劉利德

摘要：城鎮(zhèn)化需智能電網(wǎng)，配電網(wǎng)自動化是智能電網(wǎng)的基礎。農(nóng)村配電網(wǎng)由于本身的特點有所不同于城市電網(wǎng)建立。文摘：從農(nóng)村配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及其本身特點出發(fā)，研究了農(nóng)村配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能定位，從主站系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等方面提出了適合農(nóng)村配電網(wǎng)自動化的形式，變電站系統(tǒng)、配電網(wǎng)終端、通訊系統(tǒng)等。

關鍵詞：城鎮(zhèn)化建設;農(nóng)村配電網(wǎng);配電自動化;系統(tǒng)構架模式

在我國新型城鎮(zhèn)化進程之中，電網(wǎng)作為重要的“載體”，應在電網(wǎng)規(guī)劃之中帶領農(nóng)民擠滿在中心村鎮(zhèn)。在電網(wǎng)建立之中，要提升電能質(zhì)量和服務質(zhì)量。為了提升供電質(zhì)量，農(nóng)村配電網(wǎng)配電網(wǎng)自動化建立勢在必行。目前，國際配電網(wǎng)自動化主要關于小城市配電網(wǎng)建立，而相對偏僻地區(qū)的農(nóng)村配電網(wǎng)建立尚處在試點階段。因而，農(nóng)村配電網(wǎng)應采取何種配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)體系結(jié)構形式，達到改良配電網(wǎng)運轉(zhuǎn)和管理的目的，成為時下的熱點課題。

1農(nóng)村配電網(wǎng)自動化建設背景

與城市相比，我國農(nóng)村配電網(wǎng)的發(fā)展程度還遠遠落后于城市。農(nóng)村配電網(wǎng)具有下列特點：1）地區(qū)原產(chǎn)大、范圍大、負荷集中。2）農(nóng)村配電網(wǎng)點面大，農(nóng)村配電網(wǎng)末端地形相對復雜，電網(wǎng)運轉(zhuǎn)環(huán)境相對嚴峻。3）通訊和信息自動化程度高。通訊手段主要是電力載波或微波，部分僅采用光纖，抗干擾能力相對較弱，可靠性差。同時，安全性、營銷和生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)沒有結(jié)合，使信息流的價值和工作效率低下。4）電力專業(yè)人員的整體素質(zhì)較低。

2農(nóng)村配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)功能定位

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能定位應以配電網(wǎng)運行監(jiān)管的業(yè)務需求為基礎，并考量中國配電網(wǎng)自動化的發(fā)展階段和國內(nèi)外發(fā)展趨勢。本文主要論述了將近十年以來我國配電網(wǎng)自動化建立的經(jīng)驗教訓，提出配電網(wǎng)自動化建立應與區(qū)域城鎮(zhèn)化建立規(guī)劃相結(jié)合，投資重點應向中心城鎮(zhèn)和大城鎮(zhèn)傾斜，系統(tǒng)功能定位應從先進的起，先進的功能和自動化系統(tǒng)規(guī)劃應依據(jù)智能電網(wǎng)（SDG）發(fā)展的要求展開，而不是追求設備和系統(tǒng)功能的完整性和目標的先進性。功能定位主要從下列幾個方面考量：1）滿足10-15年配電網(wǎng)發(fā)展要求;2）技術成熟可信，投資報答周期長，社會經(jīng)濟效益最小化;3）系統(tǒng)具有良好的可擴展性和技術升級空間，使配網(wǎng)控制系統(tǒng)能不斷完善;4）選取恰當?shù)酿伨€自動化技術;5）結(jié)合實際狀況，試著整合各種管理系統(tǒng)和其他使用系統(tǒng)，構建資源分享。

3系統(tǒng)構架模式

農(nóng)村配電網(wǎng)自動化形式包括下列幾個方面：配電網(wǎng)主站系統(tǒng)、配電網(wǎng)電子站終端、配電網(wǎng)通訊和饋線自動化。

3.1總體構架模式

典型配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)總體架構形式通常運用主站-變電所（可選）-終端三層構造;饋線較難時，也許沒有配電網(wǎng)電子站，或配電網(wǎng)電子站設立恰當，為二級和三級混合結(jié)構?？剂康匠擎?zhèn)化建立應逐漸發(fā)生中心村，許多自然村正在漸漸消亡，形成將來負荷相對分散。另外，分層方法可提升數(shù)據(jù)搜集的實時性和可靠性，因而提議運用三層構造。

3.2配電主站系統(tǒng)

配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的中心部分。主要構建配電網(wǎng)數(shù)據(jù)搜集、監(jiān)測等基本功能和配電網(wǎng)流形研究、運用等拓展功能，并具有與其他使用信息安裝的信息交互功能，為配網(wǎng)調(diào)試指揮和消費管理獲取技術支持。自動配電網(wǎng)主站系統(tǒng)的建立形式可分工兩種形式：布署綜合性主站系統(tǒng)形式和獨立國家配電網(wǎng)主站系統(tǒng)形式;綜合主站系統(tǒng)形式主要用作中小型配電網(wǎng)。綜合主站系統(tǒng)有一個分享的支持軟件平臺。系統(tǒng)硬硬件資源充份分享，大大降低了運轉(zhuǎn)維護成本。因而，農(nóng)村配電網(wǎng)主站系統(tǒng)可選取三種形式︰調(diào)試配電網(wǎng)集中控制GIS集成、調(diào)試配電網(wǎng)集中控制集成和調(diào)試配電網(wǎng)集成。

