董奇光

（廣東電網(wǎng)責(zé)任有限公司佛山禪城供電局，廣東 佛山528000）

0 引言

目前，配網(wǎng)自動(dòng)化在我國仍然處于初級(jí)階段，配網(wǎng)建設(shè)與主網(wǎng)建設(shè)相比資金投入相對(duì)較少，配網(wǎng)的自動(dòng)化程度也處于比較低的水平，所以國內(nèi)的供電質(zhì)量與國際先進(jìn)水平相比相差甚遠(yuǎn)。我國目前大多數(shù)配網(wǎng)設(shè)備技術(shù)性能相對(duì)比較落后，供電恢復(fù)速度慢，事故發(fā)生概率高，這種現(xiàn)狀對(duì)人民的正常生活和國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展造成了嚴(yán)重影響。隨著我國電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐步形成，配網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)表現(xiàn)突出，造成了電力需求與電網(wǎng)設(shè)施配備嚴(yán)重不協(xié)調(diào)的局面，因此加強(qiáng)城市配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)迫在眉睫，而積極將一體化系統(tǒng)應(yīng)用于配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，不僅有利于推動(dòng)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，也能推動(dòng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化概述

1.1 配網(wǎng)自動(dòng)化的內(nèi)涵

配網(wǎng)自動(dòng)化是采用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)配網(wǎng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，最終實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行與事故情況的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制，形成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)。配網(wǎng)自動(dòng)化能夠提高電網(wǎng)供電的可靠性，并實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)管理的自動(dòng)化，進(jìn)而提高管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低運(yùn)行維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般由配電主站、配電子站和配電終端3部分組成。其中，配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的可靠性和技術(shù)水平直接影響整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的正常工作。因?yàn)榕渚W(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)承載著傳輸大量生產(chǎn)和管理信息的重任，負(fù)責(zé)配電主站、配電子站和配電終端的連接，是電力保證和安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的水平?jīng)Q定著配網(wǎng)供電的可靠性與穩(wěn)定性，其是衡量電力系統(tǒng)運(yùn)行水平的重要因素。

1.2 配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國東南沿海地區(qū)，由于政府的重視、思想的進(jìn)步、行業(yè)技術(shù)的領(lǐng)先、資金的投入充足，配網(wǎng)自動(dòng)化已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。配網(wǎng)自動(dòng)化使得這些地區(qū)和城市的人民受益頗豐，從而激勵(lì)他們更加重視建設(shè)和發(fā)展配網(wǎng)自動(dòng)化，也就使得配網(wǎng)自動(dòng)化的快速發(fā)展成為可能。但傳統(tǒng)配網(wǎng)設(shè)備的不足之處卻不能忽視，由于一、二次設(shè)備比較分散，在一次設(shè)備和二次設(shè)備廠家之間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，也未形成統(tǒng)一的生產(chǎn)準(zhǔn)則，這就給配網(wǎng)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)帶來了很多不便。因此，一體化智能環(huán)網(wǎng)開關(guān)設(shè)備的出現(xiàn)將會(huì)給這個(gè)龐大的市場(chǎng)帶來驚喜和奇跡。與此同時(shí)，我國在配網(wǎng)自動(dòng)化行業(yè)已經(jīng)投入了大量的人力和財(cái)力，不斷地學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)，而且也通過自主科研或與國外展開合作來研究更為先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，我們會(huì)在以后的實(shí)際工作中不斷探索，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為更先進(jìn)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的出現(xiàn)而努力。

2 一體化智能環(huán)網(wǎng)柜的應(yīng)用

2.1 傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)缺陷

環(huán)網(wǎng)柜在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著為環(huán)網(wǎng)配電的重要職能，起著非常重要的作用。隨著環(huán)網(wǎng)柜的廣泛使用，我們對(duì)于其靈活性和安全性提出了更高的要求。傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜的各部分器件采用無分區(qū)混合方式進(jìn)行安裝，并且與柜體進(jìn)行固定，因此，環(huán)網(wǎng)柜的靈活性受到很大的局限。無分區(qū)混合安裝模式不僅造成了安裝布局的混亂，而且對(duì)配置組合方案的設(shè)計(jì)帶來了較大的難度，也給零部件的更換與維修帶來了很多不便。如果配置方案需要更改，則環(huán)網(wǎng)柜的整體布局都需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 一體化智能環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，一體化智能環(huán)網(wǎng)柜在國外某些發(fā)達(dá)國家或地區(qū)如歐美、日本、韓國等已得到普遍認(rèn)可和使用。一體化智能環(huán)網(wǎng)開關(guān)設(shè)備集配電一、二次設(shè)備為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，是智能電網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。一體化智能環(huán)網(wǎng)柜以負(fù)荷開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、分布式二次終端控制單元為核心，來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)遙測(cè)、遙控、遙信全方位一體化功能。其主要任務(wù)是配合系統(tǒng)主站的配網(wǎng)故障檢測(cè)、定位及隔離，有時(shí)也能獨(dú)立完成任務(wù)。這項(xiàng)技術(shù)功能成熟、安全可靠，適用于各種規(guī)模的配網(wǎng)，具備自愈、兼容、互動(dòng)、優(yōu)化等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)信息化和自動(dòng)化的有力保障。

