城市配網(wǎng)自動化建設(shè)及其配網(wǎng)規(guī)劃的應用

摘 要：隨著經(jīng)濟快速發(fā)展和農(nóng)村城鎮(zhèn)化進程加快，2012年統(tǒng)計全國居民用電量每年增長16億kW·h，原來的配網(wǎng)供電能力、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已滿足不了供電可靠性的需求，配網(wǎng)瓶頸問題突顯，全方位配網(wǎng)自動化運行模式已經(jīng)成為當前電力系統(tǒng)的發(fā)展目標。文章針對城市配網(wǎng)自動化現(xiàn)狀及其配網(wǎng)規(guī)劃進行分析探討，提出一些優(yōu)化城市配網(wǎng)自動化建設(shè)的建議。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng)；自動化；建設(shè)；配網(wǎng)規(guī)劃

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）27-0086-02

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，生活條件逐步的改善，電氣化水平得到提高，城市配網(wǎng)用電電量需求逐年提高。因此，國家加大了城市配網(wǎng)建設(shè)力度，2013年國務院常務會議作出了“加強城市配電網(wǎng)建設(shè)，推進電網(wǎng)智能化”的工作部署，國網(wǎng)公司也相應提出了“堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準，早日建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進、靈活可靠、經(jīng)濟高效現(xiàn)代配電網(wǎng)”的工作目標，通過標準化建設(shè)，解決配電網(wǎng)規(guī)劃導則在各區(qū)域（A+、A、B、C、D、E）的有效實施和全面落地的工作思路。強調(diào)以規(guī)劃為引領(lǐng)，以全面落實資產(chǎn)全壽命周期管理要求為主線，堅持安全性、先進性、適用性、經(jīng)濟性原則，注重節(jié)能環(huán)保，兼顧環(huán)境協(xié)調(diào)，通過“六化”建設(shè)，實施“六統(tǒng)一”的管理方式，承載和適應智能電網(wǎng)發(fā)展要求，為建設(shè)現(xiàn)代配電網(wǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。

1 城市配網(wǎng)自動化的概述

城市配網(wǎng)自動化的主要目的是實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化運行，最終實現(xiàn)電力調(diào)度自動化。配電網(wǎng)自動化技術(shù)是集現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)于一體，能自動對電力系統(tǒng)的全過程實施動態(tài)監(jiān)控，從而對電力系統(tǒng)的運行進行保護，遠程氣操作，確保電力系統(tǒng)在安全運行的運行狀態(tài)下，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。

實現(xiàn)配網(wǎng)自動化需要有合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，以具備電能負荷轉(zhuǎn)互供能力，確保電力系統(tǒng)的供電可靠性和安全性，提高供電服務質(zhì)量。配網(wǎng)自動化建設(shè)不僅能優(yōu)化電力系統(tǒng)的經(jīng)濟指標，還能有效的提高電力系統(tǒng)的管理水平，對現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展具有十分重要的作用。

2 配網(wǎng)自動化現(xiàn)狀

由于城市規(guī)劃與配網(wǎng)規(guī)劃不能完全同步，在實際工作中，城市配網(wǎng)自動化建設(shè)和預期的目標仍存在一定的差距。部分地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、轉(zhuǎn)互供能力不強、供電半徑過長、電壓質(zhì)量不高等問題依然存在，配網(wǎng)裝備水平不高、選型標準偏低、通用性、互換性不強等情況較為普遍。因此，需要積極分析城市配網(wǎng)自動化建設(shè)存在的問題，制定出合理的規(guī)劃與處置措施，才能真正實現(xiàn)城市配網(wǎng)自動化建設(shè)的有效實施。

2.1 配電網(wǎng)架及設(shè)備

目前，城市配網(wǎng)線路主要是采用10 kV電壓等級供電為主，配網(wǎng)主干線電網(wǎng)多以架空與電纜鋪設(shè)方式混合運行，網(wǎng)架以輻射型、“手拉手”饋線、環(huán)網(wǎng)饋線、“N-1”供電饋線相結(jié)合的方式進行供電。但由于城市的建筑設(shè)施比較復雜，配網(wǎng)架空的路徑難度加大，隨著城市化進程加快，配網(wǎng)纜化比例將逐年增加，配網(wǎng)線路的環(huán)網(wǎng)率要求也會逐漸提高。所以，要求配網(wǎng)主干與分支網(wǎng)架的規(guī)劃與建設(shè)，要有超前的延展意識，無論在導線（電纜）選型上、設(shè)備選擇上，需考慮未來負荷增長與配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力等自動化運行上的需要。

配網(wǎng)自動化的實現(xiàn)是需要終端設(shè)備的開關(guān)進行操作的，因此，進行配網(wǎng)終端設(shè)備控制時，要確保終端設(shè)備開關(guān)接口和系統(tǒng)端口相匹配。隨著科技的不斷發(fā)展，電力企業(yè)已經(jīng)逐漸意識到這一問題，以防止在出現(xiàn)故障和電力系統(tǒng)檢修時，預留出自動化設(shè)備的接口，從而為配網(wǎng)自動化的實現(xiàn)提供了方便。

2.2 配電信息化系統(tǒng)

