10kV 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)分析

倪秋月

（深圳供電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 深圳 518000）

就當(dāng)下10kV 的電網(wǎng)發(fā)展來(lái)講，其自身的系統(tǒng)建設(shè)主要集中在縣級(jí)區(qū)域，主要的運(yùn)行目的是為了向當(dāng)?shù)氐泥l(xiāng)鎮(zhèn)居民和企事業(yè)單位進(jìn)行供電，提供用電的基本，這也就意味著，10kV 電網(wǎng)系統(tǒng)需要承擔(dān)著較大范圍的供電需求，并且供電量也相對(duì)較高，這就有可能造成一些區(qū)域的用戶需求無(wú)法得到及時(shí)滿足，進(jìn)而影響一定的生產(chǎn)生活。就縣級(jí)用電系統(tǒng)來(lái)講，10kV 屬于最基本的標(biāo)準(zhǔn)配置，也是電能傳輸過程中的終極環(huán)節(jié)，是連接電力系統(tǒng)主網(wǎng)和電能用戶的橋梁和紐帶，在整個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用也較為突出?？h級(jí)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身就具有明顯的綜合性特點(diǎn)，所以其涉及的范圍也相對(duì)較廣，不僅包括變電站的管理，同時(shí)，也牽涉監(jiān)控系統(tǒng)和維護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。而且，縣級(jí)電網(wǎng)在運(yùn)行狀態(tài)下，始終承擔(dān)著鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)的供電責(zé)任。近年來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)也逐漸被縣級(jí)配網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)所關(guān)注和重視，這不僅提高了供電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，同時(shí)，也優(yōu)化了電網(wǎng)運(yùn)行的內(nèi)部和外部環(huán)境，在節(jié)省資源和能源的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙重進(jìn)步。但不可否認(rèn)的是，我國(guó)10kV 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展仍舊存在一些不足和弊端，這就需要技術(shù)人員持續(xù)性對(duì)此進(jìn)行研究和分析，特別是就其規(guī)劃和設(shè)計(jì)來(lái)講，要尤為注意。

1 分析10kV 配電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀

縱觀全中國(guó)的配網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，并且縣級(jí)的10kV 配電網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)引進(jìn)了一些先進(jìn)的技術(shù)，與電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)了較為有效的結(jié)合，無(wú)論是配網(wǎng)攔截還是通信技術(shù)等。也正是因?yàn)槿绱?，縣級(jí)10kV 電網(wǎng)在運(yùn)行的過程中，性能的發(fā)揮也變得更加明顯，電網(wǎng)的操作變得更加流暢，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況也更加準(zhǔn)確，整體都邁入了自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程中。總的來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)實(shí)施自動(dòng)化管理的主要目的是為了提高用電的質(zhì)量和效率，并以此為基準(zhǔn)點(diǎn)，滿足電腦用戶的多樣化需求。而這一目標(biāo)的完成，就需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建設(shè)的有效規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置與優(yōu)化利用。然而，值得注意的是，在當(dāng)下的縣級(jí)配網(wǎng)運(yùn)行中，10kV 配電作為基礎(chǔ)的運(yùn)行系統(tǒng)，其自身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且也牽涉各個(gè)部門的管理工作，所以，也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)流。

如今，10kV 配網(wǎng)的自動(dòng)化運(yùn)行方式大致包括兩種類型，首先，是采用分段和重合的方式進(jìn)行設(shè)置；其次，是配網(wǎng)電纜采用環(huán)形設(shè)置的方法。前者主要是把配網(wǎng)用樹狀模式排列出來(lái)，這一排列方法可以自動(dòng)排除電網(wǎng)運(yùn)行中的故障，并選擇另外一條可以傳輸?shù)穆窂剑謴?fù)電能傳輸工作，確保供電的穩(wěn)定性和有效性，這種方法能夠有效降低10kV 配網(wǎng)的運(yùn)行成本，而且操作步驟也不復(fù)雜，工作人員在學(xué)習(xí)的過程中也較為得心應(yīng)手，比較容易掌握個(gè)中的要領(lǐng)和技巧。而就后者來(lái)講，這一方式的適用需要把環(huán)網(wǎng)柜安裝在配網(wǎng)的內(nèi)部，以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，這一手段雖然可以讓10kV配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，并且發(fā)揮出保護(hù)功能，但工程量卻較為巨大，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和精力。所以，就當(dāng)下的農(nóng)村地區(qū)配網(wǎng)建設(shè)來(lái)講，大部分仍舊會(huì)采用高空架線的方式，利用絕緣電纜的強(qiáng)輻射性，形成10kV 電網(wǎng)系統(tǒng)，最終承擔(dān)起整個(gè)區(qū)域的供電需求。

