10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計

陳滿

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京市江寧區(qū)供電分公司，江蘇 南京 211100）

配網(wǎng)是否能夠達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，會直接關(guān)系到大眾的用電體驗(yàn)，同時也與國家社會的發(fā)展息息相關(guān)?，F(xiàn)階段，我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的黃金時期，配網(wǎng)技術(shù)自然也要緊跟國家需要，更好地為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支撐。近年來，隨著各種創(chuàng)新技術(shù)的不斷發(fā)展，諸多領(lǐng)域都已呈現(xiàn)出自動化發(fā)展趨勢，電力行業(yè)自然也并不例外。本文將以10kV 配網(wǎng)為主，重點(diǎn)探討如何規(guī)劃并設(shè)計自動化建設(shè)體系。

一、確立規(guī)劃原則

加強(qiáng)配網(wǎng)架構(gòu)的合理性是有效推進(jìn)10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)的前提保障。在正式開展10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)任務(wù)的過程中，工作人員需要客觀分析配網(wǎng)的分布與架構(gòu)。同時，也要根據(jù)具體的規(guī)劃方案與設(shè)計方案，設(shè)定完整的建設(shè)規(guī)則。

首先，在工作開展之前，工作人員需要貫徹實(shí)踐性原則。根據(jù)具體的建設(shè)要求，設(shè)定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施操作。與此同時，要全面了解國家對此所頒布的法律，并予以遵守。并且，貫徹因地制宜的原則，要考慮配網(wǎng)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，針對性展開配網(wǎng)規(guī)劃，加強(qiáng)整體工作與當(dāng)?shù)厍闆r的貼合關(guān)系[1]。其次，在自動化建設(shè)工作中，工作人員要合理選擇主干道，并需要對主干道的建設(shè)方式加以適當(dāng)優(yōu)化。結(jié)合已有案例分析來看，比較常見的建設(shè)方式是環(huán)網(wǎng)接線。相比于其他方式來說，環(huán)網(wǎng)接線的應(yīng)用效率會更高。在使用過程中，可有效穩(wěn)定線路的傳輸狀態(tài)，并借助導(dǎo)線設(shè)備與電力設(shè)備，加強(qiáng)線路傳輸?shù)陌踩?，順利完成?fù)荷轉(zhuǎn)移，降低線路荷載量。再者，在安裝線路的過程中，工作人員要遵循分段原則。能夠以完整10kV 配網(wǎng)線路為主，合理將其分段。針對不同的段落線路，工作人員需要針對具體的影響因素，展開綜合考慮，并設(shè)立規(guī)劃方式。最后，在選擇配電設(shè)備時，工作人員要遵循信息化數(shù)字化原則，大力推進(jìn)信息設(shè)備的信息化及數(shù)字化發(fā)展，以此加強(qiáng)整體設(shè)備的綜合性及可操作性。必要時，可融入遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，借此完善系統(tǒng)的功能，使之可更好地為10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)提供支撐。

二、自動重合分段

在10kV配網(wǎng)運(yùn)行中，電閘開關(guān)主要以人工操作為主，只有少部分電站中使用聲控、感應(yīng)模式，而進(jìn)行這一操作的目的就是要提升電閘控制的人性化。因此在這一背景下，設(shè)計人員可以借助自動重合分段器等來提升電網(wǎng)控制管理效果，確保管理的科學(xué)化，在節(jié)約人力資源、物力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效控制目標(biāo)。因此在變電站中需要及時引入自動重合閘，提升電閘控制效果，做好電壓及時檢測等工作，在輸入相關(guān)程序的基礎(chǔ)上斷開短路，避免出現(xiàn)安全隱患，保障電流的穩(wěn)定傳輸。

三、通信系統(tǒng)規(guī)劃

在10kV 配網(wǎng)組成體系中，通信系統(tǒng)占據(jù)著較為重要的位置，會直接決定整體建設(shè)工作的最終效果。在我國現(xiàn)階段的電力行業(yè)，絕大多數(shù)供電企業(yè)內(nèi)部都會借助新興技術(shù)打造信息交換的系統(tǒng)，借此促進(jìn)信息資源的共享與流通，為配網(wǎng)自動化建設(shè)工作夯實(shí)基礎(chǔ)。并且，在通信系統(tǒng)的支撐下，企業(yè)也可更加穩(wěn)定地展開信息交換工作，對信息的安全性形成有效維護(hù)。所以，在10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)工作中，工作人員要有意識對通信系統(tǒng)加以規(guī)劃，加強(qiáng)整個系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性[2]。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式及時收集配網(wǎng)信息，并經(jīng)由監(jiān)控，自動傳輸。與此同時，工作人員也可借由系統(tǒng)，反向配網(wǎng)發(fā)布命令。由通信系統(tǒng)將命令傳輸?shù)脚渚W(wǎng)終端，促使配網(wǎng)自動執(zhí)行。

