戴太木

摘 要：該文總結(jié)電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的要求、合理規(guī)劃與建設(shè)方案，分析了電力系統(tǒng)配電自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀、應(yīng)用原則、應(yīng)用要求，以加快配網(wǎng)自動化的發(fā)展，提高配網(wǎng)供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化;應(yīng)用原則;建設(shè)方案

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電力安全可靠性和電能質(zhì)量的要求越來越高，配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)中直接面對用戶的輸電系統(tǒng)，配電自動化是保證配電網(wǎng)可靠性的重要手段.配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)是整個電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特性的集中反映.國家電網(wǎng)公司提出了打造統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的思路，旨在建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化，數(shù)字化，自動化，互動化為特征的自主創(chuàng)新，國際領(lǐng)先的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng).

1配電網(wǎng)自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

長期以來，由于我國電力建設(shè)資金短缺，配電網(wǎng)建設(shè)滯后于輸電網(wǎng)的發(fā)展，配電網(wǎng)的自動化程度遠(yuǎn)低于輸電網(wǎng)，然而目前故障停電有80%以上是由配電網(wǎng)系統(tǒng)引起的，電網(wǎng)有一半的損耗發(fā)生在配電網(wǎng).電力作為一種商品進(jìn)入市場，配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者必須考慮的主要問題，開展智能配網(wǎng)及其技術(shù)支持系統(tǒng)研究具有重要意義.智能配電網(wǎng)是配電自動化技術(shù)的發(fā)展，配電自動化是智能配電網(wǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)的重要內(nèi)容.配電自動化技術(shù)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，微電子，網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)控及管理的自動化，信息化，以保證配電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高供電質(zhì)量及生產(chǎn)管理效率.配電自動化是一個龐大復(fù)雜，綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制.

從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運(yùn)行費(fèi)用的觀點(diǎn)來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體.目前實(shí)現(xiàn)配電自動化大體有以下幾種方式：（1）在10kV輻射線路或樹狀線路采用重合器，分段器方式.（2）在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用重合器，配合環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化.（3）在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝FTU，并設(shè)置配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，環(huán)網(wǎng)柜可以是戶外的，也可以是戶內(nèi)式的.（4）我國城市大多數(shù)是由沿城市街道敷設(shè)的架空絕緣導(dǎo)線構(gòu)成10kV配電網(wǎng)絡(luò).針對這種配電網(wǎng)絡(luò)，目前采用的配電自動化方式是首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造，形成多個環(huán)網(wǎng)或“手拉手”線路，使每一用戶有2個供電源.以上幾種應(yīng)用方式雖在各地得到一些應(yīng)用，其應(yīng)用效果不是很理想，由于各地經(jīng)濟(jì)條件，社會需求及技術(shù)發(fā)展的差異，需要優(yōu)化改進(jìn)的地方很多.

2配網(wǎng)自動化的應(yīng)用原則

配網(wǎng)自動化是一項(xiàng)綜合性系統(tǒng)工作，最基本的條件是應(yīng)具有較為完善的多路電源的配電網(wǎng)點(diǎn)，涉及到城市建設(shè)，配網(wǎng)規(guī)劃，設(shè)備選擇等一系列繁雜工程，內(nèi)容豐富，技術(shù)性強(qiáng).目前，配網(wǎng)自動化還處于起步，摸索階段，配電網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備還存在許多問題需要解決。配電網(wǎng)自動化最基本的條件是應(yīng)具有結(jié)構(gòu)合理的一次網(wǎng)架，具有一定的備用容量和足夠的負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力，具有較為可靠的設(shè)備.

2.1配網(wǎng)自動化的發(fā)展應(yīng)實(shí)行分期，分階段進(jìn)行

從整體上劃分為兩個實(shí)施階段：

第一階段：（1）配電自動化首先要求實(shí)現(xiàn)實(shí)時及準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)采集的兩遙（即遙測和遙信）功能.（2）配電生產(chǎn)MIS首先實(shí)現(xiàn)基于GIS的自動制圖和設(shè)備管理（即AM/FM/GIS）功能，在此基礎(chǔ)上逐步實(shí)現(xiàn)其他相關(guān)應(yīng)用功能.

第二階段：（1）配電自動化實(shí)現(xiàn)遙控功能.饋線自動化在條件具備的情況下，實(shí)現(xiàn)故障自動隔離及恢復(fù)供電，條件具備且有實(shí)際需要時可考慮配置相關(guān)配網(wǎng)高級應(yīng)用功能.（2）全面實(shí)現(xiàn)配電生產(chǎn)MIS功能。

2.2配網(wǎng)自動化的建設(shè)原則

2.2.1采用電流控制式的原則

由于重合斷路器經(jīng)常有合分操作以及瞬時性故障時自動重合，使得配電開關(guān)頻繁動作，導(dǎo)致設(shè)備可靠性降低，影響使用壽命。另外，自動配電開關(guān)有個合閘延時時間，故障時在并聯(lián)組數(shù)較多的線路，最末級完成合閘的時間達(dá)幾十分鐘，合閘時間明顯大于故障判斷時間，影響供電的連續(xù)性。

