10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展和運(yùn)用研究

魚(yú)軍 徐露 李若宇 李道川

（國(guó)網(wǎng)新疆電力有限責(zé)任公司喀什供電公司，新疆喀什 844000）

伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域?qū)﹄娔苜Y源依賴性的增大，各個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，都應(yīng)該徹底突破傳統(tǒng)的技術(shù)限制，積極采用全新的配網(wǎng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃理念，不斷擴(kuò)大配網(wǎng)規(guī)模，提升配網(wǎng)建設(shè)水平。現(xiàn)階段的配網(wǎng)自動(dòng)化取得了明顯的發(fā)展成效，尤其是10kV配網(wǎng)中的自動(dòng)化發(fā)展，大大提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和可靠性，給人們提供了更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)質(zhì)量。但伴隨著人們對(duì)配網(wǎng)建設(shè)水平提出的新要求，各個(gè)電力企業(yè)在當(dāng)下及未來(lái)的發(fā)展中，都應(yīng)該進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。

1.配網(wǎng)自動(dòng)化的主要內(nèi)容

配網(wǎng)自動(dòng)化是在傳統(tǒng)配網(wǎng)的基礎(chǔ)上經(jīng)由自動(dòng)化技術(shù)與先進(jìn)的配電設(shè)施，來(lái)形成配網(wǎng)自動(dòng)化體系，當(dāng)配網(wǎng)自動(dòng)化體系形成后，可自動(dòng)對(duì)配網(wǎng)狀態(tài)加以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。總體上來(lái)看，配網(wǎng)自動(dòng)化中融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)，這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，可對(duì)電網(wǎng)實(shí)施在線和離線狀態(tài)的自動(dòng)控制和調(diào)配。根據(jù)當(dāng)下配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成，主要包含有變電站、自動(dòng)調(diào)動(dòng)系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)、配電主站、配電子站與遠(yuǎn)方終端、通信網(wǎng)絡(luò)，可對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的全過(guò)程、全要素都加以自動(dòng)化控制，這種自動(dòng)化發(fā)展是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，不僅提升了電網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性，還減少了在電網(wǎng)運(yùn)行中不必要的資源消耗[1]。

2.配網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵要求

2.1 要有較強(qiáng)可靠性

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展中，要求系統(tǒng)需具備極強(qiáng)的可靠性，除了要保持電源點(diǎn)的可靠性外，更需要進(jìn)行科學(xué)的配電網(wǎng)架設(shè)計(jì)，以提升電網(wǎng)自動(dòng)化水平。當(dāng)然，針對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化中的通信系統(tǒng)、介質(zhì)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，也需開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì)，以使得配網(wǎng)具備更為完善的功能。

2.2 應(yīng)具備較強(qiáng)安全性

配網(wǎng)自動(dòng)化也應(yīng)符合安全性要求，在具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員需嚴(yán)格遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，來(lái)開(kāi)展對(duì)應(yīng)的安全處理。也能夠結(jié)合物理設(shè)備、動(dòng)態(tài)口令、生物識(shí)別等多種方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的身份認(rèn)證和賬號(hào)管理，開(kāi)展對(duì)應(yīng)的安全設(shè)計(jì)，提升配網(wǎng)安全性。

3.10kV配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展情況

3.1 配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)基本概況

以某一地區(qū)的10kV配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)為例，其自動(dòng)化建設(shè)取得了明顯的成效，具體表現(xiàn)在以下方面：（1）以線路為單位，此地區(qū)共有171回10kV線路實(shí)現(xiàn)了饋線自動(dòng)化，根據(jù)饋線自動(dòng)化的建設(shè)成效，其覆蓋率高達(dá)80.67%，188回10kV線路形成了“三遙”終端，饋線自動(dòng)化覆蓋率高達(dá)90%[2]。（2）以終端為單位，在此地區(qū)內(nèi)總共有898套自動(dòng)化終端接入了配電主站，終端接入率高達(dá)100%，開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)化終端72套、柱上開(kāi)關(guān)自動(dòng)化終端473套、故障指示器終端353套。

3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行情況

根據(jù)該地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)和運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)從2018年5月開(kāi)始，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化就在中壓故障處理、計(jì)劃停電過(guò)程等起到了重要的作用，可通過(guò)遙控操作來(lái)提升電力調(diào)度的科學(xué)性。結(jié)合該地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行情況，2018年全年中的電網(wǎng)調(diào)配中，遙控操作執(zhí)行了109次，其中，成功88次，成功率為80.7%，有21次不成功，其中有2次是因?yàn)檫\(yùn)維單位的遙控操作錯(cuò)誤，而其余19次則是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)不佳所導(dǎo)致[3]?？傊?，在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)并投入使用以后，在故障自動(dòng)化處理、電力自動(dòng)化調(diào)配中取得了明顯的成效，自動(dòng)化設(shè)計(jì)改造效果突出。

