城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用

田 圓 王 彥 馬倩麗 徐林通

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

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城市配網(wǎng)自動(dòng)化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用

田 圓 王 彥 馬倩麗 徐林通

(東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

從電力專業(yè)的角度出發(fā)，介紹了城市配電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)理論，結(jié)合城市配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀，探討了城市配網(wǎng)規(guī)劃的注意事項(xiàng)，指出城市配網(wǎng)自動(dòng)化與配網(wǎng)規(guī)劃的有機(jī)結(jié)合，有利于促進(jìn)城市電力的進(jìn)一步發(fā)展。

電力，配電網(wǎng)，配網(wǎng)規(guī)劃，自動(dòng)化

目前來(lái)看，大部分城市的規(guī)模相對(duì)于早期已經(jīng)有了很大的革新性的改變，隨著城市工業(yè)、輕工業(yè)及其他行業(yè)的快速發(fā)展，用電越來(lái)越多，同時(shí)對(duì)用電的需求要求也越來(lái)越細(xì)致。面對(duì)如此復(fù)雜的城市用電，將配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用到城市中很有必要性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃，才能進(jìn)一步達(dá)到對(duì)城市電網(wǎng)的有效規(guī)劃，讓城市用電變得科學(xué)而合理。

1 城市用電相關(guān)概述

我們?nèi)粘Ｋ芊奖闶褂玫降碾娏?，其?shí)是已經(jīng)經(jīng)過(guò)電力企業(yè)配網(wǎng)規(guī)劃，進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)定而實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)自動(dòng)化主要借助的是現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，其重點(diǎn)包含了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)，將配電網(wǎng)中采集到的與電力有關(guān)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行集中，而后通過(guò)配網(wǎng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)將它們歸整到一起，并借助這些數(shù)據(jù)的不斷采集、監(jiān)控、運(yùn)行及數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制的配電系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)電力故障的監(jiān)控、對(duì)電力線路及設(shè)備的有效保護(hù)，同時(shí)還起到對(duì)配電的自動(dòng)化分配與協(xié)調(diào)，即為配網(wǎng)自動(dòng)化。在配網(wǎng)自動(dòng)化中，配電網(wǎng)一般采集的信息數(shù)據(jù)有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、離線狀態(tài)下獲取到的數(shù)據(jù)、用戶用電所反饋及用戶的基本信息以及配電網(wǎng)中其他方面不可缺少的數(shù)據(jù)信息。只有當(dāng)這些數(shù)據(jù)收集沒(méi)有出現(xiàn)遺漏或出現(xiàn)偏差的狀況下，配網(wǎng)自動(dòng)化才能真正地發(fā)揮其應(yīng)有的作用，真正實(shí)現(xiàn)城市配網(wǎng)的自動(dòng)化控制。

總的來(lái)看，城市配電網(wǎng)規(guī)劃是指將從電氣企業(yè)發(fā)電站輸送出來(lái)的高壓電通過(guò)變壓站所的升壓或加壓過(guò)程，將具有不同電力的配電通過(guò)不同的線路輸送到指定的用戶中，而在這個(gè)過(guò)程中，就需要電氣企業(yè)對(duì)不同電壓的電力進(jìn)行線路傳輸、升壓或降壓點(diǎn)?？康纫?guī)劃，最終從理論模擬上使得配電形成類似的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而這個(gè)對(duì)線路布置的具體過(guò)程即為配網(wǎng)規(guī)劃。從現(xiàn)代城市的規(guī)模來(lái)看，城市配網(wǎng)規(guī)劃也具有一定的復(fù)雜性，但它同時(shí)也具有很大的系統(tǒng)性，再加上配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，城市配網(wǎng)規(guī)劃與傳統(tǒng)上相比其工作量要簡(jiǎn)化很大，也具有更高的配網(wǎng)合理性。

