配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

蘇永斌

（國網(wǎng)湖北省電力公司荊州供電公司湖北 荊州 434000）

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及其應(yīng)用

蘇永斌

（國網(wǎng)湖北省電力公司荊州供電公司湖北 荊州 434000）

近幾年來，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，尤其是經(jīng)過大范圍的兩網(wǎng)改造，配電網(wǎng)的整體安全水平有了很大提高。目前，如何解決電網(wǎng)安全運(yùn)行及提高供電可靠性、保障持續(xù)供用電，是電力系統(tǒng)急需解決的問題。隨著當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)和新型設(shè)備的應(yīng)用，以及自動(dòng)化程度的提高，出現(xiàn)了研究配電網(wǎng)自動(dòng)化方案的新課題。本文介紹了配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，并探討了配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用。

配電網(wǎng)；自動(dòng)化；應(yīng)用

引言

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中最為重要的輸電系統(tǒng)，而提高配電網(wǎng)可靠性的手段則是配電的自動(dòng)化。當(dāng)前電網(wǎng)中比較熱門的配電網(wǎng)便是配電網(wǎng)的自動(dòng)化，現(xiàn)如今，我國各個(gè)大型城市以及小型城市都進(jìn)行電網(wǎng)的自動(dòng)化改造，雖然該方式需要消耗大量的人力、物力以及財(cái)力，但是總體而言，在一定程度上促進(jìn)了電力系統(tǒng)的供電能力，并且擴(kuò)大了供電范圍，提高了供電的可靠性，使我國電力企業(yè)朝著優(yōu)質(zhì)化服務(wù)發(fā)展。

1 電力配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用原則

1.1 采用電流控制式的原則

重合斷路器的形式有兩種，分別為合分操作以及瞬時(shí)性故障重合，這兩種情況會(huì)導(dǎo)致配電器頻繁的開與關(guān)，從而會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的整體性能降低，從而影響其壽命。除此之外，自動(dòng)配電器延時(shí)時(shí)間，容易發(fā)生故障，與此同時(shí)，聯(lián)組數(shù)比較多的線路在合閘的時(shí)間會(huì)達(dá)到十幾分鐘，由于時(shí)間多長，從而影響判斷，使供電不夠連續(xù)。

1.2 適應(yīng)性原則

（1）適應(yīng)定時(shí)限保護(hù)的原則。定時(shí)限保護(hù)是在電流階梯以及時(shí)間階梯重合的時(shí)候采取的方式，這種方式可以使上下級(jí)的保護(hù)更加安全、方便。但是，很多時(shí)候由于產(chǎn)品自身的保護(hù)性有一定的差別，因此導(dǎo)致上下級(jí)的配合無法達(dá)到協(xié)調(diào)的狀態(tài)。

（2）適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)條件的原則。各個(gè)地區(qū)的情況都不相同，因此要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。針對其中配電網(wǎng)存在的問題進(jìn)行研究與分析，并將資金投人其中，使配網(wǎng)自動(dòng)化在財(cái)政上得到有效的支持。

（3）適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的原則。在網(wǎng)改技術(shù)的不斷發(fā)展中，配電網(wǎng)也有了一定的發(fā)展，特別在線路長度以及設(shè)備容量上，都發(fā)生了前所未盡的進(jìn)步，配電網(wǎng)自動(dòng)化也慢慢適應(yīng)了配電網(wǎng)的發(fā)展要求，這個(gè)時(shí)候，配電網(wǎng)要想得到更快的發(fā)展，就要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)。