由此可見，在配網(wǎng)自動化建設(shè)工作中，通信系統(tǒng)起到了樞紐作用，關(guān)系著整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)。所以，在建設(shè)期間，工作人員可適當(dāng)?shù)卣归_市場調(diào)查，了解一些創(chuàng)新性的設(shè)備材料與技術(shù)，如光纜通信。相比于其他設(shè)備，光纜通信的穩(wěn)定性及綜合性能會更高，工作人員可利用通信光纜打造通信系統(tǒng)，降低變電站外部設(shè)備受到損壞而造成的通信系統(tǒng)影響。除此之外，在不同的地區(qū)，通信組網(wǎng)所形成的效果也均有不同，所以工作人員要根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇，保證通信組網(wǎng)的有效應(yīng)用。

四、中心站的設(shè)計

在配網(wǎng)中，中心站也是不容忽視的一大組成要素。其主要的作用在于監(jiān)控配網(wǎng)狀態(tài)，及時察覺其在運(yùn)行過程中存在的各種問題，并向工作人員發(fā)出警示，使之可及時處理，降低損失，加強(qiáng)配網(wǎng)的安全性穩(wěn)定性。

綜合來說，10kV配網(wǎng)的整體組成機(jī)構(gòu)相對較為復(fù)雜，其中囊括了諸多不同的部分。如基礎(chǔ)系統(tǒng)與綜合系統(tǒng)。以基礎(chǔ)系統(tǒng)為例，其內(nèi)部還包括多種不同的組成要素，如定位、通信、檢測、計算機(jī)等。在10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)的過程中，工作人員需要以中心站為核心，以光纖網(wǎng)絡(luò)為主要選擇，進(jìn)一步加強(qiáng)配網(wǎng)信息及配網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸穩(wěn)定性時效性。除此之外，在融入了中心站設(shè)計后，即便配網(wǎng)會出現(xiàn)問題，也能夠自動發(fā)出警報。工作人員可針對性地展開問題分析，并設(shè)立相應(yīng)的解決建議。在10kV 配網(wǎng)自動化發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)從明確建設(shè)設(shè)計思路出發(fā)，在借鑒與優(yōu)化的基礎(chǔ)上做好劃分工作。中心主站是配網(wǎng)自動化發(fā)展中的核心所在，屬于24 小時不間斷實(shí)時監(jiān)測管理中心，借助計算機(jī)主機(jī)、輔機(jī)、系統(tǒng)服務(wù)器、電子檢測儀等實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)自動化的有效監(jiān)控，保障其穩(wěn)定運(yùn)行。在中心主站中涉及光纖運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，能夠及時上傳數(shù)據(jù)與信息，找出存在的問題，在深入分析問題原因的基礎(chǔ)上找出解決問題的方法，實(shí)現(xiàn)自動化控制目標(biāo)，確保工作的精準(zhǔn)化。而在分區(qū)分站中能夠完成自動開閉與局部中轉(zhuǎn)，其中包含了小機(jī)箱與配電站等，能夠確保DCAP-3000 的細(xì)節(jié)化與具體化，構(gòu)建出自動運(yùn)行平臺。在這一平臺中主要是借助監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)等來進(jìn)行工作的，電流傳輸路徑有著系統(tǒng)化與形象化的特點(diǎn)，在必要情況下能夠以紙質(zhì)打印的方式實(shí)現(xiàn)對電流的分析。

五、設(shè)計直屬子站

直屬子站的主要作用在于監(jiān)督電力器械及設(shè)備。例如，其是否可達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，其在運(yùn)行期間是否出現(xiàn)了質(zhì)量損壞或系統(tǒng)損壞的問題。并且，在配網(wǎng)運(yùn)行的過程中，直屬子站可有效監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并為其提供一定的維護(hù)作用。所以在10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)工作中，工作人員要有意識推進(jìn)直屬子站設(shè)計工作，并加大關(guān)注力度，把控工作要點(diǎn)。具體來說，包括以下4 個方面。

首先，在設(shè)計直屬子站時，工作人員要合理選擇工作技術(shù)，并做好相應(yīng)的流程安排。直屬子站在設(shè)計以及建設(shè)中，絕對不可無人監(jiān)管。所以，工作人員需要設(shè)立倒班制度及夜班制度，確保每時每刻都有技術(shù)人員處于建設(shè)崗位。其次，加強(qiáng)電網(wǎng)設(shè)備零件的更換便捷性、簡約性。在10kV 配網(wǎng)運(yùn)行的過程中，工作人員可根據(jù)配網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，靈敏調(diào)整操作方式，以針對性的手段對配網(wǎng)加以質(zhì)量檢驗(yàn)。如若發(fā)現(xiàn)其存在問題，則可直接更換零件，節(jié)約時間，刪減步驟。再者，工作人員需先優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行設(shè)備，然后根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及線型的運(yùn)行系統(tǒng)，對其加以針對性更新，保證設(shè)備可為相關(guān)工作提供有效的數(shù)據(jù)。最后，在設(shè)計直屬子站時，工作人員要整合并分析所得數(shù)據(jù)，并將其以圖表形式展現(xiàn)出來，以圖表為主要依據(jù)編寫工作報告。一般來說，在10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)體系中，信息率最高的便是監(jiān)控站。通過監(jiān)控站與直屬子站的融合，有效促使兩者結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步完善，加強(qiáng)配網(wǎng)自動化運(yùn)行效果[3]。

