農(nóng)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的探討

陳彬

摘 要：國(guó)內(nèi)農(nóng)網(wǎng)建設(shè)尚處于調(diào)整布局、改善結(jié)構(gòu)、淘汰高耗能設(shè)備和更換老舊設(shè)備階段，只有局部滿足了配網(wǎng)自動(dòng)化的要求。對(duì)農(nóng)網(wǎng)中的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建模式進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一些注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；配電網(wǎng)自動(dòng)化改造；智能化電網(wǎng)；系統(tǒng)構(gòu)架

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.04.127

對(duì)于農(nóng)網(wǎng)而言，當(dāng)務(wù)之急是要將配網(wǎng)建設(shè)成布局合理、調(diào)度靈活、結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)和供電質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)配網(wǎng)，并向現(xiàn)代智能化電網(wǎng)積極靠攏。

1 農(nóng)網(wǎng)中的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)架

1.1 總體構(gòu)架

在當(dāng)前的農(nóng)網(wǎng)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，總體結(jié)構(gòu)模式為三層結(jié)構(gòu)，即主站、子站和終端。其中，子站在饋線相對(duì)較少時(shí)可不設(shè)置?；趯?duì)當(dāng)前農(nóng)村發(fā)展現(xiàn)狀的分析和研究，自然村快速消失，取而代之的是中心村。因此，城鎮(zhèn)化建設(shè)中的電力負(fù)荷越來(lái)越集中化。針對(duì)這一現(xiàn)狀，為了有效提高信息數(shù)據(jù)收集的實(shí)效性和可靠性，需采用三層建設(shè)模式確定配電網(wǎng)自動(dòng)化的模式。

1.2 主站系統(tǒng)架構(gòu)

架構(gòu)農(nóng)村配電網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)程中，主體部分為主站系統(tǒng)，其功能為對(duì)信息數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)控、配電網(wǎng)拓?fù)涞膽?yīng)用和數(shù)據(jù)信息的交互等，同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自由調(diào)度、指揮和為生產(chǎn)管理提供技術(shù)支撐。在農(nóng)網(wǎng)主站系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，建設(shè)模式分為2種類(lèi)型，即調(diào)配一體和獨(dú)立配電。對(duì)于中小型配電網(wǎng)而言，建議采用調(diào)配一體模式，這樣不僅具有共享支撐平臺(tái)，還可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件、硬件資源的有效共享，從而降低運(yùn)維管理支出。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)農(nóng)網(wǎng)主站系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，可選模式有調(diào)度、集控、配電和GIS技術(shù)。

1.3 配電子站和終端

在農(nóng)網(wǎng)配電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，作為中間層的配電子站，通常設(shè)在變電站或開(kāi)閉所內(nèi)，配電自動(dòng)化的作用表現(xiàn)在區(qū)域性數(shù)據(jù)信息的匯集方面。從實(shí)踐中可以看出，配電子站與主站、終端的互通信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)終端數(shù)據(jù)流的采集和控制，并在接收到主站的命令后操作。在規(guī)劃和建設(shè)配電子站的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件、子站功能的客觀需求，將其分成2類(lèi)，即監(jiān)控功能型和通信匯集型。對(duì)于通信控制型子站而言，其功能較為簡(jiǎn)單，卻安全、可靠，免于維護(hù)，比較適合無(wú)人值守的變電站。基于農(nóng)網(wǎng)建設(shè)中存在的各種因素，比如群眾的素質(zhì)等，由于其信息數(shù)據(jù)的采集量非常大，所以，常以通信控制型配電子站為首選。終端是整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其核心功能主要為對(duì)配電開(kāi)關(guān)和變壓器等相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。從監(jiān)控對(duì)象的角度劃分，終端主要包括饋線遠(yuǎn)方終端（其中包括FTU和DTU）、配變遠(yuǎn)方終端（布設(shè)在配電變壓器內(nèi)部的相關(guān)終端設(shè)備）。從配電終端的角度看，其主要建立在一次系統(tǒng)、終端等設(shè)備性價(jià)比較高的基礎(chǔ)上，同時(shí)，還應(yīng)考慮到用戶的功能要求，特別是配電終端的性能能否擴(kuò)展，且必須支持多種故障算法。