2.3 配網(wǎng)自動(dòng)化一體化環(huán)網(wǎng)柜

圖1為一種配網(wǎng)自動(dòng)化一體化環(huán)網(wǎng)柜。該一體化環(huán)網(wǎng)柜集開關(guān)設(shè)備與配網(wǎng)自動(dòng)化智能終端于一體，能夠很好地滿足配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)要求。其中，開關(guān)設(shè)備采用全封閉、全絕緣六氟化硫氣箱，而負(fù)荷開關(guān)和接地開關(guān)為一體化三工位開關(guān)，并且設(shè)計(jì)有可靠的泄壓通道，能夠最大限度地保證操作人員的人身安全不受傷害。配網(wǎng)自動(dòng)化智能終端采用分層式模塊化設(shè)計(jì)，上層是通訊層，中層為DTU、電源管理模塊、電池層、端子層，下層預(yù)留電壓互感器小室，分別如圖1中1、2、3、4、5和6所指。其固定性與靈活擴(kuò)展性完美統(tǒng)一，能夠提供最便捷的升級(jí)擴(kuò)容方案，而且全密封PT模塊小巧的造型能夠完全解決電壓信號(hào)采集問題，并為DTU終端提供電壓采樣信號(hào)。

圖1 配網(wǎng)自動(dòng)化一體化環(huán)網(wǎng)柜

配網(wǎng)自動(dòng)化終端單元采用模塊／插件式設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)電源模塊、主控模塊、各種功能模塊和各種接口模塊。系統(tǒng)電源模塊是全密封和全絕緣的，安裝在柜內(nèi)母線側(cè)，由2只獨(dú)立的電壓互感器組成，主要為DTU終端提供電源及電壓采樣信號(hào)。主控模塊采用滿足電氣隔離、電磁屏蔽要求的抗干擾工業(yè)級(jí)芯片，并應(yīng)用軟、硬件 WATCH DOG；主控模塊至少有2個(gè)串行通信接口、一個(gè)維護(hù)接口和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口。配網(wǎng)自動(dòng)化終端可根據(jù)用戶需要配置各種通信設(shè)備，可擴(kuò)展監(jiān)測(cè)功能及監(jiān)測(cè)容量。配網(wǎng)自動(dòng)化終端與六氟化硫環(huán)網(wǎng)柜并排安裝。柜與柜之間采用絕緣母線通道相互隔離，故障情況下可有效防止事故蔓延，使環(huán)網(wǎng)柜具備更高的安全性和可靠性。

$ 結(jié)論

一體化智能環(huán)網(wǎng)柜與傳統(tǒng)環(huán)網(wǎng)柜相比優(yōu)勢(shì)明顯，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）一體化智能環(huán)網(wǎng)柜集配電一、二次設(shè)備為一體，能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，以負(fù)荷開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、分布式二次終端控制單元為核心，來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)遙測(cè)、遙控、遙信全方位一體化功能，其技術(shù)功能成熟、安全可靠，適用于各種規(guī)模的配網(wǎng)，是實(shí)現(xiàn)智能配網(wǎng)信息化和自動(dòng)化的有力保障。

（2）在10kV城鄉(xiāng)配網(wǎng)建設(shè)中，一體化智能環(huán)網(wǎng)柜結(jié)合現(xiàn)代電子通信技術(shù)可以及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行判斷，從而快速加以處理，及時(shí)恢復(fù)供電，保證了重要負(fù)荷的供電可靠性要求。

（3）采用一體化智能環(huán)網(wǎng)柜可大幅度降低城鄉(xiāng)配網(wǎng)建設(shè)的投資，實(shí)現(xiàn)智能化管理和雙向互動(dòng)。

［1］丁孝華，葛成余，徐石明.一體化智能環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)的研制［J］.華通技術(shù)，2003（3）