城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用分析

毛婕妤 蔣嫚

1.國網(wǎng)河南鞏義市供電公司 河南鄭州 450000

2.鄭州祥和集團(tuán)有限公司滎陽分公司 河南鄭州 450000

相對于傳統(tǒng)配網(wǎng)模式而言，配網(wǎng)自動化模式的優(yōu)勢相對較多。但由于配網(wǎng)自動化體系較為復(fù)雜，為了保障電力系統(tǒng)的正常運行，在實踐配網(wǎng)管理工作中，應(yīng)注意做好配網(wǎng)規(guī)劃工作。因此，分析配網(wǎng)自動化及配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實意義。

1 城市配網(wǎng)自動化發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 城市配電網(wǎng)絡(luò)以及配電設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r

城市配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展在當(dāng)前時期基本處于良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，同時，城市配電線路布置主要以地埋電纜、架空等方式為主的混合線網(wǎng)結(jié)構(gòu)為主。為了使城市配電網(wǎng)絡(luò)更加美觀以及符合城市規(guī)劃，城市配電線路正逐漸向著地埋電纜的方式在過渡，同時，在我國的大中型城市中配電系統(tǒng)的線路電纜化程度正逐漸提升，同時城市配電網(wǎng)絡(luò)的平均環(huán)網(wǎng)率也在提升，為城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化發(fā)展提供了更好的發(fā)展環(huán)境。但由于多數(shù)城市電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在聯(lián)絡(luò)混亂、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等現(xiàn)象，使城市配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及配電系統(tǒng)的負(fù)荷程度提升過快，導(dǎo)致城市配電線路無法滿足城市配電系統(tǒng)負(fù)荷提升的需求，所以多數(shù)城市的配網(wǎng)負(fù)荷能力較差。因此，近年我國多數(shù)配電企業(yè)在不斷地改造與調(diào)整網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，不斷提升城市配電網(wǎng)絡(luò)在一供已備的配電線路設(shè)置上的占比[1]。

1.2 城市配電系統(tǒng)的信息化建設(shè)

在城市配電系統(tǒng)中使用的配電地理信息系統(tǒng)（即GIS）其屬于利用生產(chǎn)運行管理技術(shù)、配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)以及地理信息技術(shù)等配電技術(shù)來實現(xiàn)對配電系統(tǒng)進(jìn)行管理的計算機(jī)系統(tǒng)。其主要作用便是對城市配電網(wǎng)絡(luò)中存在的設(shè)備數(shù)量大、種類多、分布廣、密度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等情況進(jìn)行解決，其會根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)電力負(fù)荷以及地區(qū)性地理信息數(shù)據(jù)的變化而發(fā)生改變。GIS 系統(tǒng)對配網(wǎng)系統(tǒng)的管理以及運行具有重要作用，但該系統(tǒng)在實際的運用中也存在諸多不可忽視的重要問題，比如GIS 系統(tǒng)采用的是外包的開發(fā)形式，這種形式對配電企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營管理以及客戶服務(wù)等方面的內(nèi)容缺乏理解，導(dǎo)致企業(yè)在對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整體、方案設(shè)計等方面缺乏具體的實用性。并且無法與配電MIS 以及SCADA 等自動化配電系統(tǒng)圖模數(shù)據(jù)共享，導(dǎo)致配電系統(tǒng)以及配電網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與運行的工作量巨大，以致配電系統(tǒng)在實際的使用上受到一定的限制[2]。

1.3 城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化體系的組成結(jié)構(gòu)

