10KV農(nóng)網(wǎng)改造及其自動化建設的途徑探討

張洪

(四川雁江供電有限責任公司，四川 資陽 641300)

農(nóng)網(wǎng)的改造以及自動化的建設其實是一項技術比較復雜以及涉及面又廣的電力系統(tǒng)的工程。對10kV農(nóng)網(wǎng)所存在的問題以及現(xiàn)狀進行分析，然后再對農(nóng)網(wǎng)進行大規(guī)模的改造，從而能夠使10kV農(nóng)網(wǎng)的配電網(wǎng)實現(xiàn)自動化。本文主要就是對10kV農(nóng)網(wǎng)中所存在的問題進行了分析，從而敘述出進行改造所需要的指導思想，最后再對10kV農(nóng)網(wǎng)的自動化建設的途徑進行了探討。

一、10kV農(nóng)網(wǎng)所存在的問題及現(xiàn)狀

10kV農(nóng)網(wǎng)目前所存在的一些比較突出的問題主要有一下幾種，即

（一）設備非常陳舊，而且可靠性也是比較差的；

（二）電源點比較少，供電的可靠性也是很差的，而且網(wǎng)架的不合理的結構；

（三）配電變壓器的損耗非常大以及分布點比較不合理；

（四）自動化的程度比較低，而且其勞動的強度非常大；

（五）供電半徑長，有比較明顯的線損大和電壓的降落，其供電的質量也不是很好的；

（六）信息化的程序是非常低的，而且現(xiàn)代化管理的水平也不是特別的高。

二、對10kV農(nóng)網(wǎng)進行改造所需要的指導思想

就針對農(nóng)網(wǎng)所存在的這些問題來說，農(nóng)網(wǎng)的改造應該要實行統(tǒng)一的規(guī)劃以及分步實施這個指導原則，從而能夠有計劃的以及有步驟的來實施。

（一）對一些重要的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城區(qū)的電源點的建設要進行加強，最好是建設兩個或者是很多個電源點，這樣的布局是比較合理的，主干的線路最好是利用環(huán)狀網(wǎng)開環(huán)這種運行方式，然后再按照負荷的分布進行比較合理的分段，同時，對一些重要的線路運用絕緣導線。

（二）合理的對電源點進行布局，把供電的半徑在一定程度上進行縮短，同時把導線的截面進行加大，降低線損，使供電的質量得到提高。

（三）對配電變壓器的布點進行優(yōu)化，同時利用低耗的變壓器。

（四）對農(nóng)網(wǎng)的自動化建設進行加強，把各種類型的電力自動化系統(tǒng)進行統(tǒng)籌的考慮，從而再統(tǒng)一的去實施。

三、10kV農(nóng)網(wǎng)自動化建設的途徑探討

一般農(nóng)網(wǎng)都是由這兩個系統(tǒng)組成的，即重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城區(qū)的系統(tǒng)以及鄉(xiāng)村和鄉(xiāng)村的子系統(tǒng)。通常情況下，前者利用的是環(huán)狀網(wǎng)開環(huán)的運行方式，一種供電多途徑的網(wǎng)架結構，其供電的半徑是比較短的，而且其負荷密度也是比較大的。而后者所用的網(wǎng)架結構主要就是利用的輻射狀的，其供電的半徑是比較長的，而且負荷密度也是比較小的。

（一）重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城區(qū)子系統(tǒng)的自動化

主要利用的就是柱上開關終端設備的這種饋線自動化的方式。一般是在集控中心建立一個城區(qū)配電自動化的集控中心，同時再建設一個農(nóng)網(wǎng)自動化的后臺系統(tǒng)，主要是在計算機局域網(wǎng)上建立的。在每戶的外饋線開關這個地方裝置FTU，同時在重要的配電變壓器與箱式變處裝置變壓器的一個終端設備，還要裝置一個開閉所的終端設備在10kV開閉所這個地方，其終端設備主要是變電站式的。如果要把系統(tǒng)設備之間的互聯(lián)這個目標實現(xiàn)的話，需要建立一個配電自動化的通信通道。饋線自動化基本上是利用的分層結構這種策略，就是把分散的RTU與FTU集結為很多點，然后再傳輸?shù)娇刂浦行模虼?，這樣不僅僅把主干信道給節(jié)約了，而且又讓控制中心的這個主站監(jiān)控系統(tǒng)能夠繼承輸電網(wǎng)的自動化成果。區(qū)域的工作站可以用這2種方式進行設置，即

（1）根據(jù)距離的遠近來進行劃分。即在小區(qū)里面的測控對象都比較近的地方設置區(qū)域的工作站，配電網(wǎng)密集的這種情況是可以利用這樣的方式的。

（2）在配電網(wǎng)供電110kV的變電站里面設置區(qū)域的工作站，配電網(wǎng)狹長同時主變電站與配網(wǎng)自動化的控制中心之間能夠采用光纖或者是一些性能比較高的數(shù)據(jù)通道的這種情況是可以利用這樣的方式的。

開閉所以及配電變電站的自動化一般是利用這3種模式的。模式一是電能采集、保護以及監(jiān)控相互之間的獨立這種模式；模式二是電能采集獨立，但是保護和監(jiān)控是互相結合的這種模式三是電能采集與監(jiān)控是互相結合的，但是保護是獨立的這種模式。

