徐俊賢

（廣東電網(wǎng)有限責任公司湛江供電局，廣東湛江524000）

0 引言

農村配電網(wǎng)的技術水平與城市配電網(wǎng)相差較大，配電網(wǎng)發(fā)展相對落后，主要表現(xiàn)為線路截面小，載流量低，過負荷運行狀況嚴重；供電設備老舊，嚴重影響安全運行和可靠供電；部分線路供電半徑過大，造成末端電壓嚴重偏低，并且線路過長給正常的運行檢修和事故處理帶來了諸多困難。因此，隨著農村用電負荷增長迅速，對農網(wǎng)的建設標準需要提出更高的、新的要求，按照新的建設標準和要求實施升級改造，提高電網(wǎng)供電能力和電能質量。

1 農村配電自動化系統(tǒng)建設難點

農村配電系統(tǒng)自身特點以及技術水平與城市配電網(wǎng)相比有很大差距，在建設配電自動化系統(tǒng)時存在以下主要難點：

（1）農網(wǎng)用電設備多在露天或簡易環(huán)境下工作，受外界環(huán)境影響大，因此對農網(wǎng)供電可靠性以及監(jiān)控設備可靠性要求高。但是，我國農村配電網(wǎng)網(wǎng)架結構大多未經(jīng)過嚴格設計，存在線路截面小、載流量低等問題，同時配網(wǎng)線路、設備老舊，維護檢修困難，難以與可靠性需求相匹配，常導致大面積停電的情況。

（2）絕大部分農村地區(qū)負荷分散，通信、監(jiān)控和維護難度高。農村居民居住相對分散，使電網(wǎng)在延展性、數(shù)據(jù)傳輸和信息共享上出現(xiàn)了較大的阻礙，而且村落之間難以建立統(tǒng)一的監(jiān)測站點，給布線、日常維修帶來了困難，再加上農村生產用電存在著季節(jié)性的特點，導致用電負荷不穩(wěn)定，這就要求監(jiān)控調度有比較好的調控能力。

（3）農村電網(wǎng)分布區(qū)域廣，地形環(huán)境復雜多樣，要求通信方式多樣。現(xiàn)有的通信方式難以單獨符合農村配電自動化系統(tǒng)通信需求，常常需要多種通信相互配合進行多層立體集結，從而減少通道數(shù)量，充分發(fā)揮高速信道的能力，這樣就更增加了通信系統(tǒng)的建設難度。

2 技術需求分析

配電自動化系統(tǒng)是配電網(wǎng)生產和指揮的重要平臺系統(tǒng)，農村電網(wǎng)建設也對配電自動化提出了更新、更高的要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1 統(tǒng)一支撐平臺技術需求

農村配電自動化系統(tǒng)應用的重要基礎是需要建立完整、嚴謹?shù)呐潆娋W(wǎng)模型，因此需要深入研究海量信息處理和公共信息建模技術，同時需要建立一個支持多系統(tǒng)的高效信息集成、服務共享和業(yè)務流轉的統(tǒng)一支撐平臺。在此平臺上，可實現(xiàn)配電網(wǎng)的實時監(jiān)控、信息交換、可視化展現(xiàn)和相關功能擴展，以滿足配電自動化、調控一體化、配電生產指揮和智能配電應用的需求。

2.2 信息共享集成與互動化應用需求

農村配電自動化系統(tǒng)以配網(wǎng)調度和生產為應用主體，信息流涉及大運行、大檢修和大生產，需要遵循信息交互總線，采取規(guī)范的接口方式，實現(xiàn)與調度自動化系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)等的互聯(lián)，提高配電運行管理的智能化水平。

2.3 智能化應用需求

（1）故障自愈控制：建立整個配電網(wǎng)絡的實時拓撲模型，在此基礎上根據(jù)上傳的故障電流信號，實現(xiàn)故障區(qū)隔離、負荷轉供及恢復供電。在配電網(wǎng)中，若發(fā)生永久性故障，通過開關設備的順序動作實現(xiàn)故障區(qū)隔離；在環(huán)網(wǎng)運行或環(huán)網(wǎng)結構、開環(huán)運行的配電網(wǎng)中實現(xiàn)負荷轉供，恢復供電。這一過程是自動進行的。