配電信息化即GIS技術(shù)，GIS技術(shù)是一種利用地理信息進行配網(wǎng)規(guī)劃，實現(xiàn)對配網(wǎng)線路運行和管理，將電力企業(yè)的電力設(shè)備、變電站、輸配電網(wǎng)絡、電力用戶與電力負荷和生產(chǎn)及管理等核心業(yè)務連接形成電力信息化的生產(chǎn)管理的綜合信息系統(tǒng)。在城市配網(wǎng)自動化建設(shè)中，采用GIS技術(shù)能有效的解決配網(wǎng)線路分布廣、配網(wǎng)設(shè)備數(shù)量多、布網(wǎng)困難的問題，并可以準確的將各地區(qū)的配網(wǎng)地理信息變化情況通過采集終端反應出來。GIS技術(shù)不僅能提供有效的信息，還能提高電力服務質(zhì)量，提高電力管理水平，實現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度自動化遠程控制。所以，GIS技術(shù)數(shù)據(jù)變更的及時錄入是實現(xiàn)配網(wǎng)信息化管理的前提和保障。

2.3 配電自動化體系

配網(wǎng)自動化模式主要是通過自動化設(shè)備及開關(guān)相配合結(jié)構(gòu)形式，由主站、子站、終端組成的雙層數(shù)據(jù)收集及監(jiān)控結(jié)構(gòu)方式，利用光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)自動化通信，實現(xiàn)配網(wǎng)主站系統(tǒng)的控制命令能準確、快速的傳遞到各個配電終端中，并及時將配電終端設(shè)備運行數(shù)據(jù)信息反饋到配網(wǎng)主站。

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，主站的建設(shè)十分重要，不論采用哪一種自動化結(jié)構(gòu)形式都離不開主站的控制管理。因此，在建設(shè)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主站時，要注重主站的實用性、靈活性，同時要注意管理方便性。由于配網(wǎng)業(yè)擴改線率比較高，監(jiān)控點變換比較頻繁，在進行信息改變時，必須及時將改變的信息同步到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，這樣才能保證主站顯示的信息符合配網(wǎng)現(xiàn)象的實際情況。如果沒有及時將改變的信息同步到配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，主站顯示的信息和配網(wǎng)實際運行狀況不相符，那么配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的可靠性就會大大降低，自動化系統(tǒng)就會失去利用價值。目前，國家電網(wǎng)已在21個城市推進經(jīng)濟實用型配電自動化建設(shè)，開發(fā)配電自動化應用指標評價分析系統(tǒng)，運用離線數(shù)據(jù)采集、在線指標監(jiān)測分析等手段，高密度、多層面開展配電自動化應用情況檢查，建立定期試驗和傳動檢查工作機制，切實提高配網(wǎng)自動化實用化水平。

3 城市配網(wǎng)規(guī)劃

為滿足配網(wǎng)快速發(fā)展及城市配電自動化建設(shè)要求，在進行城市配網(wǎng)自動化規(guī)劃時，要綜合考慮城市配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、終端設(shè)備配置、配電信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、供電電源模式、通信方式、配電自動化系統(tǒng)的維護管理等各種因素。在完善配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，解決設(shè)備重載、過載、“卡脖子”、供電能力不足等問題的同時，應重點考慮以下幾個方面的因素：

①在規(guī)劃城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)時，要注意“延展性原則”。根據(jù)當?shù)嘏渚W(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，一次性建設(shè)完成配網(wǎng)主站系統(tǒng)，然后根據(jù)發(fā)展需要建設(shè)子站、終端系統(tǒng)，以減少今后配網(wǎng)改造量和重復投入，不斷完善配網(wǎng)線路，逐步完成分區(qū)配網(wǎng)自動化，最終實現(xiàn)全網(wǎng)自動化。

②在規(guī)劃配網(wǎng)負荷控制要求時，要注意主干網(wǎng)線正常運行方式的負荷電流控制，一般單環(huán)網(wǎng)饋線控制在250 A及以下、多環(huán)網(wǎng)饋線控制在300 A及以下、輻射型饋線控制在400 A以下、兩供一備的饋線控制在400 A以下為宜。當負荷電流超過時應考慮采取增加線路來分割負荷，以提高負荷轉(zhuǎn)供、互供能力。

③在規(guī)劃配網(wǎng)聯(lián)絡要求時，要注意變電站之間作為聯(lián)絡用的10 kV饋線不應少于4條，負荷不應超過導線安全截流量的1/2，以滿足變電站之間負荷轉(zhuǎn)移的需要，且在電纜管道、開閉所等土建規(guī)劃建設(shè)中應考慮按終期一并建成，電氣建設(shè)可分期實現(xiàn)。

4 結(jié) 語

城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的運行有著十分重要的作用，供電企業(yè)要根據(jù)配網(wǎng)發(fā)展需求、配網(wǎng)設(shè)備、配網(wǎng)運行方式、通信手段等科學地規(guī)劃配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，選擇效率高、功能強、功耗低的配網(wǎng)設(shè)備，實現(xiàn)城市配網(wǎng)自動化實用性，從而有效提高電力系統(tǒng)供電的可靠性，促進供電企業(yè)的發(fā)展。

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