農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)探析

南通市海安縣供電公司 朱文明

農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)探析

南通市海安縣供電公司 朱文明

實(shí)現(xiàn)農(nóng)村配網(wǎng)的智能化對(duì)于電力系統(tǒng)提質(zhì)有著重要意義。首先分析了當(dāng)下農(nóng)網(wǎng)在智能化建設(shè)中存在的問題，其次基于差異化原則就問題破解提出了方法，最后闡述了加強(qiáng)農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)管理的相關(guān)措施體系。

農(nóng)村配網(wǎng)；智能化；差異化

隨著農(nóng)村面貌的革新，農(nóng)村用電量飛速攀升，農(nóng)村配網(wǎng)的重要性也在不斷增強(qiáng)。緊隨智能電網(wǎng)腳步，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村配網(wǎng)的智能化對(duì)于新時(shí)期電網(wǎng)提升意義重大。

1 問題的提出

由于地理、經(jīng)濟(jì)、歷史等方面的原因，農(nóng)村配網(wǎng)在實(shí)現(xiàn)智能化上存在諸多問題，下面逐一分析。

（1）關(guān)于通信。配網(wǎng)智能化的前提是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的全景采集和控制命令的實(shí)時(shí)執(zhí)行，這些都依賴于高速、大容量通信技術(shù)[1]。雖然光纖通信可滿足該期冀，但農(nóng)村地域廣泛、網(wǎng)絡(luò)密度低、野外環(huán)境惡劣，若全部光纖到位，一方面性價(jià)比太低，另一方面給運(yùn)維帶來較大壓力。但若選擇載波通信，雖然建設(shè)成本小，但掉線率高(5%)。

（2）關(guān)于終端電源。配網(wǎng)智能化離不開各類智能終端的運(yùn)作。由于農(nóng)村線路以野外架空為主，柱上終端的取電存在較大困難(雖然可以經(jīng)由架空線取電，但需增加額外的變壓裝置)。

（3）關(guān)于單相接地故障的檢測(cè)。當(dāng)前的農(nóng)村配網(wǎng)主要基于小電流接地，所發(fā)生的故障的80%以上為單相接地[2]。但當(dāng)前僅能實(shí)現(xiàn)接地故障的選線，尚不能進(jìn)行故障點(diǎn)的定位，這會(huì)影響配網(wǎng)的供電可靠性和穩(wěn)定性。

2 問題的破解

由于農(nóng)村的復(fù)雜性，解決農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)瓶頸不能采用統(tǒng)一模式，應(yīng)該根據(jù)各地實(shí)情作差異化考量。

（1）對(duì)于用戶分散性大、地處偏遠(yuǎn)的農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：①幾乎全為架空線形式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以單電源放射狀為主；②線路容易受雷擊、鳥害等影響出現(xiàn)各類故障；③線路負(fù)載低，可投入的改造資金少。

顯然，對(duì)于以上網(wǎng)絡(luò)，推行配網(wǎng)自動(dòng)化是沒有必要的，一方面受限于建設(shè)資金和建設(shè)難度的考量，另一方面因網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而可能使配網(wǎng)自動(dòng)化僅發(fā)揮電氣量采集的功能(DA追求故障自動(dòng)隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，主要用于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷密度大的區(qū)域)。

但基于國網(wǎng)公司“多供電、供好電”的戰(zhàn)略口號(hào)，對(duì)于這些地區(qū)的供電可靠性也應(yīng)作適當(dāng)追求，因此，對(duì)于這些地區(qū)的配網(wǎng)智能化建設(shè)，宜側(cè)重于故障的精確定位，原因如下：①故障定位必然牽涉到電氣量采集，因此沿該方向建設(shè)也能達(dá)成DA的部分功效；②故障定位能有效縮減故障巡線時(shí)間，于供電可靠性提升大有裨益，也是電網(wǎng)智能化的重要方向。

故障定位系統(tǒng)建設(shè)框架見圖1所示。技術(shù)導(dǎo)讀：①系統(tǒng)采用戶外檢測(cè)終端(掛設(shè)于架空線)+數(shù)據(jù)采集器(安裝于電線桿中部)+信息主站的模式；②檢測(cè)終端與數(shù)據(jù)采集器之間以無線射頻方式通訊，數(shù)據(jù)采集器與主站之間以GPRS方式通信；③考慮到戶外取電的困難，數(shù)據(jù)采集器電源配以光伏發(fā)電，見圖2所示。④戶外檢測(cè)終端內(nèi)置短路故障判據(jù)和單相接地故障判據(jù)；⑤故障發(fā)生后，現(xiàn)場(chǎng)翻牌和主站顯示并行，且主站會(huì)同時(shí)以短信方式通知運(yùn)維人員。