2 城市配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀

在城市電力的運(yùn)作過(guò)程中，配網(wǎng)自動(dòng)化較配網(wǎng)規(guī)劃具有更為重要的實(shí)際意義，但這并不能說(shuō)明配網(wǎng)規(guī)劃在實(shí)際中并不重要，城市配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用能夠在很大程度上提升城市供電的便利性與供電質(zhì)量，同時(shí)配網(wǎng)自動(dòng)化也會(huì)讓城市供電更加科學(xué)合理化，不僅能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)及電力用戶節(jié)省一定的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)配網(wǎng)自動(dòng)化在合理進(jìn)行電力分配的原則上，大大提升了整個(gè)配電系統(tǒng)的電力服務(wù)水平，因此它是現(xiàn)代城市電力中值得電氣企業(yè)廣泛應(yīng)用與推廣的配網(wǎng)模式。具體來(lái)說(shuō)，城市配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀探討如下。

2.1 配電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備現(xiàn)狀

從對(duì)一些城市配網(wǎng)的調(diào)查分析表明，大部分城市配電運(yùn)行的良好性與穩(wěn)定性還在持續(xù)地保持著，由于一些配電網(wǎng)施工的時(shí)期較早，而存在多數(shù)配電網(wǎng)線路采用的是架空模式，同時(shí)也存在少數(shù)的線路采用的是地埋的模式。但從目前許多城市的發(fā)展快速性來(lái)看，城市建筑土地面積的有限使城市建筑向高層建筑發(fā)展的現(xiàn)象越來(lái)越多，這樣無(wú)形中就會(huì)對(duì)架空的線路造成一定的不利干擾作用，同時(shí)由于多數(shù)配電網(wǎng)線路選用的是架空模式，而城市用電線路又較多，因此往往會(huì)形成配電網(wǎng)線路線纜纏繞錯(cuò)亂復(fù)雜的狀況，這對(duì)于配電網(wǎng)電路的檢修與維護(hù)是十分不利的。

2.2 配電信息化系統(tǒng)建設(shè)

在配電網(wǎng)信息化建設(shè)中，存在著GIS先進(jìn)技術(shù)，它主要是通過(guò)與地理信息有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)采集對(duì)配電網(wǎng)中的線路進(jìn)行管理與監(jiān)測(cè)，這也是目前我國(guó)普遍采用的一種信息化系統(tǒng)，該項(xiàng)技術(shù)在城市配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用，不僅有效排除了配網(wǎng)設(shè)備數(shù)量龐大、線路分布廣且復(fù)雜的困境，同時(shí)還具有對(duì)不同地區(qū)地理配網(wǎng)信息變化反饋功能。

由此可見(jiàn)，GIS技術(shù)的有效應(yīng)用為電力企業(yè)更好地運(yùn)行與管理起到了很好的促進(jìn)作用，同時(shí)也在其技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中為電力企業(yè)解決了許多難題，像電力有關(guān)工作人員對(duì)配網(wǎng)工作認(rèn)知的偏差，完全可以通過(guò)地理信息數(shù)據(jù)采集及圖像采集來(lái)進(jìn)行有效規(guī)避，同時(shí)在GIS技術(shù)中還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的動(dòng)態(tài)共享。

2.3 配電自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)

我國(guó)的電網(wǎng)采取的配網(wǎng)自動(dòng)化的模式主要有四種，即主站、子站和終端構(gòu)成的集中管理和控制結(jié)構(gòu)；主站、子站和終端構(gòu)成的集中的數(shù)據(jù)采集，但是分散的監(jiān)控結(jié)構(gòu)；主站和終端兩層構(gòu)成的集中的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控結(jié)構(gòu)形式；自動(dòng)化的設(shè)備和開關(guān)互相配合的結(jié)構(gòu)模式。

