廣州晟源電力勘測設(shè)計咨詢有限公司 510000

摘要：隨著國內(nèi)對電能的需求量的逐漸增加，人們對供電質(zhì)量的要求也是在不斷地提高，直接推動電網(wǎng)向更加智能、高效、可靠、綠色等方向發(fā)展，這也在一定程度上提升了配電網(wǎng)系統(tǒng)的核心地位。為了更好發(fā)揮配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實用價值，提高配電網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)用及故障處理的效率，本文從配電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成及相關(guān)應(yīng)用等方面深入分析，以促進(jìn)綜合自動化技術(shù)與配電網(wǎng)系統(tǒng)的有機(jī)融合。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)系統(tǒng)；自動化；應(yīng)用

0 引言

目前，配電網(wǎng)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展推動下，應(yīng)用愈加廣泛、深入。很多電網(wǎng)公司近幾年也加大了對配電網(wǎng)工程建設(shè)項目的投資力度，尤其是配電網(wǎng)自動化項目方面力度更是非常明顯。配電網(wǎng)自動化技術(shù)主要是通過通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等遠(yuǎn)程監(jiān)控配電網(wǎng)上的設(shè)備，以此提升配電網(wǎng)運行效率及供電質(zhì)量，使電網(wǎng)更能滿足人們的生產(chǎn)、生活需求。

1 配電網(wǎng)系統(tǒng)的組成以及原理分析

對于10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)而言，有著隨時監(jiān)控和協(xié)調(diào)配電網(wǎng)上的設(shè)備功能，是一種集成式的系統(tǒng)，其本身也可作為一項系統(tǒng)工程來看待，并且還有著配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)以及配網(wǎng)自動化終端系統(tǒng)這三個子系統(tǒng)。

1.1主站系統(tǒng)

在配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，居于系統(tǒng)頂層的配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)同整個系統(tǒng)的模式一樣，也有著配電SCADA主站系統(tǒng)、配電AM/FM/GIS應(yīng)用子系統(tǒng)DMS以及配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)DAS三大子系統(tǒng)。在10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)的投入使用前，一般情況下會要求相關(guān)人員對子系統(tǒng)DAS進(jìn)行一定程度的調(diào)試，這樣可避免系統(tǒng)在使用之后出現(xiàn)一些不必要的問題。同時，對于電力設(shè)備的空間定位資料以及屬性資料的獲取、存儲、檢索、分析和顯示需要建立計算機(jī)化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，而配電主站系統(tǒng)中的AM/FM/GIS剛好就可以完成此項任務(wù)。

1.2子站系統(tǒng)

所謂的子站系統(tǒng)，是指在10kV配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)當(dāng)中，起著前后承接的作用，并兼顧管理一些內(nèi)容的功能模塊，即SUB-STATION，這里的承接作用主要表現(xiàn)在對主站的功能進(jìn)行連接，使得整個系統(tǒng)的層次或者結(jié)構(gòu)得到理清，并在信息傳輸時對傳輸過程優(yōu)化，便于在后期通信組網(wǎng)。兼顧管理則是管理電網(wǎng)中的柱上開關(guān)以及在配電站端設(shè)置的監(jiān)控設(shè)備，還有著采集數(shù)據(jù)、實時監(jiān)控或者饋線監(jiān)控和饋線重合閘的作用。在這樣的功能監(jiān)控下，系統(tǒng)的配電主站通信處理器會隨時接收到來自子站系統(tǒng)所傳送的實時數(shù)據(jù)。也就在一定程度上使得主干通道擁擠的局面的得到緩解，并且還能繼續(xù)使用成熟的輸電網(wǎng)自動化技術(shù)。

1.3自動化終端系統(tǒng)

