梁華峰（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司崇左供電局，廣西崇左532200）

10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)與規(guī)劃研究

梁華峰（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司崇左供電局，廣西崇左532200）

在現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展中，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的使用是越來越廣泛的，為了把10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和規(guī)劃的更好，需要對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)模式進(jìn)行研究。對(duì)其建設(shè)的思路，以及規(guī)劃的原則還有在其結(jié)構(gòu)上的規(guī)劃進(jìn)行研究。另外對(duì)通信系統(tǒng)的規(guī)劃也進(jìn)行了探討。

10kV；配網(wǎng)自動(dòng)化；建設(shè)規(guī)劃

1 引言

實(shí)際的運(yùn)行中的10kV配電自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)單說就是一個(gè)把能源管理和整體數(shù)字自動(dòng)化集合在一起的一個(gè)系統(tǒng)，它是一個(gè)包含很廣泛的系統(tǒng)，包括110kV變電站的10kV饋線和開關(guān)房以及用戶高壓室還有用戶等等整個(gè)的配電系統(tǒng)。在實(shí)際的使用中這個(gè)系統(tǒng)的作用也是非常大的，它可以做好對(duì)配電同一用戶的監(jiān)視和管理工作，并且還可以對(duì)同一用戶進(jìn)性優(yōu)化運(yùn)行的控制，這樣以來就使得供電的可靠性能大大的增加，工作的效率得到明顯的提升，同時(shí)也會(huì)節(jié)省很多成本。在對(duì)10kV配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中有一定要嚴(yán)格遵守的規(guī)則即因地制宜，所謂因地制宜就是要依據(jù)當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)的現(xiàn)狀來對(duì)其進(jìn)行一個(gè)整體的規(guī)劃和建設(shè)，可以與配電網(wǎng)中的GIS系統(tǒng)以及遠(yuǎn)方智能控制終端相互結(jié)合使用，來完成和實(shí)現(xiàn)l0kV配網(wǎng)的自動(dòng)化；接著在這個(gè)基礎(chǔ)上可以依據(jù)一些相關(guān)的高級(jí)軟件的應(yīng)用來對(duì)信息管理的內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充，建立起一個(gè)有效完善的DMS系統(tǒng)。

2 在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中的關(guān)鍵因素

①自動(dòng)化主站系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是把DAS和配電中的AM/FM/GIS等技術(shù)運(yùn)用到子系統(tǒng)DMS以及配電SCADA中來形成的一個(gè)主站系統(tǒng)。②自動(dòng)化子站系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能主要是對(duì)其周邊的開閉所還位于其柱上的開關(guān)的使用方式進(jìn)行控制，另外對(duì)于配電站端的饋線還有監(jiān)控裝置等因素給予管理好控制，值得一提的是這個(gè)子站系統(tǒng)對(duì)本地監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集器等裝置也有控制和管理的作用，可以把數(shù)據(jù)立即的發(fā)送到配電主站的通信處理器，提高工作的效率。③自動(dòng)化終端，該系統(tǒng)的功能是幫助配網(wǎng)子站和自動(dòng)化主主站進(jìn)行正常的運(yùn)行，保證其可以更好地做到對(duì)城區(qū)配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間在運(yùn)行方面的優(yōu)化。另外該系統(tǒng)可以在配網(wǎng)有故障發(fā)生的時(shí)候把故障進(jìn)行有效的及時(shí)的隔離，不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成大的影響，可以保證對(duì)非故障區(qū)域的供電。

3 對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)

3.1 對(duì)配電GIS系統(tǒng)的建設(shè)

一般說來，GIS系統(tǒng)在配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化這個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)的作用，在它的運(yùn)行中，對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的所有的站外饋線接線圖和運(yùn)行參數(shù)還有屬性數(shù)據(jù)都及時(shí)的錄入并給予必要的維護(hù)。再依據(jù)相關(guān)屬性的數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)就會(huì)形成一個(gè)總的接線圖、單線圖以及環(huán)網(wǎng)圖的系統(tǒng)，把站外的10kV饋線圖引入配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中來這樣可以使得模型得到集中的保護(hù)。

3.2 信息化的建設(shè)