當(dāng)前，國家電網(wǎng)所采用的自動化配電體系，根據(jù)其體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分可分為始終模式，分別為：主站、子站以及終端三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的配電體系集中監(jiān)控以及集中采集模式；同上的三層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的分散監(jiān)控、集中采集模式；由主站與終端兩層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的集中監(jiān)控、集中采集模式；最后是在自動化開關(guān)設(shè)備相互配合基礎(chǔ)上實現(xiàn)的自動化配電模式。以上四種結(jié)構(gòu)的配電模式優(yōu)缺點各不相同，所以在城市配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合城市不同地區(qū)的配電環(huán)境進(jìn)行配電模式的選擇。在這四種配電模式中，配電模式中的主站建設(shè)部分是配電模式結(jié)構(gòu)中的重要內(nèi)容，配電模式組成結(jié)構(gòu)中的主站是否具備一定的實用化，其直接關(guān)系到整個配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)的實用化。由于城市配電網(wǎng)絡(luò)路線監(jiān)控點會發(fā)生頻繁的變化，同時隨著城市建設(shè)發(fā)展，城市配電網(wǎng)絡(luò)幾乎每日都在進(jìn)行配電路線的變更。這些變更應(yīng)當(dāng)及時與配電制動化系統(tǒng)進(jìn)行同步，而配電模式結(jié)構(gòu)中的主站系統(tǒng)所反映出的數(shù)據(jù)內(nèi)容才是配電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)[3]。

1.4 配電網(wǎng)絡(luò)自動化的通信方式

由于運用在配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動化的通信設(shè)備的運作環(huán)境通常都較為惡劣，并且設(shè)備的分布范圍較為廣泛、數(shù)量較多，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，因此，配電自動化系統(tǒng)的通信設(shè)備選擇應(yīng)當(dāng)充分考慮安全性、動態(tài)性、可管理性以及可擴(kuò)展性等多方面影響因素，同時針對不同地區(qū)環(huán)境下的配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)建設(shè)，應(yīng)當(dāng)采取因地制宜的方式選擇適宜的通信方式以及通信設(shè)備，使配電自動化系統(tǒng)能夠正常運作。目前，配電自動化系統(tǒng)中通信方式所采用的主要是無線通信（CDMAGPRS 等）、配電線路中壓載波、光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)三種類型。這三種通信方式各有各的優(yōu)缺點，其中光纖通信模式雖然通信的穩(wěn)定性與可靠性較為優(yōu)越，但是將其運用在配電自動化系統(tǒng)通信當(dāng)中的投入成本巨大；而無線通信的方式主要應(yīng)用于配電信息系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，我國當(dāng)前時期的部分地區(qū)正將這種技術(shù)嘗試運用到配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)建設(shè)中，這種方式前期的建設(shè)成本較小，且通信效果也較為顯著，但由于諸多限制，該項基礎(chǔ)在后期的維護(hù)階段需要投入大量的人力、物力；而載波通信的方式也是當(dāng)前時期少數(shù)配電企業(yè)在進(jìn)行試驗與試點的方式之一[4]。

2 城市配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

為了充分發(fā)揮出配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)發(fā)展與建設(shè)的實際效用，對城市配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃是城市發(fā)展的重要內(nèi)容，而在具體的實施中也需要根據(jù)地區(qū)的配網(wǎng)發(fā)展實際情況來分布、分期進(jìn)行，但是配電網(wǎng)絡(luò)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的主站系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)一次性建成，為配電系統(tǒng)的子站系統(tǒng)、終端系統(tǒng)建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)環(huán)境。在配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中可采用試點的方式落實，之后在取得良好的成果之后再進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)大，同時也需要盡量配合網(wǎng)架改造，完善城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化體系的建設(shè)，以此來實現(xiàn)城市配電網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)饋線自動化建設(shè)。而在城市配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及規(guī)劃中，應(yīng)當(dāng)對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃、配電信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息共享以及設(shè)備終端的選擇與系統(tǒng)維護(hù)等方面的重要問題給予重視[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，城市配電網(wǎng)絡(luò)自動化建設(shè)所涉及的內(nèi)容廣泛，同時技術(shù)等要求較高，并且由于配電系統(tǒng)在建設(shè)時存在的環(huán)境等問題對其具有較大影響，所以在實際建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合地區(qū)環(huán)境的特征，采用因地制宜的方式進(jìn)行配網(wǎng)自動化建設(shè)，并加強(qiáng)城市配網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容，優(yōu)化城市配電服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。