有關(guān)配網(wǎng)自動化改造方案的探討

摘 要：配網(wǎng)自動化改造是一項系統(tǒng)性較強的綜合性工程，本文主要針對配網(wǎng)自動化建設(shè)與改造原則進行了簡單分析，并且探討配網(wǎng)自動化改造方案與設(shè)計。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；改造方案

1 配網(wǎng)自動化建設(shè)與改造原則

我國配電自動化雖然已經(jīng)在引領(lǐng)世界潮流。是國家電網(wǎng)公司重點發(fā)展領(lǐng)域，但是我國現(xiàn)有的電網(wǎng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀很不好，因為現(xiàn)在我國的技術(shù)達不到，只有一小部分地區(qū)正在試用。要實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的普及還有一段很長的路要走。在國家電網(wǎng)50多個城市已經(jīng)得到應(yīng)用，有信息交互總線，配電指揮平臺新技術(shù)等。南方電網(wǎng)因廣州、深圳、江門等城市試點效果不明顯，現(xiàn)正在著力推廣饋線自動化，因此，我國配網(wǎng)自動化建設(shè)與改造應(yīng)該遵循以下原則：

首先，要由于早期的電網(wǎng)已經(jīng)基本形成，要在原有配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行改造，要力爭達到高自動化的目的，應(yīng)該要做好統(tǒng)籌規(guī)劃，從裝備上符合現(xiàn)代城市的發(fā)展要求，因此，從這個角度上講，城市配電網(wǎng)電力裝備的基本要求是：技術(shù)上先進、運行安全可靠、操作維護簡單、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源及符合環(huán)境保護要求，符合今后變電站技術(shù)的發(fā)展趨勢。

其次，配網(wǎng)自動化除了要保證其信息化水平和自動化水平以外，還要保證其應(yīng)有的效益，因此，在配網(wǎng)改造中，需要將配電系統(tǒng)中的配電數(shù)據(jù)、在線數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)以及地理圖形數(shù)據(jù)，通過信息系統(tǒng)的建立，進行集成處理，全面優(yōu)化系統(tǒng)的自動化過程，與此同時，還要能夠針對系統(tǒng)故障進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)用電管理自動化與配電管理自動化的同步進行。

2 配網(wǎng)自動化改造方案

2.1 配網(wǎng)自動化主站設(shè)計

配網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化（FA）變電所、配電所（開閉所）自動化配電調(diào)度自動化系統(tǒng)自動制圖、設(shè)備管理、地理信息系統(tǒng)（AM、FM、GIS）用戶管理自動化配網(wǎng)運行管理自動化配電網(wǎng)分析軟件（DPAS）與其他系統(tǒng)的接口一起運行。配網(wǎng)自動化通過主站系統(tǒng)與分站（終端，包括DTU，F(xiàn)TU，TTU等）主要實現(xiàn)配網(wǎng)自動化三遙功能，即遙測、遙信、遙控功能。在實際投入運行之前，需要對主站系統(tǒng)進行測試。一般而言，測試的數(shù)據(jù)主要是指其遙測功能，相關(guān)的參數(shù)有母線電壓、電流、頻率、蓄電池電壓、有功功率、無功功率、功率因數(shù)值等等。

另外，要綜合利用各種先進的信息管理系統(tǒng)，例如用電信息采集系統(tǒng)，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)的采集和管理。然后根據(jù)具體的需求建立線損分析模型進行管理，強化配網(wǎng)線損管理工作。

2.2 機房建設(shè)優(yōu)化設(shè)計

在進行配網(wǎng)自動化改造中，要實現(xiàn)機房建設(shè)的自動化設(shè)計，在具體的設(shè)計時，需要從以下幾點入手：

首先，配備完善的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對所有設(shè)備的監(jiān)測運行，配備好UPS電源和PDU電源，布置屏柜，以此來滿足主站對電源的需求。與此同時，智能監(jiān)測系統(tǒng)要能夠跟蹤、記錄和顯示一個當(dāng)?shù)氐挠秒娗闆r，既能向地方供電局提供數(shù)據(jù)，以準確地進行監(jiān)控和計費，而且，智能監(jiān)測系統(tǒng)的能力不僅限于這些，在電網(wǎng)運行中，還需要監(jiān)測系統(tǒng)可以獲取其他信息，以用于其它各種用途。

其次，要引進在線能源管理工具，通過軟件配置的優(yōu)化，保證機房建設(shè)的自動化進行，如PowerMeter、Hohm，這此軟件的作用是可以通過智能電網(wǎng)，幫助消費者分析家庭用電數(shù)據(jù)。目前，我國一些城市已經(jīng)全面引入這些軟件，并投入運行中。但是一些專家稱，這種新技術(shù)的引進也帶來了對隱私和網(wǎng)絡(luò)安全的新的威脅。為此，必須有強化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督功能，避免系統(tǒng)的侵犯，而給導(dǎo)致不必要的損失。

2.3 優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)

