配网规划及配网自动化发展趋势

配网规划及配网自动化发展趋势

姚志鹏

（惠州电力勘察设计院有限公司516000）

摘要:电力配网体系的发展趋势是完成配网自动化，依托领先的科学技能，凭借计算机等设备完成自动化、智能化，为配电网络供给有用的供电时刻、供电功率，使配网体系正常、安全和牢靠地运转。现在，电力配网自动化还不够成熟，仍存在不少一系列的问题。讨论配网自动化的现状，寻找有效的方法推进配网自动化的发展。

关键词:电力配网；自动化；方法

配网自动化技能电力体系运转中必不可少的技能之一，经过将信息技能、电子技能及通讯技能等相结合，使用现代化设备完成对配电网的办理与维护，以确保电力体系供电的稳定性与安全性。在配电自动化不断发展的进程中，正逐步朝着智能化、现代化和科技化的方向发展，怎样改进配网自动化的有关技能，以使其匹配电力体系的发展要求，已逐步变成各大电力企业正在探究的现实一系列的问题。

1、配网自动化的关键技术

配电终端是全部配网自动化体系的基础组成部分，能够将全部体系在运转进程中发生的一切数据进行汇总、收拾，并经过终端传输出去，是DA体系安稳运转的重要确保。配网自动化端口技能主要包含以下几个方面：（1）硬件计划技能。为确保配电终端能够安稳运转，其硬件计划也在不断完善，从芯片级计划到嵌入式微机计划，再到主板引入计划等，都极好地提升了配电终端的安稳性，加大了内部的存储能量，确保了问题查看的实时性。此外，DSP的高速采样技能，提升了配电终端的作业能力，有用地提升了作业效率，确保了作业质量。（2）功能计划技能。传统的配电终端在功能上具有单一性，主要是以问题查看为主，当时的技能革新进程，逐步将这种单一化的功能转化为集成化的功能，不只增加了功能的多样性，也确保了配电终端的高效性。除了基础的问题查看功能外，在功能计划上还添加了数据记载与处理功能、维护功能、终端就地DA功能等，不只为体系诊断供给愈加详实和精确的数据，更能够有用下降体系折损，延伸体系的运用寿命。（3）通讯接口技能。通讯接口技能能够在确保数据稳定传输的基础上，为配电终端就地完成DA功能供给了必要条件。在现在遍及适用的通讯接口技能包含串行接口、工业现场总线及以太网接口等，因为作业的原理有所不同，所发生的效果也有所区别。以太网接口因为具有速率高、通讯牢靠、传输速度快点等特点被大家遍及适用，国内运用的以太网结构类型主要包含总线型和串口变换型两品种型。

2电力配网自动化的现状与存在的一系列的问题

2.1投入与产出份额不协调

建设配网自动化的进程中，为了能够在最大程度上提高配网体系的功率，计划和计划时应全部、客观和体系地对配网体系进行调查和剖析。可是现在的配网体系自动化建造受到来自各方要素的影响如改造、新建等，很多地方的自动化建设在计划上都缺少全部的思考，使得该区域的自动化建设达不到基本要求，有些已投入运转的体系投入与产出的份额失衡，造成资本的浪费。

2.2电力设备老化

因为这些年用电量增加，电力设备的投入加大，很多电力设备都是新投入运用的，但因为缺少修理、原材料质量不过关等各种要素的影响，有些设备呈现老化景象，一些较陈旧、落后、安全系数低的设备仍在投产运用，致使电力配网自动化缺少相应的设备支撑，电网运行的安全受到威胁。

2.3电力配网体系的线路计划的科学程度较低

计划输电线路时要充分思考各要素，比如线路的负荷状况、运用寿命、运转功率等，并对输电区域进行严格、全部和详尽的调查和查看，确保施工安全、牢靠，确保线路的合理化，契合输电要求。但现在的电力配网体系中，线路的计划缺少科学性，关于一些偏远、地舆条件恶劣的区域，还不时呈现配网交叉跨越的状况。

3配网自动化建设设计方案

3.1配网自动化设计方案

①配网自动化系统的数据量与计算量均十分庞大，因此，需保证数据量与计算量相平衡。可将网络层面的数据与计算安排在主站端设备处理，将终端层面的数据与计算安排在终端设备处理。②针对配网自动化系统的特点，在实际设计时，应遵循“先站室后线路、先架空后电缆、先环网后放射、先重点后一般”的设计理念。

