陳桂蘭

（通用技術(shù)集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 濟(jì)南 250031）

近年來(lái)，隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的創(chuàng)新，國(guó)家對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行了改革，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化。為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的電力需求，主要是由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，以及市、縣的發(fā)展和電力消費(fèi)的增加。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)施對(duì)局域網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷波動(dòng)、電壓不穩(wěn)定和功率因數(shù)惡化的負(fù)面影響，限制了用電量和發(fā)電能力。因此，我們需要對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行更深入的分析，從而找到一個(gè)具體的解決方案。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是在傳統(tǒng)配電網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的。在傳統(tǒng)的配電技術(shù)中，故障檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)需要人工參與，會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，并且準(zhǔn)確性較低，同時(shí)，也降低了供電的可靠性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通信、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)的功能。該技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)能夠?qū)ψ詣?dòng)化環(huán)境中的故障進(jìn)行檢測(cè)、隔離和消除，使電網(wǎng)能夠快速恢復(fù)供電，保證供電的可靠性。

2 配電自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的重要性

2.1 配電自動(dòng)化技術(shù)有效提高了家用電器的安全性和舒適性

目前，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)水平的提高，對(duì)電力的需求也在不斷增加。因此，出現(xiàn)了電力短缺、電能質(zhì)量下降等問(wèn)題。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集和分析是自動(dòng)化的一個(gè)獨(dú)特特點(diǎn)。自動(dòng)化有效地解決了電能短缺和電能質(zhì)量惡化的問(wèn)題，有效地降低了現(xiàn)實(shí)生活中使用電能的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 配電自動(dòng)化技術(shù)有效消除資源浪費(fèi)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全性的研究，可以避免系統(tǒng)存在的安全問(wèn)題。由于電網(wǎng)需要大量的人力和物力，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，降低人力和物力成本，在一定程度上避免或消除資源浪費(fèi)是十分必要的。

3 典型配電網(wǎng)的接線方式及特點(diǎn)

配電網(wǎng)自動(dòng)化方案應(yīng)考慮配電網(wǎng)控制方案、設(shè)備選擇、通信方案等。根據(jù)當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究，電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的投資中，在長(zhǎng)期工作和高科技的需求下，不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，而且阻礙了我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展水平。因此，有必要在研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析配電網(wǎng)的連接方式。

3.1 架空線

架空線方式是城市配電網(wǎng)建設(shè)的最佳方案。雙電源回路系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。換句話說(shuō)，該方案不僅提高了供電的安全性和可靠性，而且減少了配電網(wǎng)建設(shè)的投資。但該系統(tǒng)也有一定的局限性，即在運(yùn)行過(guò)程中配電網(wǎng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力較差，因此，可以選擇四段切換為三段電源的電網(wǎng)配置。此外，在環(huán)形網(wǎng)格的設(shè)計(jì)中，選擇了兩個(gè)雙功率環(huán)形網(wǎng)格。兩個(gè)雙回路供電系統(tǒng)采用懸鏈線連接，為配電網(wǎng)提供了共用電源，大大提高了供電系統(tǒng)的靈活性。建立雙電源開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)可以在高供電可靠性的條件下顯著提高電源環(huán)路網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。除雙電源供電電路方案外，還可選擇電源連接方案。這種連接系統(tǒng)提高了配電網(wǎng)的安全性和可靠性，更適合高標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)。與此同時(shí)，運(yùn)行方式并不十分依賴(lài)于它運(yùn)行的方式。在具體實(shí)現(xiàn)中，先連接兩個(gè)電源，然后，將三個(gè)開(kāi)關(guān)中的前兩個(gè)開(kāi)關(guān)直接連接到第三個(gè)電源，再將兩個(gè)開(kāi)關(guān)連接到第三個(gè)電源。在多段復(fù)用方案中，四條電源由一條開(kāi)關(guān)線連接，該方案的供電容量有了很大的提高，成本相對(duì)較低，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

3.2 電纜

本方案適用于電站之間的連接，主要通過(guò)使用FTU作為電源終端。城市建設(shè)將繼續(xù)朝著更好的方向發(fā)展。資金的使用和執(zhí)行將很大程度上取決于電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，因此，電纜接線方式將在大多數(shù)情況下被選擇；封閉模式和開(kāi)放模式適用于城市強(qiáng)線路的電荷分布。該方案的局限性在于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，性能相對(duì)較差。

4 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

根據(jù)近年來(lái)配電自動(dòng)化工程的建設(shè)，我們認(rèn)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：（1）根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的選擇，主變線路的供電點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備應(yīng)具備充足的應(yīng)急能力。（2）變壓器配電網(wǎng)干線具有足夠的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，以承受缺陷線路的負(fù)荷。（3）雙電源連接，開(kāi)環(huán)運(yùn)行更好。（4）按照負(fù)荷平衡、長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省投資的原則，對(duì)供電線路進(jìn)行合理劃分。過(guò)多的電力線會(huì)導(dǎo)致用電成本的急劇上升，但卻不能提高供電的可靠性。（5）區(qū)域內(nèi)的線路一般分為兩段或三段。各區(qū)段的負(fù)荷不得超過(guò)10kV。

5 配電網(wǎng)格設(shè)計(jì)和計(jì)算

5.1 供電方式分析

初步確定10kV線路斷面和配電網(wǎng)后，分析了系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的供電方式、故障情況和預(yù)期的維護(hù)。

