試論10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

肖卓明

摘 要：我國(guó)的電力需求隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展有所增長(zhǎng)，電力企業(yè)開(kāi)始不斷地更新和優(yōu)化各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，對(duì)于各部分系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，針對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)加強(qiáng)了深入研究，致力于推動(dòng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定高效發(fā)展。本文對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)進(jìn)行了探討，分析了10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：10kV;配網(wǎng);自動(dòng)化;配電;系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言：城市電網(wǎng)系統(tǒng)中，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化作為其中的重要構(gòu)成部分，促進(jìn)了配電網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)代化水平的提升，負(fù)責(zé)直接向用戶提供電力保障服務(wù)。電力企業(yè)要在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化方面加強(qiáng)探索，強(qiáng)化供電的安全性穩(wěn)定性，優(yōu)化10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，保障10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)穩(wěn)定安全，強(qiáng)化我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)力。

1 10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)分析

配網(wǎng)自動(dòng)化是依托配電網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，借助先進(jìn)的通信方式，在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心下監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互，提高對(duì)配電系統(tǒng)管理的科學(xué)性和有效性。改造原有配電網(wǎng)絡(luò)新建配電網(wǎng)絡(luò)，升級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化水平，加強(qiáng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要分為四大構(gòu)成部分，分別是配電網(wǎng)主站、配電網(wǎng)子站系統(tǒng)、配電終端和通信通道。

1.1 配電網(wǎng)主站

在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，配電網(wǎng)主站是核心的構(gòu)成部分，主要是用于采集配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制電網(wǎng)功能，在人機(jī)交互作用下避免出現(xiàn)失誤、引起閉鎖問(wèn)題，顯示事故圖形，具有故障報(bào)警、故障重播、故障處理順序記錄、采集電腦數(shù)據(jù)、打印電網(wǎng)信息表格等功能[1]。

1.2 配網(wǎng)子站系統(tǒng)

配網(wǎng)子站系統(tǒng)可以劃分為兩個(gè)類型，分別是通信匯集型子站和監(jiān)控功能型子站，通信匯集型子站負(fù)責(zé)的是匯集、處理、轉(zhuǎn)發(fā)所轄區(qū)域內(nèi)的配電終端數(shù)據(jù)，通信匯集型子站具有匯集終端數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程的維護(hù)和自我診斷。監(jiān)控功能型子站則是負(fù)責(zé)采集，處理和控制轄區(qū)內(nèi)配電終端的數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)，監(jiān)控功能型子站的功能覆蓋了通信匯集型子站的基本功能之外，還能夠自動(dòng)判斷故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電的能力，并且向配電主站上傳具體的處理情況，存儲(chǔ)信息，具有人機(jī)交互性。

1.3 配電終端

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)中，配電終端的應(yīng)用范圍廣泛，覆蓋了電網(wǎng)開(kāi)關(guān)、變電站、變壓器、配電工作、柱上開(kāi)關(guān)、配電線路的各個(gè)環(huán)節(jié)，使用方式的不同，又可以將配件劃分為站所終端饋線、終端故障指示器以及配變終端幾個(gè)部分。在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中配電終端的主要作用是利用多種裝置，維護(hù)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，包括運(yùn)動(dòng)裝置、自動(dòng)化綜合裝置，以及重合閘控制器等。配電終端系統(tǒng)可以結(jié)合模塊設(shè)計(jì)，強(qiáng)化擴(kuò)展性能，采集電網(wǎng)運(yùn)行中的相關(guān)數(shù)據(jù)，記錄故障，診斷和維護(hù)故障設(shè)備，具有實(shí)時(shí)通訊的功能[2]。

1.4 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要指多單元之間的通信，包括主站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元、主站對(duì)子站子站之間、現(xiàn)場(chǎng)單元之間、子站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元之間等。目前，主戰(zhàn)對(duì)子站以及主戰(zhàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)單元，是我國(guó)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化通信方案中最為常見(jiàn)的兩種。通信系統(tǒng)會(huì)受到使用條件區(qū)域等因素的影響，體現(xiàn)出通信方案之間的差異性，常見(jiàn)的通信方案包括微波、有線電纜、光纖、電力載波，通信方案的混合應(yīng)用，實(shí)用性更強(qiáng)。

2 10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)策

2.1一次網(wǎng)架和設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要對(duì)一次網(wǎng)架和設(shè)備提出嚴(yán)格的要求，優(yōu)化一次網(wǎng)架和設(shè)備的設(shè)計(jì)效果，要保證10kV配網(wǎng)自動(dòng)化區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成熟穩(wěn)定，提高布局的合理性。在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的接線方式方面，要滿足一定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合遙測(cè)或遙信的具體要求保證一次設(shè)備的可靠性能，實(shí)現(xiàn)遙控功能的同時(shí)，還需保證電動(dòng)操作可靠質(zhì)量。饋線自動(dòng)化線路的實(shí)施，需要結(jié)合故障情況下負(fù)荷轉(zhuǎn)移的實(shí)際需求，保證其中具有足夠的備用容量和負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑，將配電終端工作電源提供給配網(wǎng)自動(dòng)化區(qū)域站所，建設(shè)網(wǎng)架時(shí)要考慮到同步進(jìn)行通信通道的建設(shè)[3]。