图1配网自动化建设的总体规划思路

3.2配网自动化通信系统设计

根据配网自动化通信方式，将其主要分为无线公网通信方式与光纤通信方式两种，针对不具备光缆敷设条件的配电室、箱变、用户分界负荷开关等终端配置，采用无线公网通信方式，利用移动公网的虚拟专网，传送至电力企业通信网，然后再向相应供电公司配网调度中心转发。光纤通信又分为工业以太网技术与无源光网络技术，该通信系统设计根据系统实际建设情况而合理选择。以某个基地的配网自动化系统通信系统建设为实例，介绍该系统的建设情况及获得的效果，该基地配电网自动化系统组成如图2所示。该配网自动化系统在建设时，考虑到该基地未来的整个规划和现有的实际情况，决定采用三层结构模式进行设计建立。①主站。主站主要起到对配网系统监控与自动化管理的作用。②子站。子站大多是设置在变电站中，于110kV变电站中设置两个子站，便可实现变电站10kV出线的馈线自动化，起到上传、下达相关指令、信息的作用。③终端。配网自动化系统中的终端，主要是负责对馈线开关、线路、环网柜、开闭所、高低压开关柜、配电变压器等主要配电设备进行数据采集与监控。

图2基地配电网自动化系统组成

该基地建成如下的配网自动化系统之后，明显看出配网自动化水平得到了很大程度的提升，从而进一步保障了基地配网系统的安全、经济、可靠、高效运行。配电网的整体规划以及自动化水平目标、拓扑结构决定了配网通信系统的建设。在配网自动化系统的实际建立中，在考虑到上述因素外，还应该因地制宜，并严格遵循“高效、安全、可靠、经济”的原则进行设计建立。因此，在配网自动化通信系统的建设中，必须考虑到如下几点：①具有双向通信能力，具有可扩展能力。②通信速率快，通信安全。③具备防过电压能力，抗干扰能力、防雷能力。④最好建立备用通信通道，以便在发生停电或故障时，能够应用备用通信通道维持正常通信。

3.3配网自动化的实现技术

3.3.1供电方式及一次设备

受地域与经济开展要素的影响，中国的配电网在管理上划分为城市电网(大中城市)与村庄电网(村庄、县城)，城市电网以电缆网方法为主，村庄电网以架空线方法为主。

配电网的供电方法由电源点、线路开关设备、网架(线路联合)三有些决议，电源点、网架的不一样方法组合，架构了多种多样的供电方法，如单电源辐射状供电、双(多)电源互备供电、双(多)电源环网供电、网格状供电等，而线路开关设备如环网柜、重合器、分段器、断路器、负荷开关等供给了功用各异的供电合作计划。城市电缆网多选用环网柜(配负荷开关、真空断路器、SF6断路器等)作为配电线路主设备，农电架空线网多选用重合器、分段器、断路器、负荷开关等作为配电线路主设备。

以线路开关设备区别的供电计划主要有：电缆环网柜计划、架空重合器计划、分段器(主动配电开关)计划、断路器计划、负荷开关计划等。评估架空网配网主动化供电计划好坏的首要根据是供电可靠性，包含问题下停电规模、停电次数、停电时刻、康复供电时刻。无论是依托智能开关设备维护合作阻隔问题仍是经过通讯、主站软件阻隔问题，均期望简化电网联合的复杂性，对一般的城区和农网，选用双电源环网供电，完全能满意用户的供电可靠性要求。

3.3.2远动系统及二次设备

配电自动化体系的远动关键完成FTU、TTU对线路开关、配电台区(变压器)的监控。远动体系及设备的牢靠性功能首要包含维护动作、环网操控、远方操控、就地手动等四方面。配电自动化远动体系的首要问题是线路电源(外表与操作电源)和传输规约，规划适用于野外环境的、牢靠的不间断电源是完成配电自动化的一个难题。因为配电线路设备的地理分布性，现在变电所选用的CDT、POLLING规约，均不适用于配电自动化体系，新的101规约得到了必定程度的使用，它能否作为配电自动化远动传输规范，尚难鉴定，现在IEC正在拟定新的传输协议规范。

