配電網自動化技術應用與發(fā)展

何成春 余茂

摘 要：我國當前經濟不斷發(fā)展，促使人們的生活水平得到了提高，與此同時居民和工業(yè)用電量不斷增加，城市的范圍不斷拓展，城市格局快速變化，提高了供電網的復雜性，對供電提出了更高的要求。而配網自動化能滿足人們的供電需求?；诖?，文章簡要研究配電網自動化技術的應用及其今后的發(fā)展方向。

關鍵詞：配電網自動化；技術；發(fā)展

隨著我國經濟和社會的發(fā)展，人們生活、工作以及工業(yè)發(fā)展不斷增加用電量，因此相關部門和企業(yè)有必要擴大供電范圍，增加供電設備，進而增加了供電管理的難度。而不斷成熟的自動化技術廣泛應用于各個行業(yè)，促使電網實現(xiàn)配網自動化。

1 配電自動化技術

配電自動化最主要的功能為利用自動化技術綜合全面管理配電系統(tǒng)，改善普通的配電系統(tǒng)的不足之處，完善普通配電結構的功能，使整個電力系統(tǒng)更好地運行。配電自動化功能很多，主要是采集數(shù)據(jù)并進行控制，監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中存在的問題，管理好配電設備，維護好設備安全，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的結果，做好檢修管理，停電管理，負荷管理，通過對自動化設備的建設，完善計量計費功能，將數(shù)據(jù)上傳網絡，并在網絡分析，使配電系統(tǒng)的工作管理，網絡重構，營業(yè)管理及相關系統(tǒng)通信的功能完成更加簡便可行。

1.1 自愈配電技術

配電自動化系統(tǒng)中饋線自動化的故障診斷、定位、隔離以及恢復供電的基本功能表現(xiàn)為：系統(tǒng)發(fā)生故障時，迅速隔離有問題的元件或將用戶快速切換到其他可靠的電源上，在很少或不用人為干預的情況下使系統(tǒng)迅速恢復供電。能夠實時檢測故障前兆和評估配電網的健康水平，在故障發(fā)生前，將設備狀況告知系統(tǒng)并發(fā)出預警信息，以使得系統(tǒng)能夠及時采取相應的控制措施或通知檢修人員進行維護。在智能電網的背景下，該功能需要進一步升級為適應分布式發(fā)電的雙向能量流下的饋線自動化功能。

1.2 互動技術

鼓勵用戶參與電力系統(tǒng)的運行和管理，和用戶建立雙向實時通信，實時告知用戶其電力消費的成本、實時電價、電網日前的狀況、計劃停電信息等，同時也支持用戶根據(jù)這些信息制定適合自身的電力使用方案。在智能電網的背景下，該功能需要進一步升級為適應用戶雙向互動的業(yè)務功能。

1.3 分布式電源和儲能系統(tǒng)的接入技術

安全、無縫地容許光伏發(fā)電、風力發(fā)電、小型燃氣輪機、燃料電池等各種不同類型的分布式發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)接入，并做到“即插即用”。過高速通信網絡實現(xiàn)對運行設備的在線狀態(tài)監(jiān)測，并進行優(yōu)化控制和調整，使電氣設備運行在最好的狀態(tài)，降低電網運行的費用，并使電氣設備的潛力充分發(fā)揮出來。

2 配網自動化發(fā)展規(guī)劃

2.1 對諧波加強管理

在電力行業(yè)中對諧波污染的處理原則是“誰污染，誰處理”的原則，然而從電網的整體角度出發(fā)，諧波的危害主要采取的是就近補償措施，其目的是為了防止諧波電流重新注入系統(tǒng)，使得危害的限制降低到最小值。并且還應該針對具體的諧波源特性，在設計電力電子裝置時，應當考慮電路及控制策略中采取的有效矯正手段。并且最終做到就地消除諧波源。因為諧波對電網所帶來的危害是多方面的，因而治理諧波就顯得極其重要。

