縣級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行模式及優(yōu)化方案研究

金曉磊

摘 要：隨著配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的加快，縣級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)營也日益普及，選擇不同的運(yùn)行管理模式將對配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響。對此，簡要闡述了縣級(jí)配電網(wǎng)的現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)組成，分析了配網(wǎng)自動(dòng)化的運(yùn)行管理模式，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：縣級(jí)；供電企業(yè)；配網(wǎng)；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0104-02

中低壓配電網(wǎng)作為整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，直接與用戶連接，是用戶與電源連接的橋梁，在整個(gè)配電網(wǎng)中具有十分重要的作用。目前，我國的中低壓配電網(wǎng)通常由縣級(jí)企業(yè)直接管理，由于末端用戶分布十分廣泛，管理起來比較煩瑣、復(fù)雜，且需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，因此國家不斷投入大量資金對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化改造和升級(jí)。低壓配網(wǎng)自動(dòng)化概念較廣，既包括低壓配電網(wǎng)的管理自動(dòng)化，也包括運(yùn)行自動(dòng)化，而運(yùn)行自動(dòng)化又包含配電網(wǎng)中的變電站、饋電網(wǎng)絡(luò)及管理、監(jiān)控和優(yōu)化等。

在重視低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的同時(shí)，對自動(dòng)化運(yùn)行管理也不能掉以輕心，特別是運(yùn)行模式的選擇和管理。配電自動(dòng)化系統(tǒng)中包含大量的現(xiàn)代化設(shè)備和先進(jìn)技術(shù)，運(yùn)行過程中的維護(hù)與傳統(tǒng)電網(wǎng)存在較大差異，必須對其運(yùn)行模式進(jìn)行有效管理，才能充分發(fā)揮出它智能、精確的優(yōu)勢?；诖耍疚膶h級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行模式和優(yōu)化方案進(jìn)行研究。

1 縣級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀

所謂“配電自動(dòng)化”是指電網(wǎng)在運(yùn)行過程中，通過各種現(xiàn)代化設(shè)備，將整個(gè)配電網(wǎng)的運(yùn)行、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和用戶等各種信息進(jìn)行有效集成，形成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對整個(gè)配電網(wǎng)的監(jiān)控、調(diào)度等自動(dòng)化操作。隨著配電網(wǎng)改革的進(jìn)一步深化，各個(gè)電力企業(yè)都將電網(wǎng)末端用戶的管理提到了戰(zhàn)略地位，對其進(jìn)行有效的管理成為電力部門的重中之重?，F(xiàn)階段，日益增多的公變、專變被逐步列入到配電網(wǎng)監(jiān)控和采集的范疇中，使得配網(wǎng)自動(dòng)化日益豐富起來。為了提高供電可靠性，提高對末端供電系統(tǒng)的管理效率，各個(gè)電力部門不斷對電網(wǎng)進(jìn)行改造，建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

目前，各縣級(jí)供電部門對低壓配電網(wǎng)建設(shè)支持力度都較大，期望也比較高。雖然上級(jí)供電部門將配網(wǎng)自動(dòng)化作為先進(jìn)企業(yè)的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但由于我國低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)仍處于起步階段，在許多方面還沒有一致的評判標(biāo)準(zhǔn)，電力部門重視建設(shè)而輕視維護(hù)，這都給配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)帶來了一定的弊端。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)和組成

配電網(wǎng)絡(luò)是指電力系統(tǒng)中二次變電站低壓側(cè)直接面向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)中的電力設(shè)備主要包括架空線路、變電站、開閉所和變壓器等。現(xiàn)階段，國內(nèi)縣級(jí)供電企業(yè)的電壓等級(jí)多數(shù)都為110 kV及以下，所以，目前將所有110 kV等級(jí)以下的電網(wǎng)都?xì)w入低壓配電網(wǎng)絡(luò)中。

配電網(wǎng)自動(dòng)化是指整個(gè)配電系統(tǒng)利用現(xiàn)代化的電子、通信、電腦和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，并與電網(wǎng)中的電力設(shè)備相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)在運(yùn)行過程中的自動(dòng)監(jiān)測、保護(hù)、控制和計(jì)量等，以提高整個(gè)低壓配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量、可靠性和經(jīng)濟(jì)型。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通常由主站、子站、監(jiān)控控制端和通信端等部分組成。其中，主站是整個(gè)配電網(wǎng)的核心組成部分，包括計(jì)算機(jī)和應(yīng)用程序；子站是主站的分支，主要由PC機(jī)構(gòu)成，在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控、控制和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)等；監(jiān)控控制端則由各種終端控制構(gòu)成，包括饋電線柱上開關(guān)、開閉所、變壓器等多種電子設(shè)備終端，主要作用是實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中各種配變、開閉所數(shù)據(jù)的控制；通信端的作用是實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的傳輸，通常采用光纖、載波和GPRS等方式傳輸。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行模式

我國低壓配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)始于20世紀(jì)80年代，借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，采用引進(jìn)、試點(diǎn)等多種自動(dòng)化技術(shù)，經(jīng)過約30年的發(fā)展，我國配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)日益成熟，特備是在現(xiàn)代化電子設(shè)備的制作方面。隨著科技生產(chǎn)力的快速發(fā)展，目前國內(nèi)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)應(yīng)用規(guī)模日益擴(kuò)大，但在應(yīng)用過程中仍存在諸多困難，主要表現(xiàn)在以下幾方面：①相關(guān)技術(shù)人才相對短缺；②配電網(wǎng)運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)故障，排除和決策流程方面比較煩瑣、復(fù)雜；③對于配電網(wǎng)自動(dòng)化的管理亟待加強(qiáng)。

