[摘 要] 農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)是加快推進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)升級(jí)改造，滿足農(nóng)村用電需求，保障農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)高效穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)?；诖?，本文分析當(dāng)前農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題，并詳細(xì)介紹配電自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)村智能電網(wǎng)；配電自動(dòng)化；主站系統(tǒng)；升級(jí)改造

[中圖分類號(hào)] TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2017）13-87-2

智能配電網(wǎng)絡(luò)從技術(shù)上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)的弊端，特別是通過應(yīng)用配電自動(dòng)化技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、高效管理。相比而言，農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展水平落后于城市電網(wǎng)，而加快農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)，為滿足農(nóng)村用電需求，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了有力保障。從農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)總體目標(biāo)來看，應(yīng)有計(jì)劃地推進(jìn)村鎮(zhèn)配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，落實(shí)整個(gè)智能配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)目標(biāo)，明確建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮地區(qū)發(fā)展實(shí)際，合理、科學(xué)、有效配置電網(wǎng)資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村配電自動(dòng)化升級(jí)改造。同時(shí)，考慮到農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?jié)摿σ约拔磥韺?duì)電網(wǎng)負(fù)荷的需求變化，要從配電自動(dòng)化建設(shè)功能及成本上，充分保障用電戶的用電需求，保障整體配電規(guī)劃具有前瞻性、先進(jìn)性和可操作性。

1 當(dāng)前農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題

農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)在實(shí)際操作中還存在一些問題。一是缺乏對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的有效、集中控制，導(dǎo)致電荷負(fù)載不均衡。比如農(nóng)村電網(wǎng)配電中三相負(fù)荷不平衡問題，電網(wǎng)變壓器運(yùn)行不對(duì)稱問題，誘發(fā)勵(lì)磁電流造成中性點(diǎn)電壓偏移問題。二是智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化水平較低，導(dǎo)致電力設(shè)備配置不合理。有些地區(qū)在智能電網(wǎng)臺(tái)區(qū)建設(shè)中，缺乏對(duì)整個(gè)地區(qū)配電自動(dòng)化建設(shè)總體規(guī)劃，難以保障電力設(shè)備配置合理，特別是一些偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，智能化電力系統(tǒng)改造不到位，依然停留在人工抄表等低水平工作方式上。三是在低壓設(shè)備運(yùn)行方式匱乏，無法實(shí)現(xiàn)有效智能化管理。作為智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的低壓設(shè)備，因運(yùn)行方式相對(duì)單一，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)用電終端與采集系統(tǒng)的融合。另外，針對(duì)變壓器油溫、環(huán)境溫度等問題，也可能影響配電自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定性。

2 農(nóng)村配電自動(dòng)化系統(tǒng)及功能

從農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來看，由于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相對(duì)較小，通常采用兩級(jí)設(shè)計(jì)，即主站層和終端層，以滿足對(duì)電網(wǎng)的有效維護(hù)和全面擴(kuò)充需要。從功能上來看，主站系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)信息數(shù)據(jù)收集、故障隔離、供電恢復(fù)等功能，并設(shè)置在配電調(diào)度中心。在配電自動(dòng)化調(diào)度中心，主站層系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中各終端的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行采集，并通過通信網(wǎng)絡(luò)和配電終端來實(shí)現(xiàn)通信。主站系統(tǒng)還需要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行全面監(jiān)控，采集并分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，針對(duì)存在的用電故障及負(fù)荷分配等問題進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、及時(shí)調(diào)度。配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)中配電主站與區(qū)域調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通過通信系統(tǒng)來交互信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息共享。配電終端層從類型上分為配變監(jiān)測(cè)終端、開閉所、配電所監(jiān)測(cè)控制終端等；還有配電站、開關(guān)站等設(shè)備，其功能主要負(fù)責(zé)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、發(fā)出控制指令以及對(duì)故障信息進(jìn)行處理。對(duì)于配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)，主要有主站通信層、通信子站通信層和終端通信層三級(jí)框架，利用B/S通信交互模式來分別對(duì)變電站、農(nóng)電所的通信子站及配電工作站進(jìn)行遙控管理。