模式一中的監(jiān)控里面遙測、遙信以及遙控都是利用的集中組屏這種方式，所以在在自動化的改造中，進行二次連線的情況比較多，對投入運行的小型站的這個自動化的改造是比較適合的。

模式二中其實主要就是對于已投入運行的開閉所與配電變電站，已經(jīng)有了保護設備，但是在屏上開孔以及把綜合自動化的設備進行固定的時候是比較不便的，所以，這樣的模式對新建站是比較適用的。

模式三中主要就是運用智能電表里面的瞬時測量這個功能，把保護裝置進行單獨的設置，從而二次連線的情況也少了，而且其安全可靠以及造價比較低廉的。

變臺巡檢和無功電壓的綜合控制系統(tǒng)里面的TTU基本上能夠綜合的進行計量箱與抄表集中器、配電變壓器的巡檢以及無功電壓的綜合控制等這些功能。

重要鄉(xiāng)鎮(zhèn)與城區(qū)之間的配電網(wǎng)的進線監(jiān)控主要利用的就是2種方式，方式一主要就是利用SCADA這個系統(tǒng)進行轉發(fā)，從而能夠取得我們所需要的一些信息。而且這個方式所需要的資源主要是SCADA系統(tǒng)一定要有轉發(fā)這個功能，同時配電自動化的控制中心與SCADA系統(tǒng)之間應該要有通道。這個方式的優(yōu)點就是對RTU沒有什么比較特殊的要求，同時也沒有必要給配電自動化的控制中心專門設置一個通道。但是這種方式的缺點就是對配電網(wǎng)供電的進線開關不能進行遙控，同時還要SCADA這個系統(tǒng)設置配電自動化的控制中心的通道及其轉發(fā)的工作站。方式二主要就是利用主變電站的這種一發(fā)兩收RTU，從而取得我們所需要的一些信息。而且這個方式所需要的資源就是主變電站里面的RTU一定要有一發(fā)兩收這個功能，同時要給配電自動化的控制中心專門設置一個通道。這個方式的優(yōu)點就是對配電網(wǎng)供電的進線開關能夠遙控。但是缺點就是對主變電站里面的RTU有一些特殊的要求，而且一定要設置配電自動化的控制中心的通道。

配電自動化的后臺系統(tǒng)的構成主要如下圖所示

工作平臺主要利用的是Windows98，網(wǎng)絡操作系統(tǒng)主要利用的是Windows NT server V4.0，網(wǎng)絡上基本上都是利用的TCP/IP這種多機進行通信的協(xié)議，同時利用客戶/服務器這種模式。數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)主要就是用的MSSQL Server V6.5以及配電的地理信息系統(tǒng)的這個平臺運用的是ArcInfo.同時這個系統(tǒng)利用了這項服務器鏡像的技術，主要能夠把系統(tǒng)的可靠性進行一定程度上的提高。

就我們當前的技術水平，對各種規(guī)模的這個配電自動化的一些需求能夠全面的進行滿足的比較單一的通訊方式是沒有的，所以在配電網(wǎng)里面，多種通訊方式的混合使用就不能夠被避免了。

（二）鄉(xiāng)村和遠郊子系統(tǒng)的自動化

可以進行分步來實施，同時利用自動化的開關設備之間的互相配合這種饋線自動化的方式。因為鄉(xiāng)村和遠郊子系統(tǒng)的供電的半徑是比較大的，所以用任何一種通信方式都是不經(jīng)濟的，同時又因為線路基本上都是利用輻射狀網(wǎng)，所以利用這種方式是非常恰當?shù)摹?/p>

不過這樣的饋線自動化，盡管能夠自動的把故障區(qū)進行隔離以及對健全區(qū)域的供電進行恢復，但是控制中心卻不能夠對故障的位置進行迅速的了解以及采取措施。所以此系統(tǒng)應該跟縣級的電網(wǎng)調度的自動化系統(tǒng)進行結合，電網(wǎng)調度的自動化系統(tǒng)對主變電站里面的10KV線路開關的第一次的重合與第二次的跳閘之間的時間間隔的檢測，來判斷出哪個地方是故障區(qū)域，同時把故障區(qū)域給值班人員顯示出來。

配電變壓器的相關自動化的功能對鄉(xiāng)村和遠郊子系統(tǒng)的自動化是非常重要的。例如配電變壓器的低壓側的無功補償，能夠使線路的損耗進行減少以及使沿路電壓的降落在一定程度上進行降低。例如配電變壓器的巡檢，能夠及時察覺到停電、對供電電壓的水平進行隨時的掌握以及對配變過負荷所造成的事故進行避免。但是因為此系統(tǒng)的供電半徑是比較大的，所以采用公共電話網(wǎng)來實現(xiàn)控制中心和TTU之間的通信是非常適用的。

結束語

簡而言之，國家給農(nóng)網(wǎng)的改造提供了難得的機遇，要進行農(nóng)網(wǎng)的改造和建設應該要把自動化建設和網(wǎng)架建設進行統(tǒng)籌的考慮，然后在進行比較合理的規(guī)劃以及分步驟來實施，從而能夠把農(nóng)網(wǎng)改造這個目的給實現(xiàn)了。

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