在此系統(tǒng)中，10kV配電網(wǎng)自動化終端系統(tǒng)的主要職責(zé)在于監(jiān)控轄區(qū)內(nèi)所有的相關(guān)設(shè)備，包括開閉所、配電變壓器以及環(huán)網(wǎng)柜等，當(dāng)然，系統(tǒng)實施過程中，對于FTU或者TTU等的三遙功能要凸顯，還需要擁有識別故障以及調(diào)控功能，進(jìn)而配合10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中的主站以及子站，優(yōu)化運行，最后順利地完成電網(wǎng)運行下所需要的工況檢測以及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，在必要的情況下還可以做到配網(wǎng)故障時的故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。

2 配電網(wǎng)系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)的應(yīng)用

我們可以根據(jù)10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)的功能、自動化系統(tǒng)的模式以及其實施的模式來分析其應(yīng)用，主要體現(xiàn)為：

2.1功能設(shè)計

在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)當(dāng)中，對其的功能設(shè)計是關(guān)乎能否實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化預(yù)期目標(biāo)的關(guān)鍵步驟。通常情況下，系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)包含以下相關(guān)功能：

其一，需要對事物進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，10kV配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)采集功能。而這個功能的主要用處就是實時監(jiān)測相關(guān)的電路，包括電壓、電流、電能等等數(shù)據(jù)的記錄。

其二，就是故障處理。在10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中加入故障處理功能，可以在系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)故障時，自動的定位故障區(qū)域，并開啟隔離功能，為及時恢復(fù)供電和優(yōu)化配電網(wǎng)提供保障。

其三，多功電能表管理的功能，以往電能表的度數(shù)受限于系統(tǒng)的不完善，一般都需要電工親自去現(xiàn)場抄表，再做統(tǒng)計以及后期電負(fù)荷預(yù)測，整個工作量大、流程繁雜，而利用10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)之后，則能夠通過遠(yuǎn)程的操作，在終端完成這些工作。

最后一點就是擁有同GPRS相似功能的地圖即時繪制以及通信功能。

2.2模式

整個配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，其所構(gòu)成的部分包括：①信息系統(tǒng)，②故障指示系統(tǒng)，③基于主站的配電自動化系統(tǒng)，④配電綜合自動化系統(tǒng)等。而這里的③、④都是利用通訊設(shè)備，安裝數(shù)據(jù)采集終端，遠(yuǎn)程控制的方式，對象進(jìn)行實時監(jiān)視，③是安裝主站計算機(jī)系統(tǒng)，④是利用相同的平臺和數(shù)據(jù)庫，監(jiān)視變電站和配電饋線開關(guān)的運行情況。

2.3實施

配電網(wǎng)的實施過程在一定條件下可以算是一種環(huán)網(wǎng)供電模式。整個配電網(wǎng)自動化實施的方案模式當(dāng)中，它包含自動重合器、饋線自動化、自動重合分段器以及變電站主斷路器與饋線斷路器配合等模式。在配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行環(huán)境下，會由自動重合器模式將兩電源連接的環(huán)網(wǎng)分成有限段數(shù)，每段線路由相鄰的兩側(cè)重合器作保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)故障時，就可以由上一級重合器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進(jìn)行分合饋線。隨之，將分為就地控制模式、計算機(jī)集中監(jiān)控模式和就地與遠(yuǎn)力監(jiān)控混合模式的自動化模式開啟，能及時、準(zhǔn)確地切除故障，恢復(fù)非故障段供電，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整和非正常力下的集中控制。并且利用自動重合分段器模式，則是通過自動重合分段器來對關(guān)合故障的時間來判斷事故，在變電站內(nèi)斷路器跳開后延時斷開，確保再次送電成功變電站主斷路器與饋線斷路器配合模式，則是對配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將變電站的保護(hù)開關(guān)和饋線開關(guān)相配合，進(jìn)而形成環(huán)網(wǎng)供電力案。