1.3 逐步完善的原則

配電網(wǎng)自動(dòng)化最為重要的綜合性系統(tǒng)工作，不僅要具備完善的配電網(wǎng)店，還要在城市建設(shè)、配電網(wǎng)的規(guī)劃中，選擇內(nèi)容豐富、技術(shù)水平相對較高的設(shè)備。與此同時(shí)，配電網(wǎng)的發(fā)展分別在分期以及分階段中進(jìn)行。初級(jí)階段是配電網(wǎng)的第一階段，這一階段為變電站的出現(xiàn)起到保護(hù)作用，通過在線路上安裝多個(gè)配電開關(guān)，從而建立起具有保護(hù)作用的控制系統(tǒng)。在第一階段的基礎(chǔ)上，第二階段增加了更多設(shè)備，其中包括通信控制設(shè)備，自動(dòng)配電開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)對負(fù)荷的調(diào)配。而第三階段不僅實(shí)現(xiàn)了通信設(shè)備與配網(wǎng)自動(dòng)化的結(jié)合，還將各種信息傳送到調(diào)配中心，從而實(shí)現(xiàn)對信息的控制以及處理。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的前提

配電網(wǎng)自動(dòng)化對減少事故處理，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電可靠性起著重要的作用，但是配電網(wǎng)自動(dòng)化一定要建立在設(shè)備可靠性和環(huán)網(wǎng)方式優(yōu)化的基礎(chǔ)上。一個(gè)優(yōu)化了的配電網(wǎng)，同時(shí)使用壽命長、免維修、少故障的設(shè)備是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的必要條件。因此在環(huán)網(wǎng)開關(guān)、分段開關(guān)沒有達(dá)到一定的規(guī)模和質(zhì)量前，搞配電網(wǎng)自動(dòng)化是不經(jīng)濟(jì)的。提高配電可靠性的一個(gè)關(guān)鍵因素是設(shè)備是否可靠，目前我國設(shè)備狀況與先進(jìn)國家相比，存在一定差距，另外，運(yùn)行和維護(hù)人員的水平尚待提高。因此，應(yīng)該扎實(shí)地作好基礎(chǔ)工作，一方面，在設(shè)備上盡快提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量；另一方面，加強(qiáng)培訓(xùn)，提高運(yùn)行和維護(hù)人員素質(zhì)，從根本上提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。要加快新技術(shù)，新設(shè)備的開發(fā)研究，例如易于更換的懸掛式柱上配電變壓器，熔斷器及避雷器裝于油箱內(nèi)的組合式變壓器；既可做支柱使用，又能起到防雷功能的新型氧化鋅避雷器、變壓器，環(huán)網(wǎng)開關(guān)及斷路器采用兩側(cè)插接件等等。

3 實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的方案

配電網(wǎng)自動(dòng)化主要決定于兩個(gè)方面：①設(shè)備的技術(shù)性能；②配電接線方案，兩者的統(tǒng)一和配合，組成了較理想的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。下面為相關(guān)實(shí)施方案：

3.1 城市電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電方式

中小型城市（縣城）10kV電網(wǎng)多以放射型和環(huán)網(wǎng)型供電方式為主。城市放射型配電網(wǎng)為變電站單電源供出的放射型線路，根據(jù)沿線用戶需求從主干線T接出很多分支、支線，供給沿線一定區(qū)域內(nèi)用戶，供電可靠性差；戶內(nèi)型的環(huán)網(wǎng)供電線路其電源來自兩個(gè)變電站，線路中段設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)，可以對線路用戶實(shí)現(xiàn)分供和互供，極大提高用戶供電可靠性，線路配置終端負(fù)荷控制器，利用負(fù)荷控制器快速開斷配電網(wǎng)故障。

3.2 故障段指示配套方案

為了實(shí)現(xiàn)在站內(nèi)對饋線故障段的宏觀監(jiān)控，完善控制系統(tǒng)的各項(xiàng)功能指標(biāo)，需要在受控的每條饋線始端分別配置一臺(tái)FSI型配電網(wǎng)故障段指示器，以便當(dāng)饋線上某段出現(xiàn)故障而被自控系統(tǒng)隔離時(shí)，能在站內(nèi)將故障發(fā)生的段位實(shí)時(shí)有效地指示出來。