2.2.2適應(yīng)性原則

適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)條件的原則。

2.2.3適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的原則

配網(wǎng)自動化的建設(shè)應(yīng)遵循“統(tǒng)籌考慮，全面規(guī)劃;分析現(xiàn)狀，優(yōu)化設(shè)計(jì);因地制宜，分步實(shí)施;信息共享，增強(qiáng)效益;充分利用，適當(dāng)改造;領(lǐng)導(dǎo)重視，專業(yè)協(xié)作”原則。

2.2.4實(shí)用性原則

配網(wǎng)自動化實(shí)施尤其應(yīng)注重實(shí)用化要求，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)簡化功能要求，以降低運(yùn)維的難度和工作量，盡量擴(kuò)大覆蓋范圍以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益。

3配網(wǎng)自動化的要求

配電網(wǎng)自動化是以實(shí)時方式就地或遠(yuǎn)方對配電網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、控制、調(diào)節(jié)和事故處理的技術(shù)，其基本原理是將環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)線路通過分段開關(guān)把供電線路分割成各個供電區(qū)域。

4配網(wǎng)自動化實(shí)施中應(yīng)注意的問題

4.1后備電源應(yīng)具有較高的可靠性

配電終端設(shè)備中的電源用于控制開關(guān)動作，正常情況下從線路中取得，因此，線路失電后的后備電源應(yīng)具有較高的可靠性。

4.2對運(yùn)行人員提出較高的要求

實(shí)施配網(wǎng)自動化降低了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度，提高了勞動效率，使運(yùn)行人員對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況掌握得更全面、更快捷，為供電企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4.3要做好配網(wǎng)自動化的規(guī)劃

配電自動化系統(tǒng)涉及專業(yè)多、覆蓋面大，系統(tǒng)接入設(shè)備型號繁多，通道形式多樣，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一。因此，配網(wǎng)自動化的規(guī)劃是必不可少的，配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)保證系統(tǒng)的兼容性、開放性、安全性、先進(jìn)性與實(shí)用性，避免因系統(tǒng)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步引起大規(guī)模改造甚至推倒重來。

4.4戶外運(yùn)行環(huán)境對開關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備提出更高要求

配電線路設(shè)備的戶外運(yùn)行環(huán)境，對開關(guān)設(shè)備、配電終端設(shè)備等提出了更高的要求，必須考慮雷擊過電壓、低溫和高溫工作、雨淋和潮濕、腐蝕、風(fēng)沙、振動、電磁干擾等因素的影響，在開關(guān)的外絕緣材料、電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、元器件的篩選等方面綜合考慮其性價比。

4.5堅(jiān)持建設(shè)與管理并重

配網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和設(shè)備改造頻繁，圖形參數(shù)維護(hù)工作量巨大，在配電自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)中，應(yīng)充分考慮運(yùn)行維護(hù)提高系統(tǒng)的投入產(chǎn)出效益，堅(jiān)持建設(shè)和管理并重。

4.6要實(shí)現(xiàn)整個電網(wǎng)模型、圖形統(tǒng)一創(chuàng)建和維護(hù)

配電自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)，完善配網(wǎng)GIS與配電自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)GIS圖形參數(shù)的全模型和增量模型自動導(dǎo)入，確保配電自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，避免重復(fù)維護(hù)圖形數(shù)據(jù)。

4.7配電自動化終端設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇

配電自動化終端設(shè)備的選擇在通信方式選擇上優(yōu)先考慮利用已有的光纖通道資源，兼容電纜屏蔽層載波、GPRS/CDMA、Wimax等靈活多樣的通道方式，優(yōu)選出最佳通信方式組合。

結(jié)束語

電網(wǎng)改造將給配網(wǎng)自動化技術(shù)與可靠性水平帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，電網(wǎng)應(yīng)在未來的幾年內(nèi)加速網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)，提高供電質(zhì)量和供電可靠性，以滿足現(xiàn)代化建設(shè)的供電需求。對此，應(yīng)該及早規(guī)劃建設(shè)適應(yīng)現(xiàn)代化需求的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的新技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中.配網(wǎng)自動化技術(shù)會逐步成熟，為配電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行提供技術(shù)保證。隨著電力市場化的實(shí)行，供電企業(yè)對配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性要求越來越高，配網(wǎng)自動化是解決這一需求的必由之路。我們相信，配網(wǎng)自動化建設(shè)必將為我國的配電網(wǎng)發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉世勛.配電網(wǎng)及其自動化發(fā)展綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，1996（6）：43-48.

[2]陳樹勇，宋書芳，李蘭欣，等.智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（8）：1-7.

[3]蔣先乾.配電網(wǎng)自動化技術(shù)問題初探[J].中國水運(yùn)（理論版），2007，（5）.

[4]王明俊.配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展[M].北京：中國電力出版社，2006.