試論10KV中壓配電網(wǎng)的自動化設(shè)計(jì)方案

[摘 要]隨著社會及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對于電力的需求越來越大，對于電能的質(zhì)量以及運(yùn)行的可靠性也有了越來越高的要求。但是在實(shí)際工作中，電力在輸送過程中出現(xiàn)的電壓波動以及停電都會給人們帶來極大的不變，給社會經(jīng)濟(jì)與國家經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失，因此我們需要采取措施來對配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自動化控制。在過去幾年城市配電網(wǎng)規(guī)劃過程中，由于受到條件的限制，人們并沒有將自動化技術(shù)純熟的應(yīng)用在設(shè)計(jì)當(dāng)中，對于配電系統(tǒng)中的各個零部件也沒有充分的認(rèn)識，這就導(dǎo)致電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中極易出現(xiàn)故障，無法適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的要求，因此我們很有必要將自動化技術(shù)應(yīng)用在配電系統(tǒng)中，并對其加以研究。本文就10KV中壓配電網(wǎng)的自動化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，以供參考。

[關(guān)鍵詞]10KV;配電網(wǎng);自動化設(shè)計(jì)方案

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)系統(tǒng)在其中占有越來越重要的作用。10KV中壓配電網(wǎng)是整個電力系統(tǒng)的電力荷載中心，也是城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施工程?，F(xiàn)階段，10KV中壓配電網(wǎng)在全國各地分布較廣，并且數(shù)量極多，因此我們必須要考慮到社會的發(fā)展去求，將自動化技術(shù)以及硬軟件功能運(yùn)用在電力系統(tǒng)當(dāng)中，從而保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

一、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

1.管理中心。 管理中心分兩個部分，一是配電管理主站系統(tǒng)部分，二是配電監(jiān)控監(jiān)測終端設(shè)備部分。

2.管理主站。配電網(wǎng)管理主站是整個配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)監(jiān)視、分析、控制和管理的中心，由硬件和軟件兩個系統(tǒng)組成。

3.通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中重要的部分。

4.終端設(shè)備。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端設(shè)備運(yùn)行于戶外自然環(huán)境中，安裝地點(diǎn)分散又互為關(guān)聯(lián)，為保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對其在可靠性方面的要求很高。

二、10KV中壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動化的作用

1.在10KV中壓配電網(wǎng)中采用自動化技術(shù)能夠保證整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.能夠滿足人們對供電質(zhì)量的要求。在城市發(fā)展過程中，我們采用自動化技術(shù)來對10KV中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一方面需要引進(jìn)各種先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，另一方面要求滿足用戶對電力的要求，對整個電力系統(tǒng)合理、有效的控制，避免電力在輸送過程中出現(xiàn)故障問題，給用戶的生活與工作帶來不便。

3.降低電力系統(tǒng)電能的損耗 。要想促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，保證電力輸送的質(zhì)量以及供電能力是最基本的條件，也是避免給用戶造成較大影響的主要方式。因此我們很有必要在配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中采用自動化技術(shù)，從而有效的控制其運(yùn)行的狀態(tài)，避免因停電而給用戶造成影響。采用自動化設(shè)計(jì)方案能夠減少系統(tǒng)中故障的發(fā)生率，即使發(fā)生故障也能夠自動隔離故障并修復(fù)。

三、10KV中壓配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動化的意義

在10KV中壓配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)自動化的主要目的是為了降低故障的發(fā)生率，減少停電的頻率與范圍，從而保證人們的正常用電，提高人們的生活質(zhì)量以及生活水平。在城市配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，采用自動化技術(shù)能夠有效的控制變電線路在運(yùn)行過程中存在的問題，如果檢測出故障，系統(tǒng)則會自動對故障進(jìn)行隔離、切除，避免大范圍受到影響，影響到用戶的正常使用，另外，我們還需要采用先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制技術(shù)來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，這樣才能夠從根本上避免系統(tǒng)中故障的發(fā)生。

在配電網(wǎng)系統(tǒng)中采用自動化技術(shù)能夠充分發(fā)揮其功能，并且能夠滿足用戶對電力的各種要求。所以，不管是供電企業(yè)還是用戶都會從其中得到較好的效益。例如我們對線路上的故障進(jìn)行檢修之后，可以通過遠(yuǎn)程開關(guān)來對線路進(jìn)行操作，而不需要再次爬上桿塔進(jìn)行手工操作，避免意外事故的發(fā)生;又如在緊急情況之下，操作人員可以通過遠(yuǎn)程控制來對線路開關(guān)自由控制，避免造成經(jīng)濟(jì)損失。