據(jù)相關(guān)的研究，未來的智能電網(wǎng)使用和投入，對通信網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的要求也會有所加大，因此，這就需要在保證主站系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，強化計算機控制的電子設(shè)備和軟件，避免通信網(wǎng)絡(luò)潛在的網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性。網(wǎng)絡(luò)攻擊具有很強的危險性和不確定性。成功的網(wǎng)絡(luò)攻擊可能會導(dǎo)致停電、發(fā)電機破壞，甚至電網(wǎng)的不穩(wěn)定。黑客還可以從這些設(shè)備的內(nèi)存中竊取數(shù)據(jù)，在其中加載惡意軟件。因此，需要在配網(wǎng)自動化改造過程中，優(yōu)化遠動數(shù)據(jù)網(wǎng)，提升骨干層和接入層的配置。

2.4 配電設(shè)備改造

2.4.1 繼電保護

當(dāng)線路發(fā)生故障時，開關(guān)的開合是需要通過人發(fā)送指令來開合還是配網(wǎng)的故障檢測系統(tǒng)自動判斷故障類型及故障點并且自動發(fā)送開關(guān)開合指令的回答都是自動的。電壓-時限型情況如下：變電站自動重合閘，第一次重合閘是判斷故障區(qū)域的，之后開關(guān)自動隔離故障區(qū)域，第二次重合閘是恢復(fù)送電過程，整個過程全部是自動的。電壓電流混合型的情況如下：故障發(fā)生之后，系統(tǒng)已經(jīng)判斷出故障區(qū)域，只是變電站不自動重合，調(diào)度員在后臺操作（可以人工操作，也可以全自動，這取決于調(diào)度是不是24小時有人值班），把故障區(qū)域的兩端的開關(guān)斷開，然后再讓變電站的出現(xiàn)斷路器合閘，再然后調(diào)度員電話通知線路檢修上的工作人員去指定區(qū)域排除故障。兩者的區(qū)別就是變電站的合閘次數(shù)不一樣，以上主要是針對主干線繼電保護進行分析。

2.4.2 無功補償自動控制器

電容器用來做無功補償，電容器輸出的無功到送給電網(wǎng)，當(dāng)設(shè)備都開啟時，電容器輸出的無功給了設(shè)備，這時功率因數(shù)是0.85，感性功因數(shù)很高，可以通過加補償獲得。與此同時，在進行電容檢測時，用電容表測兩相的電容值，并控制好誤差范圍內(nèi)。

2.4.3 主設(shè)備選型

當(dāng)故障在分支線時，如果出現(xiàn)的單相接地故障直接切除，如果是相間短路故障時在變電站的配合（一次重合閘）下隔離故障。當(dāng)故障在主干線時，如果出現(xiàn)單相接地故障，通過三相零序PT檢測，來隔離故障，不過國內(nèi)目前電網(wǎng)可帶故障運行2小時，如果是相間短路故障時，國內(nèi)目前主流形式是利用電壓時間型的模式隔離相機短路故障，也是需要變電站的配合（二次重合閘或者是特定的一個重合閘）當(dāng)然也可以用混合模式，那就需要后臺的配電SCADA系統(tǒng)，通過通訊來自動處理故障，排除故障之后人工后臺操作，并且利用變電站合閘，恢復(fù)送電。因此，根據(jù)以上分析，在進行選擇主設(shè)備時，需要注意以下以點：

首先，要求重合器要具有良好的控制功能，主要包括就地控制、自動控制、遠方控制；其次，要具有良好的環(huán)網(wǎng)功能，需要根據(jù)其受電狀態(tài)，實現(xiàn)開關(guān)的分合的自動控制；第三，要具備一定的保護功能，能夠在發(fā)生故障時，第一時間速斷，能夠定時過流，保存定值，反時限過流，并且要能夠自動切換；第四，要具備較強的通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)遠方通信，要以標準通信協(xié)議為基礎(chǔ)，實現(xiàn)遠程監(jiān)測與遠程遙控，此外，要保證系統(tǒng)中所配備的電源，既要滿足系統(tǒng)設(shè)備、操作系統(tǒng)以及相關(guān)裝置的需求，并且在此基礎(chǔ)上，滿足戶外運行的要求，保持整個系統(tǒng)良好的穩(wěn)定性與可靠性，且要易于維護。

3 總結(jié)

總而言之，配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是我國電力企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，為此，需要我們加強配網(wǎng)自動化改造的分析，優(yōu)化改造方案，針對實際需要，改善配網(wǎng)系統(tǒng)質(zhì)量，提高電網(wǎng)管理水平。

參考文獻

[1]于吉壘.淺談配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計[A].2005中國電機工程學(xué)會電力系統(tǒng)自動化專委會全國供用電管理自動化學(xué)術(shù)交流暨供用電管理自動化學(xué)科組第二屆年會論文集[C].2005年.

[2]胥曉暉.基于GIS的電網(wǎng)規(guī)劃管理系統(tǒng)研究[D].山東大學(xué).2005年. [3]劉廣寧.廣州配網(wǎng)自動化方案探討及其經(jīng)濟效益分析[D].華北電力大學(xué)（北京）.2009年.

[4]王立強.牡丹江二廠電力建設(shè)項目施工質(zhì)量管理研究[D].吉林大學(xué).2012年.