SCADA是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，在農(nóng)村配電自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)用，主要結(jié)合農(nóng)村配電電網(wǎng)實(shí)際來進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、系統(tǒng)管理及遙控與遙調(diào)等管理功能。其主要功能有兩大領(lǐng)域，一方面，處理配電網(wǎng)絡(luò)線路故障。比如對(duì)某段電網(wǎng)瞬時(shí)性、永久性故障的分析，對(duì)相間短路、斷路問題的判斷；結(jié)合不同配電終端故障信息來鎖定故障區(qū)段，并給予系統(tǒng)圖示；滿足不同線路故障、多線路多故障點(diǎn)綜合處理；支持配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)故障分析；對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行分級(jí)管理；滿足機(jī)動(dòng)設(shè)置故障處理閉鎖；對(duì)故障點(diǎn)實(shí)施隔離；對(duì)未發(fā)生故障區(qū)段實(shí)施自動(dòng)恢復(fù)供電等。另一方面，滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效融合與對(duì)接。根據(jù)農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化建設(shè)需求，從自動(dòng)化計(jì)量、配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)，以及配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化數(shù)據(jù)交互等方面，來實(shí)現(xiàn)不同軟件間數(shù)據(jù)共享。比如SOA系統(tǒng)應(yīng)符合IEC61968及61970標(biāo)準(zhǔn)；不同系統(tǒng)模型在數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出上應(yīng)滿足XML/SVG方式，且滿足標(biāo)準(zhǔn)SVG圖形服務(wù)，支持E模型描述語言等。

3 配電自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)村智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

3.1 科學(xué)規(guī)劃，完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在構(gòu)建農(nóng)村智能電網(wǎng)建設(shè)中，科學(xué)規(guī)劃是保障配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的基礎(chǔ)。具體來講，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，通過電壓監(jiān)測(cè)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)與GSM公眾無線網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)，并滿足電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的傳輸要求。在該系統(tǒng)中，通過對(duì)不同饋線電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)饋線電壓不達(dá)標(biāo)時(shí)，則增加配變布點(diǎn)數(shù)量，或者加裝低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償；當(dāng)然，在一些高壓線路結(jié)構(gòu)中，也可以通過加裝無功自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備來提升配網(wǎng)系統(tǒng)管理有效性。在應(yīng)用負(fù)荷管控系統(tǒng)中，利用GPRS、GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電終端設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。比如滿足自動(dòng)抄表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、用電負(fù)荷監(jiān)控等功能；為了提升農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)用電可靠性和安全性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電過程的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防范竊電問題。在監(jiān)測(cè)終端設(shè)置上，利用監(jiān)控平臺(tái)來完成電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息采集，并全面掌握各變壓器運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)用電實(shí)際合理配置三相平衡、無功補(bǔ)償，確保配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行最優(yōu)化管理。比如在出現(xiàn)用電故障、電網(wǎng)異常情況下，利用報(bào)警系統(tǒng)來顯示故障類型，并通過故障點(diǎn)自動(dòng)化功能來恢復(fù)無故障區(qū)段的供電需求。

3.2 對(duì)主站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行改造

主站自動(dòng)化系統(tǒng)改造是農(nóng)村智能電網(wǎng)升級(jí)的重點(diǎn)，主要包括SCADA主站系統(tǒng)、電網(wǎng)配電軟件系統(tǒng)、電網(wǎng)配電系統(tǒng)設(shè)備改造等內(nèi)容。主站系統(tǒng)的改造，需要對(duì)整個(gè)配電控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，包括配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程終端設(shè)備服務(wù)器、調(diào)試和報(bào)表工作站、地理位置監(jiān)控服務(wù)器等。對(duì)于前置機(jī)服務(wù)器，主要滿足電網(wǎng)配電系統(tǒng)遠(yuǎn)程終端的服務(wù)，將配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸至前置機(jī)。在軟件系統(tǒng)升級(jí)上，需要對(duì)配電系統(tǒng)主站、配電網(wǎng)子站等安裝應(yīng)用軟件，來滿足智能化、自動(dòng)化配電系統(tǒng)管理要求。

3.3 對(duì)配電終端系統(tǒng)自動(dòng)化改造

農(nóng)村電網(wǎng)配電自動(dòng)化升級(jí)，需要在配電終端系統(tǒng)自動(dòng)化改造中來完成。增加配電終端故障識(shí)別監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程遙控等功能，并從主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互上，通過光纖網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，配電終端的靈活配置，滿足系統(tǒng)運(yùn)行多樣化需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與交換。利用配電自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)于提升農(nóng)村電網(wǎng)智能化管理水平，提高系統(tǒng)維護(hù)自動(dòng)化程度具有重要作用。