六、選擇環(huán)網(wǎng)形式

環(huán)網(wǎng)形式是10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)中最受歡迎的一種方案。并且其具有較高的特殊性。首先，在選擇配電線路時，工作人員要注意線路彼此之間的距離，盡量選擇距離較近的線路，以此為輸電線路線改變提供更大的調(diào)整空間，使之可順利達(dá)到環(huán)網(wǎng)狀態(tài)。其次，要注意配網(wǎng)的架構(gòu)，選擇合適的架構(gòu)方式。在正式架構(gòu)之前，可借助信息技術(shù)展開模擬操作，了解整體的構(gòu)架形式。在不斷反思、不斷調(diào)整、不斷優(yōu)化的過程中，使之盡量貼合于理想化狀態(tài)，保證最終呈現(xiàn)出的結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。一方面，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可有效降低線路問題，防止線路運(yùn)行期間出現(xiàn)效率變低的情況；另一方面，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可提高互聯(lián)網(wǎng)連接水平，有助于10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)工作的順利開展，并提高配網(wǎng)運(yùn)行速率。除此之外，如果工作人員發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)在自動化建設(shè)中產(chǎn)生問題，也可有效融入環(huán)網(wǎng)形式，借此控制問題的擴(kuò)散范圍，在盡可能短的時間內(nèi)做好修復(fù)，恢復(fù)供電，保證用戶的用電體驗(yàn)，提高配網(wǎng)運(yùn)行的整體狀態(tài)。

七、配網(wǎng)自動化功能發(fā)展目標(biāo)

現(xiàn)如今，我國已經(jīng)建立了比較完善的10kV 配網(wǎng)自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中涉及較多的內(nèi)容：在10kV 配網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集自動化網(wǎng)SCADA 中，具備實(shí)時監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理等作用。從配網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)層面來講，借助SCADA 能夠及時根據(jù)所獲取的信息、自診斷故障報告實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)掛賬的有效診斷，及時做好定位工作，實(shí)現(xiàn)故障隔離目標(biāo)，完成故障檢修安排等。饋線自動化屬于配網(wǎng)饋線故障自動隔離、供電恢復(fù)系統(tǒng)，當(dāng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)是。能夠及時針對基本參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方測量，同時也可以針對電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，掌握電容器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的均勻調(diào)，最大限度減少電網(wǎng)線路方面的損耗。在監(jiān)測到故障以后，能夠及時針對故障所發(fā)生的區(qū)段進(jìn)行自動化識別，同時也可以針對故障區(qū)段采取斷電隔離保護(hù)等措施，完成選擇性供電等。高級效應(yīng)分析子系統(tǒng)則是針對SCADA 系統(tǒng)中所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確分析與計算的系統(tǒng)，借助母線分析、電量計算分析等，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠繕?biāo)，提升電網(wǎng)運(yùn)行效率分析效果。使用母線符合預(yù)測、饋線潮流計算，能夠建立出完善的實(shí)時配網(wǎng)狀態(tài)估計系統(tǒng)，保障配置的均衡性，根據(jù)相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與重構(gòu)，提供優(yōu)質(zhì)化的供電服務(wù)，在平衡用戶負(fù)荷的基礎(chǔ)上達(dá)到優(yōu)化控制目標(biāo)。因此在10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)及時針對當(dāng)前配網(wǎng)自動化情況進(jìn)行調(diào)查與分析，明確對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)認(rèn)識與定位不準(zhǔn)確問題的原因，使用先進(jìn)的微電子集成技術(shù)、光纖通信技術(shù)等，做好不同系統(tǒng)之間的組合與完善，實(shí)現(xiàn)對故障、實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的有效檢測，做好動態(tài)保護(hù)工作，提升智能控制效果，保障配電系統(tǒng)的安全性與可靠性，不斷提升配電網(wǎng)絡(luò)的安全管理效果。

結(jié)語：綜上所述，10kV 配網(wǎng)自動化建設(shè)與行業(yè)發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間都具有極為緊密地聯(lián)系。推動10kV 配網(wǎng)自動化發(fā)展是行業(yè)對其提出的要求，同時也是時代對其提出的暢想。對此，相關(guān)行業(yè)工作者需針對性地展開配網(wǎng)自動化建設(shè)工作，要確立規(guī)劃原則，展開通信系統(tǒng)規(guī)劃。也要重點(diǎn)關(guān)注中心站設(shè)計及直屬子站設(shè)計。除此之外，還需要合理選擇環(huán)網(wǎng)形式，切實(shí)解決配網(wǎng)自動化建設(shè)中存在的各種問題，促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。