顯然，經(jīng)過以上建設(shè)，能夠以較少的代價(jià)掌控配網(wǎng)實(shí)時(shí)信息，提升配網(wǎng)品質(zhì)，并為后續(xù)智能化建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

（2）對(duì)于用戶較為集中、負(fù)荷較大的農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：①大部分為架空線，另有適當(dāng)?shù)碾娎|走線，戶外環(huán)網(wǎng)柜有所應(yīng)用；②雖然線路運(yùn)行時(shí)呈單端放射狀，但網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以“手拉手”為主。

對(duì)于以上網(wǎng)絡(luò)，考慮到未來升級(jí)可能(因城鎮(zhèn)化發(fā)展，部分農(nóng)村將轉(zhuǎn)變?yōu)樾〕鞘?，應(yīng)充分吸納智能化新技術(shù)。

①配電自動(dòng)化系統(tǒng)。當(dāng)前，基于EPON的通信技術(shù)在電力系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用，宜以EPON為核心構(gòu)建新型配電自動(dòng)化系統(tǒng)，以提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行品質(zhì)。當(dāng)然，DA建設(shè)應(yīng)本著“側(cè)重實(shí)用、適當(dāng)前瞻”的原則，而不是逢開關(guān)就配終端、逢終端就上“三遙”，要做好前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

②智能配電臺(tái)區(qū)。臺(tái)區(qū)是低壓配網(wǎng)層面的供電基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)的自動(dòng)化、信息化、互動(dòng)化對(duì)于提升電網(wǎng)安全運(yùn)行非常重要[3]。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，智能臺(tái)區(qū)建設(shè)可采擇三相小平衡自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、一體化智能配電箱、有載調(diào)容變壓器、智能箱式配電站等要素，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)形成綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)，達(dá)成對(duì)臺(tái)區(qū)設(shè)備的遙控、抄表以及數(shù)據(jù)高級(jí)分析等功能，這樣就在很大程度上實(shí)現(xiàn)了智能化期望。

圖1 基于無線通信的故障定位系統(tǒng)

圖2 數(shù)據(jù)采集器雙電源供電方案

3 強(qiáng)化農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)管理的措施

前文就不同類型農(nóng)村配網(wǎng)的智能化建設(shè)作差異化分析，為農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)指明了方向。但僅靠硬件革新是不夠的，必須輔之以合理的管理措施，才能使該項(xiàng)工作可持續(xù)推進(jìn)。

（1）有效管理農(nóng)村農(nóng)電基礎(chǔ)信息。當(dāng)前，GPS地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)供電公司廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)為農(nóng)電基礎(chǔ)信息管理提供了強(qiáng)有力手段，但由于基層人員崗位變動(dòng)的不確定性大(主要是“一崗多用”)，導(dǎo)致GPS信息錄入等存在較大欠缺。因此，應(yīng)加強(qiáng)制度建設(shè)和培訓(xùn)普及。

（2）加強(qiáng)用電安全的管理?！鞍踩谝弧笔冀K不過時(shí)，智能配網(wǎng)建設(shè)應(yīng)與安全提升相協(xié)同。為此，須大力推進(jìn)智能剩余電流動(dòng)作斷路器的應(yīng)用。

（3）加強(qiáng)農(nóng)網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)督。智能配網(wǎng)建設(shè)不能犧牲電能質(zhì)量指標(biāo)。應(yīng)在低壓臺(tái)區(qū)安裝兩率檢測(cè)儀、GPS定位檢測(cè)儀及GPRS電壓監(jiān)測(cè)儀等。

4 結(jié)語

隨著農(nóng)村地位的提升，加強(qiáng)農(nóng)村配網(wǎng)建設(shè)日益重要。在信息化背景下，進(jìn)行配網(wǎng)建設(shè)必然要求達(dá)成智能化目標(biāo)。但基于農(nóng)村的復(fù)雜性，應(yīng)以差異化為原則規(guī)劃該項(xiàng)工作，同時(shí)輔之以必要的管理手段。

[1]戴濤．農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)探究[J]．電工技術(shù),2015,42(5)：85-87．

[2]龍維民．基于故障指示器的配電網(wǎng)故障自動(dòng)定位系統(tǒng)[J]．電力設(shè)備,2016,17(1)：65-69．

[3]王帥．面向農(nóng)村配網(wǎng)的微功率無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]．成都：西南交通大學(xué),2012．

朱文明（1970—），江蘇南通人，大學(xué)本科，海安供電公司電氣工程設(shè)計(jì)人員。