確保配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信安全、可靠的正常運(yùn)行。

3 城市配電網(wǎng)規(guī)劃

為了充分滿(mǎn)足配網(wǎng)的快速發(fā)展和城市配電自動(dòng)化的建設(shè)要求，在城市配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃中，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r分期分步地進(jìn)行。根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們建議主站系統(tǒng)的配置最好一次到位，但對(duì)于子站和終端來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合目前的發(fā)展需求進(jìn)一步考慮，可以按照先試點(diǎn)后推廣的原則，再結(jié)合配網(wǎng)網(wǎng)架的改造，使配電自動(dòng)化體系得到進(jìn)一步完善，從而使全網(wǎng)饋線自動(dòng)化得以順利實(shí)現(xiàn)。在展開(kāi)城市配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮終端設(shè)施的匹配、配電信息體系的構(gòu)建、通訊方式等影響因素，還應(yīng)該著重關(guān)注相關(guān)設(shè)施的重載、過(guò)載、供電能力欠缺等問(wèn)題。另外，在對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，對(duì)配網(wǎng)的相關(guān)負(fù)荷控制要求應(yīng)該格外關(guān)注，結(jié)合當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況控制主干線的負(fù)荷流量。配電自動(dòng)化在建設(shè)的過(guò)程中由于需要大量的時(shí)間和資金，因此資金來(lái)源問(wèn)題也需要相關(guān)人員認(rèn)真的規(guī)劃考慮。

4 結(jié)語(yǔ)

城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅能夠確保電網(wǎng)在安全、穩(wěn)定、可靠的環(huán)境下運(yùn)行，還有利于供電質(zhì)量和配網(wǎng)效率的提升。供電企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，積極落實(shí)配網(wǎng)規(guī)劃，進(jìn)一步提升配網(wǎng)的自動(dòng)化水平。另外，供電企業(yè)還應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注配網(wǎng)發(fā)展的各項(xiàng)需求，運(yùn)用高新科技科學(xué)合理地對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化體系進(jìn)行規(guī)劃，相關(guān)配網(wǎng)設(shè)施的選擇應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注其效率、功率、功耗等，進(jìn)一步提高配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)用價(jià)值。

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