配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用分析

李美珍

摘要：隨著國(guó)力不斷強(qiáng)盛，人民的生活水平也逐漸上升，對(duì)于各方面的資源需求也逐漸增加，而電力資源更是生活所需的基礎(chǔ)資源，使用配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)中可以提高其質(zhì)量與可靠性。本文針對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討與分析，希望能提高其運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化技術(shù);城市配電網(wǎng);應(yīng)用分析

前言：城市配電網(wǎng)隨著社會(huì)發(fā)展也需要跟著一起進(jìn)行升級(jí)更換，隨著電力的需求越來越大，合理的進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃已經(jīng)是現(xiàn)階段的首要問題。一旦配電網(wǎng)出現(xiàn)問題，小則器材損壞，大則停止供電，導(dǎo)致停工停產(chǎn)，從而造成無(wú)法挽回的損失，穩(wěn)定的供電能為城市的各方面發(fā)展帶來良好的基礎(chǔ)。

1 配電自動(dòng)化的發(fā)展

在20世紀(jì)中期，就有部分國(guó)家開始使用帶有時(shí)限順序的電力傳輸設(shè)備來進(jìn)行自動(dòng)隔離，并確定故障發(fā)生的范圍，在確定范圍后再派遣工人進(jìn)行檢查與維修，大大加快了定位速度，降低了在時(shí)間上的損耗，減少了因故障所帶來的損失。而到了70年代初期，便開始使用故障指示器、自動(dòng)重合器等配電自動(dòng)化裝置來處理局部饋線故障，但卻并沒有遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。等到了80年代，電壓調(diào)控，負(fù)荷管理，故障自動(dòng)隔離與遠(yuǎn)程監(jiān)控等配電自動(dòng)化技術(shù)才開始被大規(guī)模使用。而到了80年代后期，配電網(wǎng)的管理引用了GIS技術(shù)，這時(shí)才開始進(jìn)入配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展階段。

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，現(xiàn)階段我國(guó)的配電網(wǎng)基礎(chǔ)較差，特殊接線狀況較多，又因?yàn)橐M(jìn)自配電自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)間較短，功能單一，所以整體還停留在初級(jí)水平。對(duì)我國(guó)而言，目前在配電網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)還有很大的提升空間[1]。

2 配電自動(dòng)化的構(gòu)成

配電自動(dòng)化技術(shù)是主要服務(wù)于城市配電網(wǎng)建設(shè)的重要技術(shù)，其中包括配電管理與饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵是通信技術(shù)的使用。配電自動(dòng)化系統(tǒng)可以讓電氣企業(yè)在遠(yuǎn)程對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)況監(jiān)控，并可以根據(jù)自動(dòng)化反饋的內(nèi)容及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整與控制，是現(xiàn)階段最完善的配電系統(tǒng)。

配電主站在一般情況下都位于城市的中心，方便主站進(jìn)行調(diào)度，而配電子站則建設(shè)在110V的變電站。主站負(fù)責(zé)與每個(gè)子站進(jìn)行通信，而子站則負(fù)責(zé)與轄區(qū)內(nèi)的饋線終端設(shè)備、配變終端等設(shè)備進(jìn)行通信。

饋線終端設(shè)備是配備在饋線開關(guān)旁邊的監(jiān)管設(shè)備。例如分段開關(guān)、斷路器等。通常情況下，每臺(tái)饋線終端設(shè)備都要求能監(jiān)控1臺(tái)柱上開關(guān)設(shè)備，這主要是因?yàn)橹祥_關(guān)設(shè)備的安裝位置不集中，相距過遠(yuǎn)。

配變終端設(shè)備則負(fù)責(zé)監(jiān)控和記錄配電變壓器的運(yùn)行情況，每隔2分鐘便進(jìn)行一次記錄，并保存一段時(shí)間內(nèi)的整點(diǎn)數(shù)值。而配電主站則會(huì)按照預(yù)先設(shè)定好的時(shí)間來定時(shí)讀取配變終端設(shè)備的歷史記錄，然后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的反饋，發(fā)現(xiàn)問題并解決。