3.3.3通信方案及设备

配电自动化的通讯计划包含主站对子站、主站对现场单元、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间的通讯等广义的规模。现在施行的完好配电自动化试点工程体系的通讯计划指主站对子站、主站对现场单元的通讯。通讯是配电网自动化的一个要点和难点，区域不一样、条件不一样，通讯计划也多种多样：光纤、电力载波、有线电缆、微波、扩频等，但总的来看，选用混合通讯计划是对比符合实际的准则，通讯干线(指10kV线路)用光纤(城市供电半径较短，同样有较好的性能价格比)，支线(指低压配电台区)选用其他通讯方法(根据间隔干线远近、传输要求高低决议)，远间隔孤立点选用无线传输。

需求说明的是，配网自动化光纤通讯通常传输一路数据，带宽在几十K即可，需选用专用光端机。配电载波技能是有着无穷远景的配电网通讯技能，现在尚未达到实用化。

3.3.4主站网络与软件功能：

配电网自动化的主站功能包括SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等，主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C/S模式，以P-P-C/S-B/S一体化架构，充分体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点，计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，并提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。

从供电局的实际需要和发展需求出发，目前的配电自动化系统应该实现配(网)调(度)合一的设计，技术上统一平台，管理上易于维护(考虑到尤其是县级供电局自动化技术力量不足的实际困难)，经济上节约资金(包括节约建设资金和维护费用)，同时也奠定了将来电力企业信息化的基础。在做法上，重视已有的调度自动化的升级改造与建设配网自动化统一考虑，新上调度自动化与建设配网自动化统一考虑。

需要说明的是，配电网自动化系统实现监控与管理一体化，在技术上体现在信息的高效共享，而不仅是通过数据转换的松散联网。

4配网自动化技能的发展趋势

4.1配网自动化的归纳型受控端

这种受控端是以SCADA体系为基础，对电网信息进行专业化搜集，此外，还能够对所搜集到达的数据信号进行归纳处理，经过功能来限制受控端的数量，在一定程度上优化了体系的装备，使内部规划得到简化。这种受控端能够将多种功能有用集合于一体，同时完成查看、办理和操控等多项功能，并将这些数据信息经过通讯技能实时地传输给主控方，为主控方的进一步决议计划供给参阅根据。

4.2定制电力技能

定制电力技能是在电压安稳器、频率查看器、迅速无功补偿器等设备相互配合的基础上有用施行的，关于中低压配网来说具有非常重要的现实意义，不光能够消除谐波，还能够有用地防止电压闪变。当体系内的电力负荷呈现刹那间变化的景象时，该技能能够精确地发现问题区域，并及时做出有用处理，防止事端的扩大化。电力线上网技能(PLC)主要是指使用电力线传输数据和话音信号的一种通讯方法,这种方法使用现有的电力线作为传输介质,传输速率可达10M,能够与光纤通讯相媲美。将该技能使用于配网自动化体系进行数据传输具有非常好的使用前景,具有通道牢靠性高、出资少见效快、与电网建造同步等得天独厚的长处。但现在从各方面的报导上来看,该技能与实践使用之间还有一些间隔,尤其是在怎么处理当负载动摇时确保数据传输的安稳性等方面还须做较多攻关。

4.3新式FA体系

FA体系主要是经过分布式电源，为不一样的负荷供给快捷式电源，削减因为线路传输而发生的不必要能耗，以此来确保能源的有用使用。但现阶段新式FA体系运用的进程中，仍存在一定的艰难，如分布式电源的位置难以确定，配网运转方法多变等一系列的问题，在往后的技能革新进程中，需要对这类一系列的问题注重，以满足该体系的使用条件。

结论

配网自动化不仅能够保证保障电力系统的稳定运行，还可以通过现代化技术提升系统的运作效率。虽然现阶段配网自动化技术已在电力行业逐步普及，但是随着技术水平的不断提升，我们需要在原有的基础上通过完善和改革，提升配网自动化技术水平，促进电力行业的健康发展。

参考文献：

[1]吴静.电力系统配网自动化技术现状与发展趋势[J].低碳世界，2013（18）：130-131.

[2]钱进.论电力系统中配网自动化技术与应用[J].三角洲，2014（7）：10-10，12.

[3]李慧颖，宋斌，孙晓林，等.浅议配电网自动化技术的发展趋势[J].科技视界，2014（22）：274-274，334.