田寶林

摘 要： 隨著我國(guó)全面推進(jìn)智能化電網(wǎng)建設(shè)，“十二五”期間將基本建成安全可靠、節(jié)能環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)、管理規(guī)范的新型農(nóng)村電網(wǎng)。文章闡述了智能化農(nóng)網(wǎng)的基本概念，以及西部地區(qū)縣級(jí)電網(wǎng)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，分析了配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中需要注意的問(wèn)題，并提出了適用于縣級(jí)電網(wǎng)智能化升級(jí)改造的建設(shè)方案。

關(guān)鍵詞： 智能化 縣級(jí)農(nóng)網(wǎng) 配網(wǎng) 升級(jí)

“十二五”期間，國(guó)家將安排4100億元用于農(nóng)網(wǎng)改造，這是繼上世紀(jì)末農(nóng)網(wǎng)改造之后的又一次大規(guī)模升級(jí)改造，對(duì)農(nóng)網(wǎng)發(fā)展是一個(gè)極好的機(jī)遇，如何抓住這次電網(wǎng)改造升級(jí)的機(jī)遇，徹底解決目前存在的問(wèn)題，建設(shè)一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的縣級(jí)電網(wǎng)，為區(qū)域政治、經(jīng)濟(jì)發(fā)展打好基礎(chǔ)，是我們必須認(rèn)真思考的問(wèn)題。

一、農(nóng)網(wǎng)智能化的含義

農(nóng)網(wǎng)智能化的基本特征是技術(shù)上體現(xiàn)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化，管理上體現(xiàn)集團(tuán)化、集約化、精益化、標(biāo)準(zhǔn)化。

信息化是指在農(nóng)網(wǎng)中體現(xiàn)為有效整合農(nóng)電管理信息資源，消除信息孤島，依靠農(nóng)網(wǎng)智能通信手段，利用信息集成技術(shù)解決方案，為農(nóng)電業(yè)務(wù)一體化管理提供智能決策支持。自動(dòng)化是指為適應(yīng)農(nóng)網(wǎng)特點(diǎn)和運(yùn)行環(huán)境，適度提高農(nóng)網(wǎng)智能裝備水平，依靠面向多點(diǎn)分散數(shù)據(jù)的低成本高可靠通信系統(tǒng)、實(shí)用化高效信息采集傳輸及集成應(yīng)用自動(dòng)化與優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)?；?dòng)化是指通過(guò)信息實(shí)時(shí)溝通分析，為用戶提供透明、便捷、安全的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村分布式電源和儲(chǔ)能裝置的靈活接入，促進(jìn)電能的安全、高效、環(huán)保應(yīng)用。

二、西部縣級(jí)電網(wǎng)現(xiàn)狀

在上世紀(jì)末全國(guó)農(nóng)網(wǎng)改造時(shí)，對(duì)縣級(jí)電網(wǎng)的供電設(shè)施進(jìn)行了全面升級(jí)。以某縣供電分公司為例，在中壓配網(wǎng)線路分段和分支上采用了真空開(kāi)關(guān)，建成了地區(qū)農(nóng)網(wǎng)首個(gè)環(huán)網(wǎng)供電線路，并取得了線路損耗明顯下降，電壓質(zhì)量和供電可靠性顯著提高的良好效果。但是隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展需求，這些老舊的電網(wǎng)構(gòu)架、配變臺(tái)區(qū)的布點(diǎn)、設(shè)備的功能已不能滿足目前用戶的要求。

1.中低壓配網(wǎng)構(gòu)架布置不合理?？h城配網(wǎng)饋路供電輻射半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)承受能力數(shù)倍，電源單一，10kV配網(wǎng)線路N-1比例過(guò)低，發(fā)生故障后引起大范圍停電的風(fēng)險(xiǎn)較大。配電臺(tái)區(qū)布置供電半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)250M，配變?nèi)萘坎蛔?，低壓?dǎo)線截面制約貪荷發(fā)展裕度。

2.設(shè)備落后，電網(wǎng)升級(jí)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱。在聯(lián)絡(luò)、分段、分支的開(kāi)關(guān)選型上，10kV真空開(kāi)關(guān)沒(méi)有檢測(cè)、保護(hù)、控制測(cè)量接口，保護(hù)的整定不能按負(fù)荷階梯形整定。配變沒(méi)有監(jiān)測(cè)、保護(hù)、遠(yuǎn)抄接口，中壓配網(wǎng)一旦出現(xiàn)備障，仍然采用全線人工逐段排查，工作效率低，停電時(shí)間長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)損失大。

3.低壓配網(wǎng)導(dǎo)線截面偏小，集裝表箱安裝方式缺陷多。隨著居民生活水平提高，負(fù)荷的自然增率以每年20%遞增，每戶居民最高負(fù)荷可達(dá)7kW，之前選用的電纜已無(wú)法承擔(dān)目前的負(fù)荷。加之低壓供電半徑偏長(zhǎng)，電壓質(zhì)量無(wú)法保證。

4.電網(wǎng)規(guī)劃缺乏前瞻性。由于西部的發(fā)展相對(duì)其他地區(qū)而言較為滯后，因此，電網(wǎng)的規(guī)劃水平受經(jīng)濟(jì)、信息、技術(shù)、人才等因素的制約，缺乏與發(fā)達(dá)地區(qū)的技術(shù)交流及專業(yè)的技術(shù)人才管理和維護(hù)引入的先進(jìn)系統(tǒng)。