3 配電網(wǎng)自動化技術(shù)存在的問題及改進(jìn)對策

3.1 存在的問題

① 控制端以及主站亟需改善

當(dāng)前，10kV供電網(wǎng)的運用越來越廣泛，但是在其發(fā)展的過程中，受設(shè)備、技術(shù)以及設(shè)計中不足的影響，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)在運行時，很難真正的發(fā)揮其應(yīng)有的作用，也就限制了其發(fā)展的速度。這些問題的來源在于選擇設(shè)備時沒有將其長遠(yuǎn)效應(yīng)考慮在內(nèi)，過于相信新興產(chǎn)品以及盲目追求現(xiàn)代化，隨后出現(xiàn)設(shè)備新舊不匹配、基礎(chǔ)建設(shè)不穩(wěn)固、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)松散、主站通信受限等問題，也就造成電力系統(tǒng)的控制端問題頻發(fā)，就連與主站之間收發(fā)的信息也出現(xiàn)問題。因此，及時改善控制端以及主站方面的問題尤為必要。

② 各平臺之間缺乏溝通

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展在我國還處于初期，系統(tǒng)中的各個平臺并未發(fā)展完善，像系統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化、可靠性或者故障搶修等功能也處在進(jìn)一步的研發(fā)階段，而面臨的較為明顯的問題則是信息孤島現(xiàn)象。受這一問題的影響，各個平臺的溝通不足，資源利用率不足，直接就造成成本加大，并且自動化設(shè)備數(shù)據(jù)平臺和設(shè)備分類及設(shè)備臺賬平臺之間的不協(xié)調(diào)，也使得系統(tǒng)規(guī)范性模糊，設(shè)計方向不明，從而限制了配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)發(fā)展的進(jìn)程。

3.2 改進(jìn)對策

①按實際情況進(jìn)行規(guī)劃

需要對我國當(dāng)前的國情以及相關(guān)電網(wǎng)的情況進(jìn)行實時掌握，分析如今的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的所需，設(shè)定的技術(shù)方案要求詳細(xì)具體，考慮問題要求長遠(yuǎn)而整體。

②應(yīng)用高新技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，系統(tǒng)所需配套用的技術(shù)水平也在逐步上升，在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，技術(shù)的應(yīng)用將是其核心，而在此類系統(tǒng)當(dāng)中又要以計算機(jī)技術(shù)為最。需要利用計算機(jī)監(jiān)測和控制電網(wǎng)，強(qiáng)化信息一體化的控制，降低通信誤碼率，進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)的安全性以及可靠性得到提高，最后確保配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠運行順利。

③按章操作

在以往的存在的問題當(dāng)中，有些操作配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)時，并沒有充足的崗位操作經(jīng)驗，就連一些安全技術(shù)措施也知之甚少。因此，要求操作員嚴(yán)格執(zhí)行制定的相關(guān)操作章程，并對操作進(jìn)行崗前培訓(xùn)十分必要。

④發(fā)展創(chuàng)新

創(chuàng)新，永遠(yuǎn)是技術(shù)發(fā)展的最大動力。當(dāng)前的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)如果要發(fā)展，沒有創(chuàng)新之處，其終將難以適應(yīng)于日益發(fā)展的時代。所以，在應(yīng)用配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)時還需要以科技技術(shù)為支撐，進(jìn)一步展開研究，努力創(chuàng)新，從而研發(fā)出自己的軟件，并進(jìn)行系統(tǒng)化管理。

4 結(jié)語

當(dāng)前國內(nèi)的社會形勢，我國的電網(wǎng)建設(shè)還很有很大的成長空間，很多方面還需要亟待解決。因此，相關(guān)人員或單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)，并提升與之相應(yīng)的自動化技術(shù)的科學(xué)地位，大力培育電力系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用型人才，從國家性的高度去展望電力事業(yè)，讓配電網(wǎng)自動化技術(shù)在實際中發(fā)揮更多的效用，以便于能夠更多為人們生活提供便利，為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一定程度的保障。

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