配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)及改造分析

寧愿

（廣西福洋電力勘察設(shè)計有限公司 廣西南寧 530000）

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)及改造分析

寧愿

（廣西福洋電力勘察設(shè)計有限公司 廣西南寧 530000）

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)是一項涉及面廣的綜合性工作，隨著我國配電網(wǎng)與我國電力需求之間的矛盾，相關(guān)技術(shù)人員也在不斷的進行改造和完善。本文通過分析了國內(nèi)外配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀，由此引出我國在建設(shè)過程中出現(xiàn)的一些問題，以及完善配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)的改造方法。希望對現(xiàn)實中電力建設(shè)工作帶來一定的參考價值。

配電網(wǎng)自動化；建設(shè)現(xiàn)狀；改造

1 引言

隨著電子科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，漸漸興起了配網(wǎng)自動化技術(shù)，是將現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、計算機以及電子技術(shù)，對配電網(wǎng)的各種信息（包括用戶、離線、實時信息以及地理信息等）進行集合，對配電網(wǎng)設(shè)備進行遠方實時監(jiān)視和控制，從而更好的實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的運行與管理維護。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的功能眾多，具體如表1所示，正是由于這個系統(tǒng)具有眾多的功能，所以在日常生活中，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化規(guī)劃具有十分重要的意義。如：提高供電可靠性，這是該技術(shù)最首要的作用，減少故障停電范圍，避免停電事故的發(fā)生；提高供電質(zhì)量，保證用電用戶電壓在合格范圍內(nèi)，并且使配電網(wǎng)無功功率就地平衡，減少網(wǎng)損；提高用戶服務(wù)質(zhì)量，辦事效率高，迅速處理用戶用電申請，在發(fā)生故障時，及時準(zhǔn)確的確定故障點位置、故障原因，盡快制定計劃修復(fù)故障；提高管理效率，配電生產(chǎn)及用電管理都可以實現(xiàn)自動化、信息化，提高了工作效率和質(zhì)量；推遲基本建設(shè)投資，有效地調(diào)整峰谷負荷，提高設(shè)備利用率。

2 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)外配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀

目前，就國外而言，在歐美等西方國家配電網(wǎng)自動化得到了充分發(fā)展，已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)。逐漸向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發(fā)展，并且也形成一定的規(guī)模。在日本，電網(wǎng)供電可靠性居全球之首，努力提高供電質(zhì)量、降低勞動強度、充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力、縮短停電時間和減少停電面積，帶來了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。在美國，配電自動化發(fā)展開發(fā)了一套FTU自動分段算法，在沒有通信網(wǎng)絡(luò)時也可以應(yīng)用。

就我國而言，配電網(wǎng)建設(shè)比較好的城市是北京、上海、江蘇、青島、煙臺等。國內(nèi)在經(jīng)歷了柱上開關(guān)設(shè)備自動化到遠方監(jiān)控自動化最后實現(xiàn)計算機配電自動化，最終實現(xiàn)了配電網(wǎng)調(diào)度自動化、故障自動隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)以“四遙”為特征的計算機實時監(jiān)控。同時，采用獨特的GIS配電網(wǎng)信息系統(tǒng)進行許多工作，如配電網(wǎng)的專業(yè)繪圖、設(shè)備管理、故障報修、網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、線損計算、供電可靠性分析、調(diào)度輔助決策及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化拓撲等。

表1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本功能

2.2 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)存在的問題

由于我國借鑒外國先進的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，但是忽略國外電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與中國的不同，軟件的一些模型和算法不一定適合中國國情，人機界面不符合我國習(xí)慣，所以我國在配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)上有許多的不足之處，包括系統(tǒng)功能定位未能反映供電企業(yè)的實際需求，由于系統(tǒng)的功能定位、各系統(tǒng)之間的交互關(guān)系導(dǎo)致在具體的實施模式上缺乏統(tǒng)一的規(guī)范；系統(tǒng)投入產(chǎn)出比低，試點系統(tǒng)缺乏規(guī)模效應(yīng)，由于投入成本過高，嚴重制約了自動化的建設(shè)和發(fā)展；部分設(shè)備和系統(tǒng)實用化程度不足，隨著各個設(shè)備的國產(chǎn)化，部分設(shè)備沒有通過嚴格的質(zhì)量測試，電子元件及電源部分故障率居高不下；系統(tǒng)建設(shè)和運行維護存在不足，由于我國系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)、驗收測試規(guī)范等芳年并未形成一定的體系，加上建設(shè)過程中相關(guān)部門參與不足導(dǎo)致我國在配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)質(zhì)量和效益難以保證；缺乏一系列行之有效的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，國家電網(wǎng)公司在配電自動化方面頒布了幾個可實施的標(biāo)準(zhǔn)但我國部分地區(qū)因自身地理位置或者其他原因仍未達到標(biāo)準(zhǔn)，在符合UIB的信息交換機制這方面存在局限。除此以外，我國的部分地區(qū)的供電設(shè)備老化，配電網(wǎng)絡(luò)單一，供電效率低。

