楊晨穎 王曉婷

摘 要：隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)電力事業(yè)改革也得到了進(jìn)一步的推進(jìn)，隨之而來(lái)的供電企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境也更加激烈。大部分供電企業(yè)為了確保自身的穩(wěn)定健康發(fā)展，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，逐漸開(kāi)始對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化改造。本文結(jié)合作者實(shí)際研究，分析了配電網(wǎng)自動(dòng)化的幾種常見(jiàn)通信方式，同時(shí)就自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建以及配電網(wǎng)運(yùn)行管理提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化建設(shè)；運(yùn)行管理

在電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以明顯的降低電力系統(tǒng)的故障發(fā)生幾率，有效提升電能供應(yīng)質(zhì)量和穩(wěn)定性，提升電力服務(wù)水平。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)可以在很大程度上減少電力故障的檢修處理時(shí)間，提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保供電安全。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，市場(chǎng)對(duì)于電力能源的需求量也在逐漸增加，對(duì)安全穩(wěn)定供電的要求也越來(lái)越多，因此需要我們大力推廣應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，促進(jìn)供電企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化的通信方式

通信系統(tǒng)的建設(shè)屬于配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于通信系統(tǒng)的建設(shè)一般來(lái)說(shuō)要求體現(xiàn)在其規(guī)模、復(fù)雜程度以及自動(dòng)化程度上，通常包含了通信穩(wěn)定性、建設(shè)成本、能夠達(dá)到的最大傳輸速度等內(nèi)容。在很多歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，選擇的通信方式一般來(lái)說(shuō)是線載波通信、控制技術(shù)、無(wú)線通信以及衛(wèi)星通信技術(shù)等。因?yàn)榕潆娋W(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)需要與遠(yuǎn)程終端實(shí)現(xiàn)通信，因此必須要合理的控制其通信成本。此外，主干通道往往由一些小的站點(diǎn)構(gòu)成，因此在通信方式的選擇上也必須要更加偏向于更加高質(zhì)量的方式，例如說(shuō)光纖通信以及無(wú)線擴(kuò)頻等；次要干道的站點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)選擇相對(duì)穩(wěn)定的通信方式。下面作者分別簡(jiǎn)單的介紹我們常見(jiàn)的幾種通信方式：

1.1 光纖通信

光纖通信屬于智能配電網(wǎng)中普遍選擇的一種方式，光纖通信的特征是在其運(yùn)行時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流較大，穩(wěn)定性也較強(qiáng)，主要有工業(yè)型交換機(jī)組網(wǎng)以及EPON組網(wǎng)兩種。工業(yè)型以太網(wǎng)的交換機(jī)組網(wǎng)對(duì)早期工業(yè)型以太網(wǎng)是在終端位置進(jìn)行光纖連接，之后再組建光纖以太網(wǎng)環(huán)，我們通常選擇鏈形與環(huán)形這兩種組網(wǎng)形式，它們的優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)高寬帶保護(hù)。同時(shí)，以太網(wǎng)的交換機(jī)對(duì)光纖的設(shè)置和交換機(jī)數(shù)量的配置都有非常高的要求，因此采取這樣的組網(wǎng)方式也會(huì)在一定程度上提高成本，加之智能配電網(wǎng)終端數(shù)量較多，導(dǎo)致了工業(yè)型以太網(wǎng)的建設(shè)成本持續(xù)上升，不符合配電網(wǎng)通信建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。另一種是EPON光纖方式，它屬于相對(duì)成熟的技術(shù)，同時(shí)也是配電網(wǎng)光纖未來(lái)發(fā)展的必然選擇。EPON的組網(wǎng)方式有單電源輻射網(wǎng)以及手拉手環(huán)形網(wǎng)，我們可以沿電纜來(lái)實(shí)施布線作業(yè)，從而能夠得知EPON組網(wǎng)與配電網(wǎng)是基本相同的。配電子站在放置OLT設(shè)備之后，借助于OLT與PON連接多個(gè)POS，將其放在二次箱體之內(nèi)。

1.2 音頻電纜通信和微波擴(kuò)頻通信

音頻電纜通信方式的優(yōu)勢(shì)在于成本較低，施工方便，但是其抗外界干擾能力較弱。例如說(shuō)我們?cè)诩僭O(shè)10kV線路的過(guò)程中，若存在短路現(xiàn)象，音頻電纜會(huì)立即感應(yīng)到短路電流，從而對(duì)終端設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，因此我們很少選擇這種通信方式。而微波擴(kuò)頻通信指的是把微波的載波信息進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)試，之后把信號(hào)頻帶予以擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)傳輸。這種通信方式的特征是抗干擾能力較強(qiáng)，在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠發(fā)揮出較大的作用。

1.3 無(wú)線GPRS

當(dāng)今時(shí)代計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)之中，GPRS無(wú)線業(yè)務(wù)也得到了進(jìn)一步的推廣普及，特別是在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中發(fā)揮出了非常重要的作用。利用GPRS無(wú)線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸，無(wú)需其他外部設(shè)備，所產(chǎn)生的成本也非常低。所以無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用極大的降低了自動(dòng)化建設(shè)成本，也提升了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)

