浅谈县域配电自动化技术及应用

摘 要：随着县域经济的快速发展，配电设备大幅增加、配网线路回路增多、联络增多，线路运行方式变的复杂，自然也更容易出现问题，仅靠人工及简易的设备控制很难满足供电可靠性要求，为改变这一现状，智能化配网在县域的应用随之而来。

关键词：县域； 智能； 配网； 技术； 应用

中图分类号：TM71文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）04-178-002

一、引言

在我国大部分县域，由于经济欠发达、远离大城市等多种原因，造成电网基础薄弱、电网骨架不合理等现象，其中配网网架尤为突出。配电作为输变配环节中的最后一个环节，与人民的生产生活紧密相关，然而近年来中国的电网发展主要精力集中在高压输变电主网上，随着国网95598投诉热线的运行、山东电网“彩虹工程”的开展以及供电可靠率、电压合格率的严格考核制度的实施，配网的重要性被提到了前所未有的地位。然而随着经济的快速发展，配电设备大幅增加、配网线路回路增多、联络增多，线路运行方式变的复杂，自然也更容易出现问题，仅靠人工及简易的设备控制很难满足供电可靠性要求，为改变这一现状，智能化配网应运而生。

二、配电自动化基本原理

1．配电自动化运行模式

配电自动化指：运用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，实现对电力设备的控制，将配电网在正常或故障情况下的检测、保护、控制、计量和供电单位的管理有机融合在一起，进而实现对供电质量的改进，同时满足用户多样化要求，实现供电企业更为有效的管理。

我国县域配网一般分为三层控制处理模式，即电力调度分中心、配网主站层、配网终端层。配网终端层作为配电自动化系统的基础，由配电自动化终端和一次设备组成，主要完成数据采集、故障检测与识别以及对开关的控制等功能。县域配电自动化系统分层图见附图1。

图1：县域配电自动化系统分层图

2．各层级实现的功能

调度控制分中心在配电自动化系统中主要作用是统计分析所辖主站传送的数据，实现人机交互功能，并根据所测得数据进行工作任务布置，另外还可以根据需要实现对配网设备的远动控制。

配网主站是整个配网自动化系统的核心，主要负责汇集环网单元、开闭所、柱上开关、配电变压器等一次设备上的自动化终端传输的数据，如配电终端监控设备故障信息和智能电能表读数等。实现“数据集中器”的功能。

配网终端层是整个系统的最底层，也是最基本的单元，通过自动控制器实现对柱上开关、配电变压器、开闭所、环网单元等一次设备信息的采集处理及监控功能。

3．通信网选择

通信网络可采用有线网络或无线网络，由于有线通信网络成本较高，故大多数县域采用无线网络通讯方式。无线组网分为无线公网和无线专网两种方式。采用无线公网通信方式时，应采取专线APN或VPN访问控制、认证加密等安全措施；采用无线专网通信方式时，应采用国家无线电管理部门授权的无线频率进行组网，并采取双向鉴权认证、安全性激活等安全措施。通过技术与经济方面的比较论证，县域配网自动化通信络主要采用无线公网方式。

4．实现方案

配电自动化系统的运行，是配电自动化装置与电网一次设备相互配合，并通过通讯网络实现与主站系统间信号传输来实现的。具体步骤如下：

4．1首先建立配网自动化主站，自动化主站的站址往往选在供电公司办公大楼内，并配合厂家对自动化主站进行安装调试。

4．2对计划进行配网自动化改造的区域内一次设备进行改造升级或更换，将非智能柱上开关更换为智能柱上开关。将联络开关配上外置PT，与集中型FTU相配合；分界型开关无需配外置PT，其与分界型FTU相配合；配电变压器与DTU相配合；开闭所、环网单元等与TTU相配合。

4．3在配网终端设备内安置APN通讯卡，并为每一台终端设备分配一个IP地址、设置合适的定值，并根据需要通过调试实现“二遥”或“三遥”功能。

三、配电自动化的应用意义

1．通过自动化故障识别判断功能、远动功能，大大减少停电时间，增强了供电可靠性。

2．实现遥信、遥测、遥控功能，加强了设备运行的智能化管理水平。

3．实现远方抄表功能，使供电企业能够更好的对客户进行管理控制。

4．实现配电自动化系统与PMS生产管理系统、电网GIS地理信息系统、营销95598系统及智能配电网运行监控平台等系统之间的匹配连接。

5．为建设坚强智能电网目标迈出坚实的一步。

6．配网自动化的应用同时也是实现电力市场化，做好电力服务的必然产物。

四、配电自动化存在的问题

1．对通信信号的可靠性依赖较高，使用无线网络通信，若处在信号屏蔽或信号干扰区域可能会造成自动掉线。

2．调整运行方式后，需现场调整定值，增加了工作量。

3．县域配网基础薄弱、设备落后、配网网架不合理，改造力度及投入资金较大。

4．县域工作人员技术力量较差，跟不上智能电网发展的速度，运行维护水平达不到要求，以致对设备厂家依赖性较高。

五、配电自动化的发展前景

现在随着国网公司统一部署，县公司智能配网建设逐步开展，目前国家已投入数千亿资金加强配网网架建设。随着配网自动化建设的深入进行，将普及更广的区域，同时也将实现更多的智能化功能。其发展前景主要体现在如下方面：

1．配电自动化是配电网发展的必然趋势，随着工业及居民生活对供电质量及供电可靠性要求越来越高，自动化程度必然随之加强。

2．可在现有功能基础上进行软硬件升级实现线路负荷预测功能。

3．实现在GIS上的实时监控、运行分析等功能。

4．在GIS基础上实现设备及数据统计功能。

5．与供电管理系统相匹配，实现故障区域、用户、损失等分析，以及停电通知单的自动生成。

六、结语

配电自动化工程是一项巨大的工程，是建设现代坚强智能电网的基础工程；是提高供电可靠性、提高客户用电服务水平的技术革新；是顺应社会发展、顺应时代要求的产物。县域配网自动化的实施将很大程度上满足城乡居民对电力可靠性的要求，同时对保证县域工业生产用电质量也是一次巨大的进步。

释义：(摘自《供电公司配电自动化系统分析》).国家电网公司文件

参考文献：

［1］刘振亚.国家电网公司配电网工程典型设计 10kV架空线路分册（2013年版），北京：中国电力出版社，2013

［2］谢华.配电自动化的现状和发展趋势，水利科技，2007年1期

［3］梁植栋.谈现代配电自动化面临的问题及发展，广东科技，2007年10期