3.3 配電網(wǎng)終端負(fù)荷控制器，即“看門狗”裝置的配置原則

（1）看門狗的配置，主要是針對那些經(jīng)常出現(xiàn)故障、而又容易頂?shù)粽緝?nèi)出線斷路器、以至于影響整條饋線正常供電的用戶端。按照通常的慣例，一套看門狗裝置（包括保護(hù)開關(guān)及控制器）只監(jiān)控一個(gè)用戶端。

（2）對饋線主干線上的某些小支線，如果其負(fù)荷量不重、各用戶的用電等級(jí)均不太高的情況下，可以考慮在這條小支線的入口處，配置一套看門狗裝置，實(shí)現(xiàn)對該支線上各用戶端的監(jiān)控保護(hù)。

（3）作為看門狗裝置的保護(hù)開關(guān)，既可以選用斷路器，也可以選用負(fù)荷開關(guān)，其配套的控制器將根據(jù)選用開關(guān)的不同，進(jìn)行不同模式的保護(hù)控制。

（4）對出現(xiàn)瞬時(shí)性故障需要迅速恢復(fù)供電的用戶端（或支路），不宜配置看門狗裝置。

3.4 新型自動(dòng)配電開關(guān)器的特點(diǎn)

（1）對故障段的選擇性。新型自動(dòng)配電開關(guān)選用的開關(guān)本體具有在合閘狀態(tài)下機(jī)構(gòu)鎖定的功能，故線路失電后不會(huì)自行分?jǐn)?，分閘必須由控制裝置發(fā)出信號(hào)。

（2）縮短了恢復(fù)供電的時(shí)間。由于非故障段的自動(dòng)配電開關(guān)在上級(jí)開關(guān)分閘后不因失電而分閘，當(dāng)上級(jí)開關(guān)重合后仍然保持在合閘狀態(tài)，沒有延時(shí)，因而可縮短合閘的延時(shí)時(shí)間，從而縮短恢復(fù)送電時(shí)間。

（3）具有多次計(jì)數(shù)功能。新型自動(dòng)配電開關(guān)對外通過的故障電流進(jìn)行1～4次計(jì)數(shù)的功能，沒有安秒特性，可以通過調(diào)整動(dòng)作電流值和動(dòng)作次數(shù)與保護(hù)開關(guān)之間實(shí)現(xiàn)良好的配合，不受上一級(jí)開關(guān)重合次數(shù)的限制，可消除瞬時(shí)故障。

（4）可以用多組自動(dòng)配電開關(guān)配合。新型自動(dòng)配電開關(guān)的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)間、故障次數(shù)都可以按需要進(jìn)行整定，應(yīng)用方便、靈活、適用于不同場合的配合要求。

（5）增設(shè)了接地故障判斷功能，可以對接地故障電流及動(dòng)作計(jì)數(shù)次數(shù)進(jìn)行整定，能自動(dòng)對接地故障進(jìn)行檢測及隔離。

（6）與遙控系統(tǒng)配合使用?？煞奖愕嘏c遙控系統(tǒng)配合達(dá)到遙控、遙測的目的。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國在實(shí)行配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)以后，不僅降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且使運(yùn)行人員對設(shè)備有了更新的了解，這種模式，在一定程度上促進(jìn)了我國電力企業(yè)的發(fā)展。配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展，在改變電網(wǎng)運(yùn)行模式的同時(shí)，對運(yùn)行人員提出了更高的要求，要想使配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)更好的發(fā)展，那么就要在面臨困難的同時(shí)，依靠科技，積極改變。只有如此，才能使配網(wǎng)技術(shù)真正走向自動(dòng)化的道路。

[1]夏書軍，程志武，等．自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015，2．

[2]牛保臣，王紅亮．電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討[J]．科技信息，2014，35．

[3]吳昊琛.探究電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015（6）.

TM76

A

1004-7344（2016）16-0063-02

2016-4-8

蘇永斌（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事配電網(wǎng)建設(shè)與改造工作。