2.2 構(gòu)建信息交互平臺(tái)

構(gòu)建信息交互平臺(tái)是10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的必要環(huán)節(jié)，信息交互是在消息傳輸機(jī)制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)交換以及準(zhǔn)實(shí)時(shí)信息、非實(shí)時(shí)信息交換，能夠?qū)⒍嘞到y(tǒng)間的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)功能集成，實(shí)現(xiàn)信息共享。將配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和其他應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)聯(lián)在一起，因此構(gòu)建信息交互平臺(tái)是決定配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否保證10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。分析信息交互內(nèi)容的來(lái)源可以發(fā)現(xiàn)，其主要來(lái)源是由地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)提供的相關(guān)設(shè)備參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等，生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供有關(guān)10kV、20kV中壓配電網(wǎng)的設(shè)備參數(shù)、計(jì)劃停電信息以及配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修信息等。營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)會(huì)將低壓配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù)體現(xiàn)出來(lái)，中壓配電網(wǎng)饋線單線圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D等是由生產(chǎn)管理系統(tǒng)或電網(wǎng)平臺(tái)所提供，用戶故障信息來(lái)源于客服系統(tǒng)或營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)，低壓供電和專變用戶的相關(guān)信息是由營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)所提供。信息交互的內(nèi)容能夠?yàn)殛P(guān)聯(lián)系統(tǒng)提供系統(tǒng)圖、站內(nèi)圖等。配電網(wǎng)圖形實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信息，分析歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)信息，選擇信息交互方式時(shí)，使用面向服務(wù)結(jié)構(gòu)信息，在各系統(tǒng)交換的前提條件下，為跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程提供服務(wù)和支持實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用，選用的接口要滿足有關(guān)信息交換模型的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。信息交互的一致性研究中采取統(tǒng)一的編碼，對(duì)于同一對(duì)象，要保證能夠在各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中體現(xiàn)出一致性的描述，對(duì)于拓?fù)淠Ｐ偷膩?lái)源和維護(hù)以及電氣圖形要保證交互對(duì)象具有唯一性的特點(diǎn)[4]。

2.3 保證配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以合理性、實(shí)用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性為原則，對(duì)于已有的設(shè)備資源進(jìn)行充分地利用，合理選擇多種通信方式的應(yīng)用，優(yōu)化硬件配置的設(shè)計(jì)，利用雙機(jī)雙網(wǎng)冗余配置，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的性能指標(biāo)，以及整體的硬件設(shè)備可靠性。在軟件配置方面，要保證工作站服務(wù)器使用可靠性能的Unix/Linux操作系統(tǒng)，利用可靠的應(yīng)用軟件，保證服務(wù)器和工作站的穩(wěn)定運(yùn)行。配置遞進(jìn)功能，結(jié)合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際水平，要強(qiáng)調(diào)遞進(jìn)功能配置的功能性能夠滿足實(shí)際的需求合理，分配擴(kuò)展功能，對(duì)于某些區(qū)域存在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r。應(yīng)將饋線事故分析處理功能配置其中，保證信息完整性，對(duì)數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行配置[5]。

結(jié)論：綜上所述，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要結(jié)合10kV自動(dòng)化配電系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)成部分，加強(qiáng)對(duì)不同環(huán)節(jié)的有效設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)效果的科學(xué)性、合理性。以提高配電網(wǎng)運(yùn)行安全質(zhì)量為目標(biāo)，保證10kV配網(wǎng)自動(dòng)化配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高服務(wù)用戶的水平，強(qiáng)化供電企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為供電企業(yè)未來(lái)的發(fā)展拓展更廣闊的空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]倪秋月.10kV配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（06）：225-226.

[2]董富德.10kV配網(wǎng)線路網(wǎng)架規(guī)劃分析[J].電工技術(shù)，2020（24）：141-142.

[3]潘怡琪，徐杰.10kV配電網(wǎng)自愈系統(tǒng)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（11）：103-104+127.

[4]歐仕賢，鐘健，等.智能環(huán)網(wǎng)柜在10kV電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（11）：64-65.

[5]蘇詩(shī)洋，曹寶夷，等.10kV配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析[J].科技風(fēng)，2020（28）：140-141.

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江陽(yáng)東供電局，廣東 陽(yáng)江 529500）