四、配電自動化現(xiàn)狀和功能

我國的配網(wǎng)自動化仍處在起步階段，大多數(shù)地區(qū)的試點(diǎn)工程主要以饋線自動化為主，功能較為單一：在系統(tǒng)集成上，各個單項(xiàng)自動化自成一體，缺乏綜合考慮;在應(yīng)用層次上，還仍處于初級發(fā)展階段，缺乏高級應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、自動無功電壓調(diào)整還處在理論研究階段。

配電自動化有三個基本的功能要求，即對配電網(wǎng)進(jìn)行安全監(jiān)視、控制和保護(hù)。安全監(jiān)視功能是指通過采集配電網(wǎng)上的狀態(tài)量（如開關(guān)位置和保護(hù)動作情況等）和模擬量（如電流和功率等）以及電度量，從而對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視?？刂乒δ苁侵高h(yuǎn)方控制開關(guān)的合閘或跳閘以及有載調(diào)壓設(shè)備升壓或降壓，以達(dá)到滿足電壓質(zhì)、無功補(bǔ)償和負(fù)荷平衡的目的。保護(hù)功能是指檢測和判斷故障區(qū)段，并隔離故障區(qū)域，恢復(fù)正常區(qū)域供電。

五、設(shè)計(jì)思路

1.設(shè)計(jì)原則。 依據(jù)配網(wǎng)自動化的可靠性原則，實(shí)施配網(wǎng)自動化的首要目標(biāo)是提高配電網(wǎng)的供電可靠性。實(shí)現(xiàn)高度可靠的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)要遵循的原則有：（1）具有可靠的電源點(diǎn);（2）具有可靠的配電網(wǎng)網(wǎng)架（規(guī)劃、布局、線路）。

2.主站設(shè)計(jì)。 主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該層次化、模塊化。所謂層次化就是將軟件分為兩個層次：基礎(chǔ)平臺層和應(yīng)用模塊層，使得功能擴(kuò)充與修改僅增加或修改功能模塊，而不改變作為核心、作為基礎(chǔ)的平臺層，這樣系統(tǒng)可靠性高，可擴(kuò)充性強(qiáng)。模塊化指系統(tǒng)在基礎(chǔ)平臺之上盡可能按功能進(jìn)行模塊化，使得功能可方便地增加、修改和精簡以適應(yīng)不同的投資規(guī)模。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)硬件上應(yīng)設(shè)計(jì)為雙網(wǎng)平衡、分流互為備份的模式，以增加帶寬與通訊可靠性。

3.配電網(wǎng)設(shè)計(jì)。

（1）終端層：終端層完成對開關(guān)、配電變壓器等的數(shù)據(jù)采集，并可執(zhí)行對相應(yīng)設(shè)備的控制命令。本系統(tǒng)采用NARIDAT-1系列FTU作為采集模塊，為主站進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析提供了豐富的數(shù)據(jù)。

（2）子站層：子站層負(fù)責(zé)收集終端層的數(shù)據(jù)，并向主站層轉(zhuǎn)發(fā)，同時，將主站層下發(fā)的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給終端層。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，子站層承擔(dān)的功能可以逐漸集中到主站，以提高系統(tǒng)整體的可靠性和反應(yīng)速度。

（3）通訊層：通訊層主要指通訊通道（信道部分），是終端設(shè)備與主站系統(tǒng)之間交互的通路。根據(jù)終端設(shè)備的架設(shè)位置和對通訊速率要求的不同，可采用光纖、載波等多種通道。通訊層負(fù)責(zé)完成采集終端和子站、主站系統(tǒng)的連接。各采集模塊用RS485方式通過光Modem接入光纖主干網(wǎng)，最后匯集到子站中，然后通過網(wǎng)絡(luò)方式集中上送到主站。

六、結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和改革開放的深入，電力用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失，所以10KV中壓配電網(wǎng)的自動化設(shè)計(jì)就顯得尤為重要，因此，需要在結(jié)合電網(wǎng)改造中實(shí)現(xiàn)自動化，以提高電網(wǎng)的管理水平，向廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能。

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