3 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)改造方法

就目前我國額配電網(wǎng)自動規(guī)劃建設(shè)工作而言，從供電網(wǎng)絡(luò)到相關(guān)設(shè)備都處于起步階段，存在著很多的問題。我們需要根據(jù)我國現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)來逐漸進行改造，使其達到自動化所需的條件。將多種方案相結(jié)合來共同解決這一復(fù)雜問題。具體的改造方法有以下幾點：

3.1 統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施

充分評估當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)自動化系統(tǒng)投運后的維護及管理成本，與城網(wǎng)規(guī)劃結(jié)合，根據(jù)地區(qū)、網(wǎng)絡(luò)特點統(tǒng)一考慮，制定好計劃。同時要近、遠期結(jié)合，考慮升級和發(fā)展，留有擴展和升級的余地。針對不同的地區(qū)、不同的可靠性要求、不同的供電方式實施不同的自動化方案，計劃制定好以后，分步實施，先選擇條件比較優(yōu)越的地區(qū)搞好配網(wǎng)自動化工作并總結(jié)好經(jīng)驗，才開始往其他地方逐步推廣，分步實施。

3.2 在城市建立配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)電纜，農(nóng)村建立輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)

城市繁華的商業(yè)街道區(qū)域和人口相對集中的地區(qū)建立配電環(huán)網(wǎng)電纜，使得一路的電源出現(xiàn)故障以后，那么另一路的電源可以非常迅速的切換至母線，從而能夠快速恢復(fù)供電。而在城市郊區(qū)和廣大的農(nóng)村地區(qū)多采用輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)，利用單電源供電，變電站的主開關(guān)對控制設(shè)備進行保護，由于我國投入的電力建設(shè)的經(jīng)濟水平有限，配電網(wǎng)的相關(guān)設(shè)施也比較薄弱，所以在設(shè)置配電網(wǎng)自動開關(guān)時可以以分段器來代替重合器。

3.3 智能監(jiān)視、預(yù)警及運行優(yōu)化，實現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制

采用集中監(jiān)控型饋線自動化，可以將配電主站與配電終端相聯(lián)系，通過故障信息，由配電主站判斷確定故障區(qū)段，及時回復(fù)用電；通過實時量測配電網(wǎng)相關(guān)信息，結(jié)合氣候、環(huán)境及自然因素，對配網(wǎng)運行狀況進行趨勢預(yù)測，快速發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運行的動態(tài)薄弱環(huán)節(jié)，提出相應(yīng)的安全預(yù)警及預(yù)防控制策略。通過智能配電終端之間的區(qū)域性判別，提出簡化信息路徑和適應(yīng)線路拓撲更改的更加可靠的自主動作方案，快速隔離故障點、自動切除故障和恢復(fù)對未故障區(qū)間的正常供電。做到電壓電流型饋線自動化故障處理、電壓時間型饋線自動化故障處理、集中監(jiān)控型饋線自動化故障處理，最終實現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制。

3.4 建立架空配電網(wǎng)，建立良好的配網(wǎng)自動化通訊方式

所謂的架空配電網(wǎng)，是指在城市道路比較寬時，利用裸導(dǎo)線或者絕緣導(dǎo)線按照用戶的要求設(shè)置配電變壓器。這樣，可以通過簡單靈活的結(jié)構(gòu)來盡可能大的發(fā)揮其作用，正常情況下，各分支線路分別供電，一旦發(fā)生意外，則可以自動切換線路，保證電力的正常供應(yīng)，同時分支線路也可以起到自動隔離故障的作用。

通訊技術(shù)的自動化程度使反映配電網(wǎng)自動化先進程度的一個重要標(biāo)志。因此，建立良好的配網(wǎng)自動化通訊方式包括外圍通訊和軟件通訊是十分重要的。外圍通訊包括光纖通訊、音頻有線、電力載波、微波通訊等。軟件通訊是指各種數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換。目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)有了比較標(biāo)準(zhǔn)的通訊規(guī)約，我們在相關(guān)的通訊設(shè)置方面必須要遵循這一規(guī)約，保證數(shù)據(jù)語言傳遞的主要通道暢通。

4 總結(jié)

隨著電力體制改革和電力市場的建立，我國各個城市配電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化，越來越成為一項綜合性強的復(fù)雜性工程。就國外配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀而言，許多歐美國家以及日本等發(fā)達國家的配電網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)已經(jīng)相當(dāng)成熟，而我國雖然也取得了一定的成效，但是也面臨著一些問題。我們需要針對這些問題，積極想出一些改造的方法，包括統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施；建立配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)電纜，建立輻射型的配電網(wǎng)絡(luò)；智能監(jiān)視、預(yù)警及運行優(yōu)化，實現(xiàn)配網(wǎng)自愈化控制；建立架空配電網(wǎng)，建立良好的配網(wǎng)自動化通訊方式等等。這些改造方法希望可以為我國電力建設(shè)行業(yè)的人提供一些借鑒意義，努力提高我國的供電效率，盡可能減少停電故障，把我國的配電網(wǎng)自動化規(guī)范建設(shè)工作作的更加成熟。

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TM76

A

1004-7344（2016）09-0051-02

2016-1-20

寧愿（1984-），男，本科，畢業(yè)于廣西大學(xué)電氣工程學(xué)院，主要從事配電網(wǎng)設(shè)計工作。