5.2 充電電流和短路電流的測(cè)量

對(duì)于不同的供電方式，需要通過(guò)測(cè)量電流充電和電流短路來(lái)判斷開(kāi)關(guān)設(shè)備是否有過(guò)載。將充電電流調(diào)整到最小值，以保護(hù)變電站出口的開(kāi)關(guān)。如果負(fù)載電流和短路電流超出范圍，則必須調(diào)整分段觸點(diǎn)模式或復(fù)位電源模式。驗(yàn)證的目的是驗(yàn)證分段連接系統(tǒng)的合理性。在電網(wǎng)的情況下，有必要提前對(duì)供電方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。否則，框架內(nèi)建成的部分供電系統(tǒng)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)的適應(yīng)性和互聯(lián)能力將非常低，配電網(wǎng)將無(wú)法正常工作。

5.3 線路電壓降測(cè)算

電壓合格率是衡量電能質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)測(cè)量線路電壓降，確定無(wú)功補(bǔ)償點(diǎn)，調(diào)整線路斷面接觸方式。

6 配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的具體策略

6.1 通過(guò)配電基礎(chǔ)技術(shù)提高供電可靠性

調(diào)查表明，電力短缺和供電限制是我國(guó)電網(wǎng)的主要現(xiàn)象。為了滿(mǎn)足正常用電需求，有必要改變供電方式，以保證供電的安全性和可靠性：（1）數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控技術(shù)。數(shù)據(jù)采集是自動(dòng)化技術(shù)全面應(yīng)用的必要條件。在這個(gè)階段，由于配電線路數(shù)量較多，且各配電線路之間的負(fù)荷和功能存在差異，有必要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的收集，以便工作人員能夠熟悉配電線路的應(yīng)用。（2）數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完善。更新、有效、完整的數(shù)據(jù)保證了自動(dòng)化技術(shù)的更好應(yīng)用。因此，盡快發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，準(zhǔn)確評(píng)估數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，確保自動(dòng)化技術(shù)的可靠運(yùn)行。

6.2 加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)運(yùn)行和管理

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)利用效率，對(duì)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和適應(yīng)具有重要意義，確保實(shí)施方案的完整性和科學(xué)性。配電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化技術(shù)的主要目的是提高配電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量和效率，這是不容忽視的。必須有效地收集和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過(guò)系統(tǒng)采集和監(jiān)控電網(wǎng)數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)接口和配電網(wǎng)運(yùn)行。管理自動(dòng)化是配電自動(dòng)化技術(shù)全面、有效應(yīng)用的重要保證?？梢詮男畔⑾到y(tǒng)生成地圖來(lái)報(bào)告設(shè)備的位置和精度。

6.3 加強(qiáng)配電網(wǎng)OBD技術(shù)，保障供電

通過(guò)改進(jìn)配電網(wǎng)自診斷技術(shù)，可以提高供電效率，進(jìn)一步縮短故障檢測(cè)和維護(hù)時(shí)間。在實(shí)踐中，可以通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)和信息分發(fā)的方式傳輸數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確了解和記錄默認(rèn)問(wèn)題，并快速修復(fù)和改進(jìn)，保證供電的正常運(yùn)行。在無(wú)人工操作的情況下，通過(guò)監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)的自我診斷技術(shù)，從根本上保證了設(shè)備的正常運(yùn)行，節(jié)省了人力和物力。

7 配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用建議

7.1 重視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

配電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)建設(shè)中起著非常重要的作用。有關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)以提高電網(wǎng)的質(zhì)量為目標(biāo)。完善配電網(wǎng)的重要保證是有足夠的資金支持，這就意味著相關(guān)部門(mén)必須加大對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的投入。積極研究配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中的配電網(wǎng)運(yùn)行情況，更好地了解配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中存在的問(wèn)題和不足。為了得到一個(gè)更好的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，我們應(yīng)該投資購(gòu)買(mǎi)更先進(jìn)的設(shè)備，積極引進(jìn)更先進(jìn)的配電網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)化。此外，通信光纖的質(zhì)量也得到了提高，使這些光纖能夠更好地執(zhí)行其傳輸任務(wù)。對(duì)測(cè)量設(shè)備的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，以確保其滿(mǎn)足自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。

7.2 配電網(wǎng)絡(luò)安全硬件支撐系統(tǒng)

配電網(wǎng)硬件支撐系統(tǒng)主要包括兩個(gè)方面：第一個(gè)是能量分配系統(tǒng)，用于系統(tǒng)的管理和維護(hù)。應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)做好配電、能源管理、維護(hù)和建設(shè)工作。在電網(wǎng)監(jiān)測(cè)管理中，應(yīng)充分利用電網(wǎng)信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，提高監(jiān)測(cè)自動(dòng)化程度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理電網(wǎng)運(yùn)行中的故障。

一旦出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)立即提醒工作人員避免發(fā)生事故，另外，在一定程度上保證了配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使得配電網(wǎng)的運(yùn)行更加高效。第二個(gè)是市場(chǎng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于硬件系統(tǒng)，我們可以收集數(shù)據(jù)，根據(jù)需求分析數(shù)據(jù)源，比較增長(zhǎng)趨勢(shì)數(shù)據(jù)，確定下一步的發(fā)展方向。

8 結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代推動(dòng)了配電網(wǎng)的自動(dòng)化，而配電網(wǎng)布線技術(shù)是配電網(wǎng)自動(dòng)化工程的重要組成部分。對(duì)配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的典型接線方式、設(shè)計(jì)原則和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方法進(jìn)行計(jì)算分析，為用戶(hù)提供電能質(zhì)量的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的綜合建設(shè)。