2 對(duì)10kV 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行探討

2.1 基本原則

就10kV 的配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)來(lái)講，要把配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計(jì)作為基本前提，這是確保電網(wǎng)運(yùn)行可行性與實(shí)踐性的核心基礎(chǔ)。而在具體落實(shí)的過程中，對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行分布和架構(gòu)則是最中心和最基礎(chǔ)的工作，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建設(shè)規(guī)則有充分的了解，要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。而且，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)遵守配網(wǎng)建設(shè)的基本法律和規(guī)章制度，要強(qiáng)化對(duì)配電現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際考察，推動(dòng)理論與實(shí)踐的相互結(jié)合。而后，在對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行宣傳和推廣的時(shí)候，還應(yīng)當(dāng)考慮主干道的建設(shè)方式，必須堅(jiān)持科學(xué)合理的基本原則。在通常情況下，環(huán)網(wǎng)接線是較為常見的方式，這種方式可以讓線路在傳導(dǎo)的過程中，與相應(yīng)的導(dǎo)線和電力設(shè)備相互感應(yīng)。另外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電網(wǎng)的線路進(jìn)行分段，考慮到線路的位置以及周圍的主客觀環(huán)境，選擇最合適的配電設(shè)備和裝置，利用現(xiàn)有的資源和信息，這樣可以降低裝置操作的難度。而且，設(shè)計(jì)人員也應(yīng)當(dāng)充分注意現(xiàn)代化技術(shù)的價(jià)值和作用，注重把配網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)信息技術(shù)進(jìn)行融合，提高整個(gè)區(qū)域供電的自動(dòng)化水準(zhǔn)，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)自己的方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，讓配網(wǎng)系統(tǒng)能夠向著更加穩(wěn)定和可靠的方向發(fā)展。

2.2 通信系統(tǒng)的規(guī)劃

通信系統(tǒng)自始至終都是配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中的重要組成部分，這是對(duì)電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)水準(zhǔn)的集中體現(xiàn)，也是信息和資料傳輸?shù)臉蛄汉图~帶，通信系統(tǒng)質(zhì)量的高低會(huì)影響10kV 電網(wǎng)的整體質(zhì)量，并且也會(huì)影響供電企業(yè)的信息收集與整理。這也就要求，設(shè)計(jì)人員必須利用更加可靠且可行的通信手段，利用通信手段，把監(jiān)控中的信息進(jìn)行收集和整理，然后，發(fā)出特定的指令，把指令傳達(dá)到終端設(shè)備上，而后再執(zhí)行相應(yīng)的操作。當(dāng)下，光纜通信的性能是相對(duì)來(lái)講較為優(yōu)越的，所以，設(shè)計(jì)人員也可以適當(dāng)增加通信光纜的數(shù)量，但也要考慮變電站的受限因素，要考慮變電站在建設(shè)時(shí)所處的外部環(huán)境，具體問題具體分析。

2.3 自動(dòng)重合分段器

以縣級(jí)的10kV 配網(wǎng)運(yùn)行為例，電閘的開關(guān)大多都是依靠人工操作來(lái)完成的，只有部分電站采用聲控的方法進(jìn)行調(diào)整，或者是采用感應(yīng)的模式，這一操作的主要目的是為了讓電閘的開關(guān)控制體現(xiàn)出人性化的特點(diǎn)。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員就可以利用自動(dòng)重合分段器，讓電網(wǎng)的控制管理能夠向著科學(xué)化的方向運(yùn)行，節(jié)省人力資源和物力資源。在縣級(jí)變電站中，要利用自動(dòng)重合閘，對(duì)電閘進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的即時(shí)檢測(cè)，啟動(dòng)延時(shí)輸電程序，同時(shí)，還可以及時(shí)把線路斷開，避免出現(xiàn)安全問題，提高電流傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2.4 中心站設(shè)計(jì)