三、縣級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)需要注意的問(wèn)題

1.一般縣級(jí)電網(wǎng)的規(guī)模不大，在開(kāi)展配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)時(shí)，應(yīng)該遵循穩(wěn)定、可靠、實(shí)用、先進(jìn)相結(jié)合的原則，避免大而全及盲目建設(shè)。

2.從經(jīng)濟(jì)方面考慮，縣級(jí)電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)要有針對(duì)性，避免建設(shè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.根據(jù)以往配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，通信是配網(wǎng)自動(dòng)化的瓶頸。已有的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，往往由于通信通道故障，導(dǎo)致已有的系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果不理想，甚至癱瘓。

4.在方案選擇上，要注重故障處理的效果，如單一的主站集中控制的處理模式需要同時(shí)滿足以下條件：通信信道完好；主站計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)穩(wěn)定正常；故障處理基于計(jì)算機(jī)上的配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與現(xiàn)場(chǎng)一致；現(xiàn)場(chǎng)FTU設(shè)備和通信裝置運(yùn)行正常。因此，在方案選擇時(shí)要深入分析，選擇適合自身?xiàng)l件的建設(shè)方案。

5.在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，要注重專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)和隊(duì)伍組建，為后期的技術(shù)維護(hù)奠定基礎(chǔ)。

四、適用于縣級(jí)配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)方案

1.基于故障指示器的故障定位系統(tǒng)。故障指示器通過(guò)檢測(cè)短路電流的特征判別短路故障。通過(guò)在分支點(diǎn)和用戶進(jìn)線等處安裝短路故障指示器，迅速確定故障分支和區(qū)段，快速排除故障，恢復(fù)正常供電。近年來(lái)具有同時(shí)檢測(cè)單相接地故障和相間短路故障的二合一故障指示器，使得指示器功能進(jìn)一步擴(kuò)展，而且它的通信可以采用GSM短信方式、GPRS/CDMA等通信方式，所以在此基礎(chǔ)上配合安裝一定數(shù)量的通信終端，可以將故障指示器的動(dòng)作狀態(tài)發(fā)送到控制中心，在控制中心的計(jì)算機(jī)地理圖上或單線圖上直接定位故障點(diǎn)，大大提高故障處理效率。

2.在故障定位系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級(jí)的二遙方案。這種方案是在第一種方案的基礎(chǔ)上增加監(jiān)測(cè)終端，除了具有第一種方案的功能外，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的基本監(jiān)測(cè)。在故障自動(dòng)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加線路電流的測(cè)量和監(jiān)測(cè)，可以更進(jìn)一步地達(dá)到我們對(duì)配網(wǎng)的基本監(jiān)測(cè)要求，提高該自動(dòng)化方案的實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)的兩遙監(jiān)測(cè)（遙測(cè)、遙信）。對(duì)于縣級(jí)電網(wǎng)而言，這種方案采用GPRS/CDMA等通信方式基本就能滿足需要。

3.分布式智能控制方案。這種方案主要是用智能控制器配合電動(dòng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)隔離和自動(dòng)轉(zhuǎn)供電，是在原來(lái)的電壓分?jǐn)嗥?、電流分?jǐn)嗥鳌⒅睾掀骷夹g(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展出的一種技術(shù)。通過(guò)給電動(dòng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器配置一臺(tái)智能自動(dòng)化裝置，綜合監(jiān)測(cè)線路電流、開(kāi)關(guān)兩側(cè)電壓、結(jié)合開(kāi)關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)，在故障情況下可以自主判斷故障位置，自動(dòng)跳開(kāi)故障區(qū)段的兩側(cè)開(kāi)關(guān)，自動(dòng)合上聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的自動(dòng)隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。如果在這種方案的基礎(chǔ)上增加通信裝置，就可以自動(dòng)升級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)的FTU，實(shí)現(xiàn)三遙（遙測(cè)、遙信、遙控）功能，適合手拉手供電的環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)使用。

4.具有通信功能的分布式智能控制方案。這種方案是在第三種方案的基礎(chǔ)上，增加局部光纖通信，環(huán)網(wǎng)內(nèi)的各FTU互相交互信息，在故障后毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)直接跳開(kāi)離故障點(diǎn)最近的兩側(cè)開(kāi)關(guān)，而變電站出線開(kāi)關(guān)并不需要跳閘，使停電區(qū)域最小，同時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)合閘轉(zhuǎn)供，保證停電時(shí)間最短，而且這種方案即使在網(wǎng)絡(luò)通信失效的情況下，該環(huán)網(wǎng)中的設(shè)備也會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)為第三種方案工作，保證故障處理的功能不會(huì)喪失。適合具有光纖通信通道的場(chǎng)合，對(duì)供電可靠性要求較高的電網(wǎng)可以考慮使用這種方案。

對(duì)于縣級(jí)電網(wǎng)而言，必須本著經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的原則，統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合考慮配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備情況、資金規(guī)模等因素，選擇效果最佳的方案，實(shí)現(xiàn)縣級(jí)農(nóng)網(wǎng)智能化，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。