2.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成與要求

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要是由主站、終端設(shè)備以及通信設(shè)備構(gòu)成。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主站一般是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)程序構(gòu)成，其平臺(tái)必須要符合開(kāi)放式、穩(wěn)定性以及實(shí)用性的需求。通常來(lái)說(shuō)包括了數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控工作站、顯示器、通信機(jī)以及前置機(jī)等設(shè)備；配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的終端設(shè)備通常包含了饋線終端、配變終端以及重歸終端三種，它的作用主要是進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的收集與處理、接受遠(yuǎn)程指令、記錄相關(guān)事件并上報(bào)、電源斷電保護(hù)等；配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用的通信手段一般是光纖通信、微波通信、無(wú)線電通信以及同軸電纜等。通信自動(dòng)化直接決定了配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)程度，我們?cè)谂潆娋W(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況來(lái)選擇不同的通信方式。

2.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的技術(shù)方案

選擇以電纜當(dāng)作配電主干線的自動(dòng)化建設(shè)方案。這種方案一般適用于城市商業(yè)區(qū)和人員密集的位置，以環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜為主體，負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜按照實(shí)際用戶的數(shù)量來(lái)設(shè)置出線回路，如果進(jìn)出線回路數(shù)量較多則可將其變更為開(kāi)閉所。環(huán)網(wǎng)柜通常是負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器組合，如果某一路電源出現(xiàn)故障，另一路電源會(huì)直接切換到母線，從而在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。通信方式上一般選擇光纖和電話線，有助于降低外部干擾。

選擇架空線路方案。這種方案通常適用于交通道路情況較好的環(huán)境，主要以裸架空導(dǎo)線以及架空絕緣導(dǎo)線為主，多數(shù)時(shí)候采取雙回路架設(shè)，選擇雙電源環(huán)網(wǎng)供電的形式。這一方案的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，布線也比較靈活，在正常條件下乙電源開(kāi)關(guān)為開(kāi)路運(yùn)行方式，甲電源負(fù)責(zé)供電。如果發(fā)生故障則切換乙電源供電。架空線路一般包括了分段器型和重合器型兩種，即由重合器、分段器、重合分段器作為控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。

選擇輻射型配電網(wǎng)方案。此方案通常適用于單電源供電的城市郊區(qū)以及農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)，配電線路能夠按照具體情況來(lái)進(jìn)行設(shè)置（多級(jí)重合器以及分段器保護(hù)），從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)故障隔離以及短時(shí)恢復(fù)供電。

選擇低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)方案。這一方案能夠有效處理兩個(gè)問(wèn)題：其一是低壓雙電源問(wèn)題；其二是配電變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問(wèn)題。解決措施是科學(xué)設(shè)置配電變壓器，確保供電半徑與實(shí)際需求相符合，合理控制負(fù)荷密度。我們把2臺(tái)或者更多配電變壓器在低壓側(cè)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，同時(shí)配置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，從而可以在變壓器發(fā)生故障之后能夠立即進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行管理

首先應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。只有保證配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理之后，才能夠讓系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)模塊之間進(jìn)行有效的交流，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化程度，增加配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在系統(tǒng)中所占據(jù)的技術(shù)比重，從而將電力系統(tǒng)以及配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)。當(dāng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理之后，各個(gè)模塊的操作行為也會(huì)更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)在智能電網(wǎng)中的科學(xué)集中管理，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理的指揮，借助于主計(jì)算機(jī)端對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行控制。

其次應(yīng)當(dāng)合理的分配自動(dòng)化系統(tǒng)中各個(gè)模塊的自動(dòng)化領(lǐng)域。這樣可以讓供電企業(yè)和下屬各個(gè)部門之間實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享，從而有效提升配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理效率，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的電力運(yùn)行環(huán)境做出科學(xué)的調(diào)控操作。另外，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中不同模塊的合理分配可以讓系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更快的傳輸，有效的避免信息數(shù)據(jù)失真的現(xiàn)象，從而確保配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化策略安全性從整體上提高幾個(gè)等級(jí)，保證電力系統(tǒng)時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)下。

最后是必須要進(jìn)一步健全分布式能源接入標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)劃方案。實(shí)踐說(shuō)明，分布式電源的類型、數(shù)量和容量之間存在的差異，會(huì)在很大程度上決定了其接入配電網(wǎng)之后所產(chǎn)生的影響力?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)分布式電源接入標(biāo)準(zhǔn)大部分還是沿用IEEE1547系列，其中存在一定的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。同時(shí)，如果大量的分布式能源直接接入到中低壓配電網(wǎng)之后，很容易導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而表現(xiàn)為能量雙向流動(dòng)的英特網(wǎng)式布局。正是由于這一原因，我們應(yīng)當(dāng)科學(xué)的對(duì)接入方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)于分布式電源的類型、容量和安裝位置進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，將分布式電源的功能充分發(fā)揮出來(lái)，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

我們必須要認(rèn)識(shí)到，配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)屬于一項(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)的工程，自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建需要循序漸進(jìn)，穩(wěn)步實(shí)施。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)必然會(huì)成為供電企業(yè)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)手段，同時(shí)也是配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展過(guò)程中的必然選擇，因?yàn)樗梢哉嬲拇_保配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為社會(huì)各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)和人民的生活用電提供充足的保障。但是在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行管理過(guò)程中，我們也應(yīng)當(dāng)從實(shí)際出發(fā)，統(tǒng)籌全局，努力做好各項(xiàng)技術(shù)工作，只有這樣才能夠確保自動(dòng)化技術(shù)的作用得以充分的發(fā)揮，才能夠讓其為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。

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