但是無(wú)論采用哪種模式，主站的建設(shè)無(wú)疑是最重要的，任何的配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施都離不開對(duì)主站的管理和建設(shè)，所以在主站的建設(shè)的過(guò)程中，不僅要強(qiáng)調(diào)其實(shí)用性，還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)靈活的控點(diǎn)管理。由于配電網(wǎng)饋線監(jiān)控點(diǎn)變化頻繁，業(yè)擴(kuò)幾乎每天都在進(jìn)行改線。這些改變必須及時(shí)同步到配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，主站系統(tǒng)所展示的信息才是配網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際信息。如果配網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的改變不能及時(shí)更新到主站系統(tǒng)中去，主站的顯示和實(shí)際的運(yùn)行方式不一致，那么整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)是不可靠的，也就沒(méi)有使用價(jià)值。

3 城市配網(wǎng)規(guī)劃探討

1)規(guī)劃人員對(duì)城市配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，首先需要選擇設(shè)計(jì)規(guī)劃理念，以使規(guī)劃工作達(dá)到規(guī)范化，這些理念主要包括長(zhǎng)期規(guī)劃、施工設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃幾個(gè)方面。長(zhǎng)期規(guī)劃，即管理人員在對(duì)城市電力系統(tǒng)負(fù)荷、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、配網(wǎng)中線路設(shè)備配備現(xiàn)狀、幾年來(lái)配網(wǎng)變化情況等信息資料做好搜集的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出未來(lái)投資的項(xiàng)目與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架模式。

2)配網(wǎng)規(guī)劃人員還要以分段、分期、分步的原則為依據(jù)，推動(dòng)配網(wǎng)規(guī)劃工作的階段性實(shí)施。目前，設(shè)計(jì)人員可以采取單階段和多階段的擴(kuò)展規(guī)劃方法實(shí)施規(guī)劃設(shè)計(jì)，單階段的規(guī)劃要以規(guī)劃開端設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)量規(guī)劃末端的數(shù)據(jù)，多階段的規(guī)劃則是要以前一階段規(guī)劃的結(jié)果為前提，探討其對(duì)現(xiàn)階段規(guī)劃的影響，在此影響基礎(chǔ)上實(shí)施具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃工作。

3)規(guī)劃人員對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)以配網(wǎng)工作的階段性需求、未來(lái)整體變化趨勢(shì)、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、當(dāng)前經(jīng)濟(jì)實(shí)力等作為基礎(chǔ)，合理地選擇電壓等級(jí)及網(wǎng)絡(luò)接線方式、配電系統(tǒng)設(shè)備等，并優(yōu)化完善故障停電規(guī)范、安全管理準(zhǔn)則，以提升電力系統(tǒng)工作的可靠性能，保證配電規(guī)劃在滿足現(xiàn)階段需求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)發(fā)展需求的高效應(yīng)對(duì)。

4 結(jié)語(yǔ)

城市配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)讓城市供電變得簡(jiǎn)便，同時(shí)也在很大程度上提升了配電的服務(wù)質(zhì)量，而配網(wǎng)規(guī)劃又在一定范圍內(nèi)將城市配網(wǎng)自動(dòng)化連接成為一個(gè)整體，在城市整個(gè)配電系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的供電作用。

[1] 肖 盈，楊家全.城市配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀[J].云南電力技術(shù)，2010(1):121.

[2] 李勝利，黃 磊.城市配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展分析及其運(yùn)行管理模式研究[J].電器工業(yè)，2012(12)：78.

[3] 楊 泓，韓建軍.城市配電網(wǎng)規(guī)劃及存在問(wèn)題分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2014(21)：112.

Application of urban distribution network automation and distribution network planning

Tian Yuan Wang Yan Ma Qianli Xu Lintong

(CollegeofCivilEngineering,NortheastUniversityofForestry,Harbin150040,China)

Starting from the aspect of electrical specialty, the paper introduces relevant theories of urban power distribution network planning. Combining with urban power distribution automation status, it explores matters needing attention in urban power distribution network planning, and finally points out that: the organic integrity of urban distribution network automation and distribution network planning will be good for further developing city power.

power, electric distribution network, distribution network planning, automation

1009-6825(2016)13-0132-02

2016-02-21

田 圓(1993- )，女，在讀本科生

TU994

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