4.10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)用

4.1 主站集中控制系統(tǒng)

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)榕渚W(wǎng)規(guī)模的龐大性，系統(tǒng)運(yùn)行中往往會(huì)遇到各種因素的干擾，給配網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行帶來(lái)一定的不利影響，因此，為有效降低故障概率，使得配網(wǎng)可在特定的環(huán)境下保持高效的運(yùn)行狀態(tài)，就可采用主站集中控制的方式，使得在配網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中，即使出現(xiàn)了故障，對(duì)應(yīng)的模塊也能夠在第一時(shí)間內(nèi)就進(jìn)行智能化處理。在主站集中控制技術(shù)支持下，可對(duì)配電終端加以動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，當(dāng)配網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)發(fā)生了對(duì)應(yīng)的故障后，就可立即向系統(tǒng)發(fā)送警報(bào)，而在警報(bào)發(fā)出的同時(shí)，主站集中控制系統(tǒng)可立即進(jìn)行故障信息的采集，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行故障類型、位置等的精準(zhǔn)判定，提出最為有效的故障處理策略[4]。主站集中控制系統(tǒng)下的故障處理流程下，不需要與變電站重合閘相結(jié)合，整體的操作十分便捷，具有高度的靈活性，雖然如此，主站控制系統(tǒng)下的故障定位下，因?yàn)閷?duì)于主站和通信有著極高的依賴性，也就使得在開(kāi)展主站集中控制系統(tǒng)建設(shè)是，往往需投入比較高的資金。當(dāng)在配網(wǎng)系統(tǒng)中采用的是主站集中控制技術(shù)時(shí)，在主干線關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)化斷路器的配置，通過(guò)有線或者是無(wú)線通信的方式來(lái)將其與主站連接。

4.2 智能分布式故障定位系統(tǒng)

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中，智能分布式故障定位技術(shù)也是關(guān)鍵性的技術(shù)，經(jīng)由智能分布式故障定位系統(tǒng)，可在配網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)各個(gè)終端都加以實(shí)時(shí)檢測(cè)，在出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將所采集到的故障信息發(fā)送給主站，而主站在接收到該故障信息以后，會(huì)經(jīng)由相應(yīng)的處理來(lái)進(jìn)行故障定位。在這一系列的分析和處理流程下，專業(yè)的工程人員也就能夠根據(jù)主站所接收到的信息來(lái)進(jìn)行故障的快速處理。但在智能分布式故障定位系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的保護(hù)裝置設(shè)計(jì)，比如，可采用重合閘、三相過(guò)流保護(hù)、接地告警等，在主干線的全部節(jié)點(diǎn)上，都應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)化斷路器的設(shè)置。

4.3 遠(yuǎn)程故障點(diǎn)處理技術(shù)

遠(yuǎn)程故障點(diǎn)處理技術(shù)也是10kV配網(wǎng)自動(dòng)化中的關(guān)鍵性技術(shù)，針對(duì)10kV配電網(wǎng)的通信建設(shè)，如果處于相對(duì)偏遠(yuǎn)的地區(qū)，其通信線路的鋪設(shè)中常常會(huì)遇到很多的技術(shù)難題，針對(duì)這方面問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)故障的實(shí)時(shí)檢測(cè)，需在相應(yīng)的位置上進(jìn)行故障指示器的安裝，以通過(guò)故障指示器來(lái)實(shí)現(xiàn)故障的精準(zhǔn)定位[5]。在遠(yuǎn)程故障點(diǎn)處理技術(shù)支持下，同樣可進(jìn)行故障的可視化定位，使得后續(xù)的故障處理更為便捷且高效。以配置作為區(qū)分，遠(yuǎn)程故障點(diǎn)技術(shù)主要有幾種模式：?jiǎn)我还收现甘酒?；故障指示器與通信終端結(jié)合；故障定位與主站、指示器和通信終端相結(jié)合的模式。如果在故障處理中采用的是單一故障指示器，為提高監(jiān)測(cè)科學(xué)性，每間隔一段距離就需要進(jìn)行一個(gè)指示器的安裝，這種模式下，指示器的運(yùn)行維護(hù)相對(duì)困難，不符合當(dāng)下配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的要求，再加上指示器本身的通信功能有限，故障處理的便捷性不夠。為達(dá)到10kV配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的要去，需進(jìn)行智能故障指示器的使用，因?yàn)樵摲N指示器的短路故障檢測(cè)、遠(yuǎn)程控制等功能突出。

5.結(jié)語(yǔ)

伴隨著信息時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)電網(wǎng)行業(yè)有長(zhǎng)足發(fā)展，自動(dòng)化成為了當(dāng)下及未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向，尤其是10kV配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展，在未來(lái)尚存在很大的發(fā)展空間，各個(gè)電力企業(yè)都要結(jié)合智能電網(wǎng)的建設(shè)要求，進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新。