除了基本的通信系統(tǒng)建設(shè)，中心站在配電系統(tǒng)中發(fā)揮的作用也是無(wú)可替代的，它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)并分析配網(wǎng)的狀態(tài)和情況，而且其自身的構(gòu)成也具有明顯的復(fù)雜性特點(diǎn)，涉及許多部分的工作，包括電信系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。在中心站建設(shè)的時(shí)候，光纖網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是最優(yōu)越的選擇，其自身不僅可以提高數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，還能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性，能夠讓監(jiān)督人員隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并作出應(yīng)急處理。

2.5 直屬子站

電力機(jī)械設(shè)備是確保電網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，所以，設(shè)計(jì)人員也需要通過直屬子站對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督，如果網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀況較為良好，電子設(shè)備也沒有出現(xiàn)故障和問題，那么，直屬子站還可以發(fā)揮出維護(hù)場(chǎng)的作用。首先，就工作技術(shù)的運(yùn)用來(lái)講，要建設(shè)較為系統(tǒng)的倒班和夜班制度，值班人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的零件進(jìn)行檢查，看是否需要進(jìn)行更換或者是調(diào)整，在實(shí)際運(yùn)行的期間，也可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整工作的安排。其次，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)直屬子站的數(shù)據(jù)進(jìn)行定期檢查，提高數(shù)據(jù)的可靠性，然后，把信息進(jìn)行整合，分析制作成圖表，撰寫工作報(bào)告，反映配網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題，并與上級(jí)和管理部門進(jìn)行探討，制定出解決的方案。

2.6 環(huán)網(wǎng)形式

就10kV 的電網(wǎng)設(shè)計(jì)來(lái)講，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員都會(huì)把環(huán)網(wǎng)形式作為首選，之所以會(huì)出現(xiàn)這一操作，主要是因?yàn)?，配電線路在選擇的時(shí)候需要，面臨一些距離上的限制，不能選擇距離過遠(yuǎn)的兩個(gè)線路，并且，距離較近的線路還可以改變輸電線的路線，這樣就可以發(fā)揮出環(huán)網(wǎng)狀的效果。而且，對(duì)配網(wǎng)構(gòu)架進(jìn)行持續(xù)性優(yōu)化，也可以提高電力輸送的質(zhì)量和效率。另外，環(huán)網(wǎng)形式的建設(shè)需要借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這就能夠排除許多主觀上的誤差和不合理因素，減少線路問題發(fā)生，提高互聯(lián)網(wǎng)連接的水準(zhǔn)。另外，環(huán)網(wǎng)形式在10kV電網(wǎng)中的應(yīng)用本就顯露出了較明顯的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，一旦部分線路的運(yùn)行出現(xiàn)了故障和問題，也不會(huì)影響其他正在運(yùn)行的線路，基本上可以保證區(qū)域供電的穩(wěn)定性，而且還可以及時(shí)提醒工作人員進(jìn)行維修和處理，當(dāng)工作人員解決這些故障后，管網(wǎng)型式又可以讓整個(gè)配電系統(tǒng)恢復(fù)到原有的供電狀態(tài)中，優(yōu)化用戶的服務(wù)。

3 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，持續(xù)性推動(dòng)10kV 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的發(fā)展，是符合我國(guó)電力建設(shè)潮流的應(yīng)有之策，也是實(shí)現(xiàn)區(qū)域信息資源共享的有效措施。本文從通信系統(tǒng)的規(guī)劃、配網(wǎng)中心站的設(shè)計(jì)、環(huán)網(wǎng)形式等角度論述了10kV 配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的方法，整體上符合當(dāng)下鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展的基本情況，也尊重了區(qū)域的經(jīng)濟(jì)實(shí)際，具有理論上的合理性與實(shí)踐上的可行性，能夠作為設(shè)計(jì)人員的參考依據(jù)。但不可否認(rèn)的是，我國(guó)區(qū)域和區(qū)域之間的發(fā)展差距是較為明顯的，所以，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的進(jìn)程也有所區(qū)別，仍有一些問題亟待改善。