1.4 配電通信系統(tǒng)和饋線自動(dòng)化

1.4.1 配電通信系統(tǒng)

配電通信系統(tǒng)是自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的重要組成部分。對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)而言，需借助有效的通信技術(shù)手段，將控制命令傳送到遠(yuǎn)方終端，并將終端設(shè)備的運(yùn)行情況、信息數(shù)據(jù)資料發(fā)送到控制中心。在此過(guò)程中，通常所用的通信方式主要包括通信電纜、光纖通信、無(wú)線通信和電力載波。

1.4.2 饋線自動(dòng)化系統(tǒng)

農(nóng)網(wǎng)中的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)包括就地控制有重合器、分段器和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)三種具體模式類(lèi)型。從實(shí)踐中可以看出，上述3種模式類(lèi)型表現(xiàn)出了相同的問(wèn)題——不僅沒(méi)有主站，且整個(gè)系統(tǒng)彼此獨(dú)立，很難對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和存在的問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。然而，從應(yīng)用實(shí)踐的角度看，在上述模式的應(yīng)用過(guò)程中無(wú)需架設(shè)通信通道，且投資少、系統(tǒng)運(yùn)維方便。因此，對(duì)于農(nóng)村地區(qū)，如果用電質(zhì)量要求不高，則可考慮上述構(gòu)網(wǎng)模式。

對(duì)于遠(yuǎn)方集中控制模式而言，主要包括變電站出線斷路器、饋線監(jiān)控終端、各柱上負(fù)荷開(kāi)關(guān)、通信網(wǎng)絡(luò)和配電主站。其中，每個(gè)開(kāi)關(guān)饋線監(jiān)控終端都能與配電主站進(jìn)行有效通信，同時(shí)，故障隔離操作由配電主站采取遙控的方式集中管控。農(nóng)村配網(wǎng)接線較為復(fù)雜，建議根據(jù)配電網(wǎng)的接線方式，采取因地制宜的方法選擇管控模式，即在電力環(huán)路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)過(guò)程中，采取遠(yuǎn)方管控模式；對(duì)于放射形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，建議選用就地控制模式。

2 農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中的注意事項(xiàng)

在農(nóng)村配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，需要的投資金額較大，且技術(shù)復(fù)雜，通常涉及到諸多方面的內(nèi)容。因此，在農(nóng)村配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)因地制宜、量力而行，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)為根本，有計(jì)劃地分期、分層建設(shè)；從投資少、見(jiàn)效快的配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)部分著手，爭(zhēng)取起到示范作用。在此過(guò)程中，應(yīng)注意以下3點(diǎn)：①農(nóng)村配電網(wǎng)建設(shè)。應(yīng)建立健全多電源供電配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。一般情況下，應(yīng)具備至少2個(gè)電源點(diǎn)，且配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)具有環(huán)網(wǎng)供電、開(kāi)環(huán)運(yùn)行功能。②配網(wǎng)自動(dòng)化管控中心建設(shè)。農(nóng)村配電網(wǎng)自動(dòng)化管控中心應(yīng)采用先進(jìn)的技術(shù)手段、通訊和管控技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)前置機(jī)、打印機(jī)、通訊設(shè)備、UPS電源和模擬接口。③對(duì)于尚不具備建設(shè)條件的地區(qū)，尤其是邊遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行前期建網(wǎng)準(zhǔn)備。如果供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷較大，則應(yīng)加設(shè)分段器等設(shè)備，并利用線路出口重合器與分段器的有效配合，對(duì)線路瞬時(shí)故障進(jìn)行有效處理。

3 結(jié)束語(yǔ)

在農(nóng)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化是未來(lái)農(nóng)網(wǎng)發(fā)展的目標(biāo)和任務(wù)，我們應(yīng)立足實(shí)際、與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的模式和技術(shù)手段。雖然當(dāng)前已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，但農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展之路依然任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]任恒杰，楊立明.配電網(wǎng)自動(dòng)化存在的問(wèn)題及對(duì)策分析[J].電子制作，2013（01）.

〔編輯：張思楠〕