3 配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用分析

3.1區(qū)域主站系統(tǒng)的規(guī)劃

區(qū)域主站系統(tǒng)的規(guī)劃也是配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)中建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，一個(gè)技術(shù)過關(guān)的主站系統(tǒng)應(yīng)該具備多種功能來保證整體配電網(wǎng)絡(luò)能夠正常穩(wěn)定高效的運(yùn)行。首先應(yīng)該具備及時(shí)的饋線檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)饋線運(yùn)行出現(xiàn)問題，發(fā)生故障的時(shí)候可以在短時(shí)間內(nèi)做出有效的故障判定，并找出其發(fā)生故障的位置以及故障類型，迅速切斷該區(qū)域的電源進(jìn)行區(qū)域隔離，以保護(hù)整體線路能夠正常運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)大停電的現(xiàn)象。其次，區(qū)域主站系統(tǒng)在添加通訊控制系統(tǒng)后，應(yīng)該讓工作人員結(jié)合從配電自動(dòng)化系統(tǒng)中得到的信息，判斷出信息情況的真實(shí)性與類型，若真的出現(xiàn)故障，則應(yīng)立即進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，進(jìn)行線路重構(gòu)并保持通訊暢通，及時(shí)給正常運(yùn)行的區(qū)域供電。在進(jìn)行線路維修前還應(yīng)該將維修指令發(fā)送到主站系統(tǒng)當(dāng)中，讓整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)得知真實(shí)情況，在維修完畢后再發(fā)布恢復(fù)建議，形成閉環(huán)效應(yīng)。

3.2主站系統(tǒng)的規(guī)劃

配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)建設(shè)中最重要的部分就是主站系統(tǒng)的規(guī)劃，主站位置的選擇也是不可忽視的，其中所涉及到的范圍十分廣泛，在進(jìn)行規(guī)劃的過程中還需要注意主站的規(guī)模與周邊的配套社設(shè)施。

首先要進(jìn)行主站規(guī)模的選擇。要結(jié)合實(shí)際情況，因地制宜，根據(jù)城市的建設(shè)需求來配備配電自網(wǎng)絡(luò)。通常情況下，主站都會(huì)選擇中型規(guī)模，然后利用DAS系統(tǒng)來對(duì)城市內(nèi)的配電系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)操控，對(duì)城市進(jìn)行高效供電。

DAS系統(tǒng)是根據(jù)SCA-DA系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，從而衍生出的新型監(jiān)管系統(tǒng)，既可以完成實(shí)況監(jiān)控的任務(wù)，又能準(zhǔn)確的對(duì)配電網(wǎng)電力的停止與輸送過程進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)動(dòng)。當(dāng)電力系統(tǒng)的某處發(fā)生故障后，DAS系統(tǒng)便能準(zhǔn)確定位發(fā)生故障的區(qū)域，然后自動(dòng)隔離故障區(qū)域并切斷該部分的電源，等運(yùn)維人員前去檢查并修理后才會(huì)將隔離區(qū)域復(fù)原，并重新構(gòu)建配電網(wǎng)絡(luò)。除此之外，還擁有進(jìn)行內(nèi)部信息交流的功能，只要企業(yè)管理層登錄局域網(wǎng)便能隨時(shí)進(jìn)行對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控，查收其具體信息，大大加強(qiáng)了配電網(wǎng)絡(luò)安全的管理力度，便于提升整個(gè)配電網(wǎng)的安全，提高其運(yùn)行效率。

而變電站則需要配合DAS系統(tǒng)來進(jìn)行規(guī)劃，先通過DAS系統(tǒng)來分析該區(qū)域配電網(wǎng)絡(luò)的電路結(jié)構(gòu)，檢測(cè)其在發(fā)生故障時(shí)能否能進(jìn)行即時(shí)顯示，這時(shí)候就需要變電站發(fā)揮作用，進(jìn)行信息的傳遞。變電站對(duì)斷路器的狀態(tài)量進(jìn)行記錄，然后在與保護(hù)信息相結(jié)合后進(jìn)行分析，進(jìn)行電壓與電流的測(cè)量，在完成測(cè)量后再將得到的信息傳輸給配電自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站作為通信系統(tǒng)的重要關(guān)卡，起到了信息的傳輸工作，選出有效真實(shí)的信息進(jìn)行傳輸，為運(yùn)維人員及時(shí)提供了整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)各處開關(guān)的準(zhǔn)確信息[2]。