3.3配電子站與配電終端

3.3.1配電子站

電子變電站是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的中間層，通常規(guī)劃在變電站或關鍵開關站。它在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中起著區(qū)域數(shù)據(jù)搜集節(jié)點的作用。電子變電站與配電網(wǎng)主站、配電網(wǎng)終端通訊，相互交換信息，完成配電網(wǎng)終端的數(shù)據(jù)搜集和控制功能，并發(fā)送給主站;同時接收主站的各種命令，完成各種操作義務。依據(jù)有所不同的應用環(huán)境和用戶對變電站功能的有所不同要

求，配電網(wǎng)變電站有兩種形式：監(jiān)控功能變電站和通訊催化劑變電站。通訊型配電網(wǎng)電子站直觀可信，免保證。局限于無人當值變電站或開關站。FA的自動問題處置分散在主配電站?？剂康睫r(nóng)村配電網(wǎng)人員素質(zhì)高，搜集數(shù)據(jù)量大，建議采用通訊掌控配電網(wǎng)電子站。

3.3.2配電終端

終端設備是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的帷幕基礎，用作監(jiān)視配電網(wǎng)開關、配電網(wǎng)變壓器等配電網(wǎng)設備。依據(jù)監(jiān)控對象的有所不同，配電網(wǎng)自動化遠程終端可分工：饋線遠程終端，包括FTU（加裝在配電網(wǎng)饋線回路終端、開關臺等）、DTU（加裝在開關站、配電站等）和配電網(wǎng)變壓器遠程終端TTU（加裝在配電網(wǎng)變壓器之上）。配電網(wǎng)終端應依據(jù)一次安裝的確切設備、用戶的功能建議和終端設備的性價比展開選擇。但在選取配電網(wǎng)終端時，應特別留意選取擴展性算法的配電網(wǎng)終端，以構建饋線自動化形式隨電網(wǎng)構造的變化而變化，而不是交換或改建舊有的配電網(wǎng)終端。

3.3.3配電通信系統(tǒng)

通訊系統(tǒng)的建立是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的關鍵之一。配電網(wǎng)系統(tǒng)需準確的通訊手段將控制中心的控制命令準確地傳送到少量的遠程終端，并將表現(xiàn)遠程設備運轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)信息搜集到控制中心。目前可運用的通訊方式有：1）通訊電纜：運用公用電話作為參數(shù)介質(zhì)，傳輸速率300-48bits，參數(shù)間隔短，可靠性低，但實時性高，投資成本高，適合車站通訊;2）光纖通信：傳輸速率低，間隔遠，可靠性低，但投資成本低，同一通訊電纜加裝保證，局限于配電網(wǎng)支線;3）無線通信：傳輸速率僅為幾kpbs，傳輸間隔小于50km，受建筑物影響，實時性一般，加裝保證便于，但可靠性受天氣影響，因而，這種方法局限于郊區(qū);4）電力載波：投資大，但可靠性、實時性和拓展性差。該方法局限于城市電纜供電系統(tǒng);GPRS特別局限于遠間隔、集中的“兩遙”終端通訊（如問題指示燈）的數(shù)據(jù)通信。綜上所述，由于主站與變電所間信息量大，需一條高速可信的通訊通道，大部分供電局已在辦公室與變電所間建立了光纖通信網(wǎng)絡，因而，主站與變電站間的通訊可外借該通道，從而浪費再次修筑通信線路的投資。變電站與終端的通訊具有數(shù)據(jù)量大、可靠性低、通訊距離遠等優(yōu)點。依據(jù)饋線自動化方式和經(jīng)濟才能，可選取光纖、電纜和無線。

3.4饋線自動化系統(tǒng)

農(nóng)村配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)技術方案的中心是選取恰當?shù)酿伨€自動化技術。依據(jù)問題隔離和網(wǎng)絡重構戰(zhàn)略的有所不同側(cè)重點，饋線自動化主要有下列三種控制形式。本地掌控包括重合器形式、重合器和分配器形式以及點對點通訊形式。這三種形式有一個共同的成績：沒主站，系統(tǒng)是邊緣化的，配電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)形態(tài)不能即時監(jiān)控，不能從全局之上獲取最優(yōu)的網(wǎng)絡重構方案。但無須設置通訊通道，投資小，安全便利。

結(jié)論

簡而言之，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)村電力需求不斷變化，電網(wǎng)構造也在發(fā)生變化。配電網(wǎng)自動化建立需要統(tǒng)一規(guī)劃，分步實行。在規(guī)劃時，考量到配電網(wǎng)自動化的最終目標，配電網(wǎng)自動化主站安裝舉薦調(diào)試與配電網(wǎng)相交融，配電網(wǎng)自動化變電站適當考量價格低廉、安全穩(wěn)定的通訊控制變電站。建議運用電流電壓混合的控制方式，遠程和本地掌控相交融，以便于分階段投資，提升整個系統(tǒng)的性價比。

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