在10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中信息化是一個(gè)重要的基礎(chǔ)，在配網(wǎng)系統(tǒng)中的離線數(shù)據(jù)以及在線數(shù)據(jù)還有配網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)都要經(jīng)過信息搜集和集成，這樣才可以形成一個(gè)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)就會(huì)對(duì)配網(wǎng)和其中的設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)視控制以及保護(hù)，可以更好的實(shí)現(xiàn)用電管理自動(dòng)化的目的。

3.3 系統(tǒng)規(guī)模的建設(shè)

在一般的應(yīng)用中10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)要符合一定的要求，因?yàn)殡S著10kV饋線的不斷增加就會(huì)使得系統(tǒng)的性能有所下降明顯，所以為了避免下降必須對(duì)系統(tǒng)的規(guī)模和處理速度以及CPU的負(fù)載能力還有容量等等方面進(jìn)行冗余的準(zhǔn)備。同時(shí)，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能一定要隨著其規(guī)模以及其功能的變化而變化，要做到無(wú)縫線性的擴(kuò)充的程度。

4 對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃中應(yīng)該遵守的原則

在對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)之前需要對(duì)其進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃，這是對(duì)其進(jìn)行建設(shè)的指導(dǎo)基礎(chǔ)，為了使得系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行的要求能夠充分的滿足，規(guī)劃和應(yīng)用要依據(jù)以下原則：

①把商用的GIS系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)的SCADA系統(tǒng)作為其重要的平臺(tái)，這樣以來就可以把AM/FM/GIS技術(shù)和生產(chǎn)管理以及高級(jí)分析還有數(shù)據(jù)監(jiān)控等等因素緊密的結(jié)合起來。客戶在進(jìn)行選擇的時(shí)候可以依據(jù)需求的不同來進(jìn)行，在選擇子系統(tǒng)模塊的時(shí)候，每個(gè)系統(tǒng)模塊都是可以對(duì)多種其他的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行兼容的，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行擴(kuò)展和升級(jí)，這樣就可以把企業(yè)環(huán)境下的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行良好的結(jié)合。②可以使用包含多層分布式體系結(jié)構(gòu)的配電管理系統(tǒng)，再結(jié)合現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的多層應(yīng)用程序架構(gòu)，并且依據(jù)開放的開發(fā)方法以及系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行運(yùn)行，結(jié)合地理信息系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控以及數(shù)據(jù)庫(kù)管理等方面的技術(shù)來進(jìn)行管理，10kV配網(wǎng)的開閉所自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1 10kV配網(wǎng)的開閉所自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5 10kV配電線路故障定位技術(shù)的探究

在10kV配電線路里面，其應(yīng)用的主要是一種小電流接地體系，這種系統(tǒng)的中性點(diǎn)一般是不接地的。在其實(shí)際操作過程時(shí)，會(huì)偶爾出現(xiàn)一些故障與問題，這些問題一般以接地和短路的形式表現(xiàn)出來，尤其在一些極端天氣下，這類故障的發(fā)生頻率更是較為頻繁。在配電網(wǎng)發(fā)生短路或者接地故障時(shí)，電網(wǎng)中存在大量的故障信息，可以利用一些量化的信息對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位。

接下來，我們認(rèn)識(shí)一種以計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)的新型配電網(wǎng)絡(luò)故障為基礎(chǔ)的在線定位系統(tǒng)MODS（MalfunctionOnlineDetectSystem，MODS）這種系統(tǒng)大致可以分為以下幾個(gè)不分：檢驗(yàn)故障設(shè)施、故障指示裝置、集成控制系統(tǒng)、信息接收裝置等組成。

這里對(duì)故障指示器的應(yīng)用，故障指示器工作原理：當(dāng)線路通電，電流遇到導(dǎo)體時(shí)，指示器會(huì)隨之啟動(dòng)，電流的額定數(shù)值不能超過預(yù)定數(shù)值，一旦超出，指示器將會(huì)發(fā)出信號(hào)指示，引導(dǎo)配電網(wǎng)線的運(yùn)營(yíng)。不過在實(shí)際的操作過程中，我們一般都將考慮一個(gè)運(yùn)營(yíng)成本，故此特意將檢驗(yàn)故障設(shè)施與故障指示器搭配使用，這樣一來既節(jié)約了成本，也有效的提升了運(yùn)營(yíng)效果。

6 饋線自動(dòng)化系統(tǒng)