3.3中心計(jì)算機(jī)的規(guī)劃

在城市建設(shè)中運(yùn)用配電自動(dòng)化技術(shù)除了傳統(tǒng)意義上的設(shè)備搭設(shè)，還需要一臺(tái)高性能的中心計(jì)算機(jī)。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，中心計(jì)算機(jī)是整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)中必不可少的規(guī)劃措施。中心計(jì)算機(jī)的功能就是將整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理篩選，最后得出最終結(jié)論的計(jì)算工具，是信息傳輸?shù)淖詈笠坏狸P(guān)卡，也是信息與運(yùn)維人員間的第一次接觸。計(jì)算機(jī)在接收到信息后還能對(duì)后續(xù)信息也進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，進(jìn)行逐個(gè)處理，通過精密的計(jì)算與推理來得出該線路是否真的發(fā)生故障，不再需要人工檢測(cè)，節(jié)省了運(yùn)維人員的時(shí)間成本。

想讓中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行高效的工作，不僅僅是計(jì)算機(jī)硬件上的配置過關(guān)，還需要技術(shù)水平優(yōu)秀的運(yùn)維人員，可以操作并使用中心計(jì)算機(jī)的正常開關(guān)，還能根據(jù)計(jì)算機(jī)所提供的數(shù)據(jù)與實(shí)際情況相結(jié)合來進(jìn)行人工分析，是否需要進(jìn)行搶修，運(yùn)維人員與中心計(jì)算機(jī)相互配合才能保證配電自動(dòng)化系統(tǒng)能穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

3.4高負(fù)荷線路區(qū)域規(guī)劃

3.4.1配置架空配電結(jié)構(gòu)

一般情況下在，在市區(qū)中的供電效率低下，電源的分布區(qū)域四散，整體的電力運(yùn)輸線路過長(zhǎng)，此時(shí)就會(huì)使電廠向電網(wǎng)輸電的輸變電設(shè)備的供電能力降低。所以在配置架空配電結(jié)構(gòu)時(shí)需要特別關(guān)注。

首先，要保證微機(jī)保護(hù)裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，滿足變電站的出線荷載，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行兩次重合閘的操作，在短時(shí)間內(nèi)閉合斷路器，以此來提高配電網(wǎng)絡(luò)的整體配電效果。選用環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在集線器內(nèi)形成環(huán)，保證專供時(shí)的饋線不出現(xiàn)故障，滿足其穩(wěn)定性與安全性。

3.4.2建設(shè)開關(guān)柜和開閉所

在高負(fù)荷區(qū)域構(gòu)建線路必須建設(shè)開關(guān)柜與開閉所。因?yàn)槌鞘兄械娜丝诒姸?，居住密度大，用電時(shí)間相較于農(nóng)村也十分集中，經(jīng)常出現(xiàn)在同一時(shí)間段大量用電的狀況，為了在此種高負(fù)荷情況中不出現(xiàn)停電現(xiàn)象，就需要使用環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜。使用環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜的投資成本雖然很高，但其體積很小，能夠十分廣泛的應(yīng)用到城市中的任何場(chǎng)所中，對(duì)保證城市的正常供電有著遠(yuǎn)超其價(jià)值的作用。在使用開關(guān)柜時(shí)還需要搭配一個(gè)開閉所進(jìn)行配合使用[3]。

結(jié)論：在配電自動(dòng)化技術(shù)在城市配電網(wǎng)建設(shè)中有著極其重要的作用，雖然要求較高，成本較大，但帶來的效果是十分可觀的。穩(wěn)定的供電對(duì)于一個(gè)城市的發(fā)展是十分重要的，提升供電效率，減少故障發(fā)生率，才能讓城市快速的發(fā)展，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，才能讓國(guó)家富強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 朱星偉.關(guān)于城市配電網(wǎng)自動(dòng)化優(yōu)化技術(shù)分析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2019，27（33）：50.