2.2 改善電網結構，縮短供電半徑

對電網的項目進行合理的改造，并且還應該進一步的提高電網的供電能力及供電質量，以期滿足安全可靠供電的需求，并且還應該進一步的落實“增容、升壓、換代”的技改思路，并且用更小的代價去換取輸配電能力的提高。并且根據(jù)現(xiàn)有的實際情況積極推廣應用20kV的供電，而且應該按步驟有序的升壓10kV及35kV的電網。從而使得配網系統(tǒng)朝著更加節(jié)能高效、科學配置的方向發(fā)展。對于新建的在35kV的主變壓器上應該積極的選用新型節(jié)能的變壓器。

2.3 負荷較重地區(qū)配網自動化發(fā)展方案

依據(jù)實際情況針對架空絕緣導線和裸線架空導線設定雙電源或者配電變壓器于輸電線路。架空線路選擇雙電源環(huán)網供電的供電方式。此種配電線路具有簡單靈活的布置形式，可是其安裝非常容易受到天氣的影響。同時，應用環(huán)網開閉所、開關柜的自動化方式于城市商業(yè)繁華區(qū)域或者用戶集中區(qū)域。由于開關柜具有較小的體積，安裝方便，也不會影響周圍空間和環(huán)境，所以一般選擇安裝環(huán)網開關柜在人行道這樣人口密集的區(qū)域。環(huán)網柜結合熔斷器和負荷開關，如果電源發(fā)生問題，另一路電源就會立刻切換到母線，保持正常供電。

2.4 配網自動化發(fā)展思路

首先，配網自動化的規(guī)劃設計要適應對應區(qū)域配網改造和發(fā)展情況，結合實際情況，協(xié)調配合，促使配網系統(tǒng)供電更加可靠和經濟。其次，想要信息化控制和管理配網自動化，有必要有效集成配網的各種有關數(shù)據(jù)和電網結構數(shù)據(jù)等，促使自動化系統(tǒng)監(jiān)測配網的運行，進而促使配電和用電控制和管理實現(xiàn)自動化。再次，配電網SCADA利用通信系統(tǒng)以及終端設備傳送配網的實時情況到主站，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。并且采集10kV線柱上的開關、配電變壓器、環(huán)網柜和開閉站的數(shù)據(jù)。然后配網自動化設計的可靠性和實時性要滿足通信要求，應用各種先進技術，提高可靠性和實時性，結合通信方式進行有效運行。最后，配電網自動化系統(tǒng)設計要和有關規(guī)定以及技術要求相符，保證和提高整個系統(tǒng)的安全性。

2.5 改造現(xiàn)有配電網的結構

配網自動化的實現(xiàn)需要首先改造電網的結構，當前10kV的線路是使用比較廣泛的電網架構，在改造這種電網架構時要依據(jù)相應的操作規(guī)范和程序，不斷拓展供電的范圍，并且將線路布局優(yōu)化性能不斷提高，提高符合分配的合理性。其次，建立主站和子站。主站和子站，也就是控制中心，主要監(jiān)測和控制系統(tǒng)設備的運行情況，并且判別和隔離故障。并利用高速以太網構建兼容多種軟件的平臺，比如人機交互界面等，設置多種可以和其他系統(tǒng)接口兼容的通信接口，進而和各個下位機共享信息。再次，建立通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)建設是配網自動化設計和規(guī)劃的一個核心技術，由于通信系統(tǒng)可以直接反應自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性?？墒菍嶋H配網自動化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)處于復雜的環(huán)境中，并且點多面廣，促使單一的通信方式不能和配網自動化系統(tǒng)的需求匹配，所以配網自動化要選擇多種通信方式，并且配合使用各種方式。

3 結束語

電網發(fā)展的趨勢是配網自動化，可是配網自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和設計比較復雜，具有較高的集成化程度，涉及到了多個領域，比如網絡、軟件等，所以在開發(fā)和實施過程中要合理布局，最大程度的滿足居民、工業(yè)等用電需求，更好的服務于我國居民城鎮(zhèn)化建設。

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作者簡介：何成春（1974-），男，青海西寧人，大專，助理工程師，研究方向：配網自動化及管理。