饋線自動(dòng)化作為配網(wǎng)自動(dòng)化的一項(xiàng)重要組成部分負(fù)責(zé)監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，快速發(fā)現(xiàn)故障，確定故障線路，同時(shí)快速將故障線路切除并快速恢復(fù)非故障線路的供電。10kV配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)按照對(duì)故障的處理方式不同，分為集中自動(dòng)化遙控的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)與自動(dòng)化開關(guān)互相配對(duì)的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)兩種模式。

對(duì)于10kV配網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的控制方式來說，無(wú)論是以上自動(dòng)化遙控的還是互相配對(duì)的，其在處理實(shí)際故障問題時(shí)，都要先對(duì)問題的發(fā)生位置于發(fā)生狀況進(jìn)行定位，而這，就需要定位指示裝置系統(tǒng)來完成。定位指示裝置系統(tǒng)的運(yùn)作，可以大大的降低尋找時(shí)間，方便指揮中心盡快的查找到故障源頭，從而迅速的展開下一步的工作。定位指示裝置系統(tǒng)的核心是故障指示器，一般它會(huì)被安裝在配網(wǎng)線路上面，當(dāng)電流通過時(shí)，它可以對(duì)通過的電流進(jìn)行研判，看電流是否超負(fù)荷運(yùn)行，是否會(huì)發(fā)生短路與接地，從而對(duì)故障的類型進(jìn)行定性，并通過警報(bào)器來報(bào)警提醒相關(guān)工作人員。

應(yīng)該說，饋線自動(dòng)化系統(tǒng)工作的主要特點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，以此來對(duì)原有的故障電路恢復(fù)供電。和傳統(tǒng)的斷電拉閘相對(duì)比，這種系統(tǒng)的研判方法更為靈活，控制方式也更為有效，因?yàn)樗軌蛞罁?jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行結(jié)構(gòu)以及電流數(shù)據(jù)來對(duì)配電線路的問題進(jìn)行分析處理。

在饋線自動(dòng)化體系中，其控制架構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：①在配網(wǎng)系統(tǒng)的終端進(jìn)行后臺(tái)的模擬與處理；②以配網(wǎng)子電站為中心進(jìn)行區(qū)域范圍的監(jiān)控；③以配網(wǎng)主電站為核心進(jìn)行統(tǒng)籌把握。

接下來，我們將拿以配網(wǎng)子電站為中心進(jìn)行區(qū)域范圍的監(jiān)控來對(duì)對(duì)饋線自動(dòng)化體系的控制方法進(jìn)行分析。配網(wǎng)子電站負(fù)責(zé)將該區(qū)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總上報(bào)，并對(duì)一些狀況進(jìn)行隔離，同時(shí)提供處理問題的策略，并對(duì)受限區(qū)域逐步恢復(fù)供電。一旦受限區(qū)域超過了配電子站的管理范圍，則其會(huì)將故障信息上報(bào)到配電主站，由配電主站協(xié)調(diào)各子站進(jìn)行相關(guān)的故障處理。

7 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在現(xiàn)在的情況下，對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)就是要使其可以為電力企業(yè)部門提供一種大程度的信息和資源共存的氛圍，另外可以對(duì)配電的運(yùn)行和營(yíng)銷以及生產(chǎn)提供一種決策方面的依據(jù)。需要注意的是對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和規(guī)劃是個(gè)長(zhǎng)期的過程，一定要做到統(tǒng)一規(guī)劃，進(jìn)行階段性的投資和分階段的實(shí)施自動(dòng)化的配網(wǎng)方式，要求使各自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)要能夠形成一個(gè)完備的系統(tǒng)化的10kV配網(wǎng)自動(dòng)化大系統(tǒng)。

［1］董懇遂.周英樹.城市配電系統(tǒng)自動(dòng)化的規(guī)劃［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2013（13）：355.

［2］俞勇.10kV配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃及效益評(píng)估［J］.華東電力，2012（4）：9～11.

［3］張建慶.配網(wǎng)自動(dòng)化及通信系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)［J］.電力系統(tǒng)通信，2012（20）：62.

TM76

A

2095-2066（2016）30-0055-02

2016-10-14

梁華峰（1977-），男，壯族，廣西上思人，助理工程師，本科，主要從事10kV配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)工作。