綜上所述，這些困難和問題與目前的管理和運(yùn)行模式息息相關(guān)。分析多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可知，選擇不同的運(yùn)行和管理模式，會(huì)對配電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率產(chǎn)生明顯不同的影響。

目前，配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行管理模式包括以下兩種。

3.1 調(diào)配一體化模式

所謂“調(diào)配一體化”是指在進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)時(shí)，對運(yùn)行系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一建模，同時(shí)集中在一套系統(tǒng)上投入使用。例如，很多低壓配電網(wǎng)都采用EMS/DMS/SCADA一體化主站系統(tǒng)，使輸電系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)合二為一，這就導(dǎo)致在運(yùn)行過程中只能根據(jù)職責(zé)范圍在工作面進(jìn)行分割。

3.2 調(diào)配獨(dú)立運(yùn)行模式

該模式目前常用的是SCADA/DA/DMS一體化主站系統(tǒng)，在這套系統(tǒng)中，輸電調(diào)度和配網(wǎng)兩個(gè)系統(tǒng)是分別配置的，兩種系統(tǒng)主要通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。

采取第一種運(yùn)行模式，由于維護(hù)人員屬于輸電網(wǎng)調(diào)度的原來人員，對整個(gè)系統(tǒng)十分熟悉，因此在進(jìn)行維護(hù)時(shí)比較容易。而采用第二種模式，對于調(diào)度人員來說，都具備了十分豐富的經(jīng)驗(yàn)，操作不存在任何問題；但是對于配網(wǎng)維護(hù)人員來說，要重新熟悉新系統(tǒng)，會(huì)略顯不足，可能還會(huì)面臨系統(tǒng)癱瘓的尷尬處境。

對于縣級(jí)電力部門來說，最佳的選擇是第一種模式，這樣不僅能夠充分節(jié)約資源、避免浪費(fèi)，還能提高工作人員的工作效率。而對于較大城市的配電網(wǎng)，如果選擇第一種模式，會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)過于龐大、復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障，影響范圍也較大，因此大城市可選擇第二種配電模式。但在人員分配上要適當(dāng)擴(kuò)充，同時(shí)合理配合調(diào)度和配電網(wǎng)部門，盡量避免在配網(wǎng)部門安排新人。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化優(yōu)化方案研究

4.1 加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)涉及的用戶范圍廣、人員多，配網(wǎng)線路不穩(wěn)定，配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)信息的傳輸、無線與有限網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合傳輸、數(shù)據(jù)庫的更新等，最終實(shí)現(xiàn)對整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、匯總和分析。因此，對其進(jìn)行高質(zhì)量的維護(hù)是確保整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

4.2 成立專門的維護(hù)職能機(jī)構(gòu)

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，涉及到通信、自動(dòng)化和一次設(shè)備等多方面的工作，要做好這些方面的運(yùn)行維護(hù)，對相關(guān)技術(shù)人員的培養(yǎng)和管理是十分關(guān)鍵的，因此必須成立相關(guān)的班組，并配備專業(yè)人員。對縣級(jí)低壓配電網(wǎng)實(shí)施配電自動(dòng)化，不僅可以降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，還能使配網(wǎng)人員更加全面、系統(tǒng)地掌握整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，從而提高電力部門的經(jīng)濟(jì)效益和核心競爭力。

4.3 做好縣級(jí)低壓配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃

要進(jìn)行縣級(jí)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，必須首先對該地區(qū)的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷情況進(jìn)行詳細(xì)的了解和調(diào)查，同時(shí)結(jié)合本地區(qū)的具體情況，合理規(guī)劃配電網(wǎng)自動(dòng)化和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)。

4.4 逐步實(shí)現(xiàn)縣級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化

在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)時(shí)，可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上因地制宜，逐步實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。對于建設(shè)過程中的各種基本資料，例如主接線圖、地理圖、統(tǒng)計(jì)報(bào)表和各種數(shù)學(xué)模型等，要進(jìn)行完善保管。

4.5 改造與升級(jí)同步實(shí)施

由于縣級(jí)配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的用戶分布范圍廣，在改造和升級(jí)配網(wǎng)時(shí)投資成本較高，因此在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)時(shí)，必須根據(jù)用電可靠性和安全性的基本要求，結(jié)合當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)的具體情況制訂規(guī)劃，并分布實(shí)施，將配網(wǎng)的改造和升級(jí)同步進(jìn)行，協(xié)調(diào)配合，在試點(diǎn)成功的基礎(chǔ)上逐步推廣。

5 結(jié)束語

縣級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化是科技生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果，由于其強(qiáng)大的系統(tǒng)功能，在選擇科學(xué)合理的運(yùn)行管理模式后，不僅能提高供電系統(tǒng)供電的可靠性和穩(wěn)定性，還能減少事故影響的范圍，更體現(xiàn)了電力部門的服務(wù)質(zhì)量，是提高電力部門經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的重要保證。

參考文獻(xiàn)

[1]解立新.縣級(jí)供電企業(yè)配電自動(dòng)化[J].農(nóng)村電氣化，2011（02）.

[2]王兆太，高振江，郭忠偉，等.縣級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[N].國家電網(wǎng)報(bào)，2008（06）.

[3]黃兢詩.縣級(jí)供電企業(yè)配網(wǎng)自動(dòng)化的研究和應(yīng)用[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

〔編輯：李玨〕

Abstract： With the acceleration of the construction of distribution network automation， distribution automation county power enterprises operate increasingly popular， choose a different mode of operation and management will have a different impact on the quality of the distribution network is running. In this regard， a brief description of the current situation and the county distribution network structures， analysis of distribution automation operation and management mode， and the corresponding optimization.

Key words： county； supply companies； distribution network； automation