（2）運行風險分析：運行風險分析提供豐富的風險警示顯示手段，能夠迅速定位風險區(qū)域；實時分析配電網(wǎng)存在的風險，做到提前發(fā)現(xiàn)及時處理，提高了配電網(wǎng)的供電可靠性。

（3）供電可靠性統(tǒng)計：可靠性指標是評價配電網(wǎng)運行的重要指標之一。配網(wǎng)中壓供電可靠性統(tǒng)計以所有配網(wǎng)停電事件為基礎，以公變、專變?yōu)榻y(tǒng)計對象，以主要可靠性指標和參考可靠性指標兩類分別匯總、統(tǒng)計、展示。

2.4 高效通信手段需求

以低成本、可靠混合通信和傳感網(wǎng)通信技術為研究重點，實現(xiàn)農村配電網(wǎng)中自主智能系統(tǒng)、設備和傳感器之間的信息無縫交互，以解決農村電網(wǎng)大范圍、多測量點通信的問題，用以管理配電網(wǎng)中分散的資源，為農村配電網(wǎng)電力基礎設施的監(jiān)控提供通信支撐平臺。

3 農村電網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化工程實現(xiàn)方案

3.1 建設目標

根據(jù)“配電自動化建設與改造”的總體要求，下面分別從配網(wǎng)設備、主站、通信各方面對建設目標進行了細化：

（1）配網(wǎng)設備自動化改造目標包括將10 kV線路絕緣化率提高到100%；將10 kV電壓合格率提高到99.95%；將10 kV線損降至3.0%；將供電可靠率提高到99.99%；將線路N-1率提高到100%；實現(xiàn)10 kV配網(wǎng)線路全范圍自動化；

（2）主站建設目標包括遵循IEC 61968/IEC 61970國際標準，能完成配電SCADA、饋線自動化等基礎功能，其軟件平臺能接納和處理大于50萬點實時數(shù)據(jù)量，符合農村配電網(wǎng)未來8～10年的發(fā)展需要。

（3）通信系統(tǒng)建設目標包括基于光纖及無線網(wǎng)絡緊耦合組網(wǎng)方式，做到配電自動化終端及主站之間進行實時可靠的信息傳輸，做到各類配電自動化通信業(yè)務的承接，做到各類通信方式統(tǒng)一接口、規(guī)范以及網(wǎng)管；建設配電通信網(wǎng)一體化管理平臺，通過將其納入到主網(wǎng)通信監(jiān)控系統(tǒng)中，將各種通信設備和網(wǎng)內資源都歸入統(tǒng)一的管理，方便操作且節(jié)省成本。

3.2 配電自動化主站改造

（1）整體要求：硬件通過使用開放式、分布式架構，遵循可擴容升級、方便維護的要求，使系統(tǒng)可接納和處理的信息容量符合配電網(wǎng)自動化發(fā)展的需求，且擴容升級無需再進行大規(guī)模改造。應用軟件適應硬件升級，無需另外修改，同時軟件升級也不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性并兼容原有硬件設備。

（2）通信要求：所有系統(tǒng)內通信都遵循國際標準和工業(yè)標準，符合國網(wǎng)二次安防要求。

（3）硬件要求：充分考慮農村電網(wǎng)現(xiàn)在及未來配電自動化系統(tǒng)建設對硬件的需求。

（4）配置方案：主站系統(tǒng)采用雙網(wǎng)冗余配置，系統(tǒng)要求完全跨平臺實現(xiàn)，構成包括服務器（前置采集/SCADA服務器、歷史數(shù)據(jù)服務器、應用服務器、Web服務器等）、工作站（調度員工作站、維護工作站、報表工作站等）以及物理隔離裝置、防火墻、局域網(wǎng)絡設備、對時裝置及相關外設等。

3.3 配電自動化通信體系改造

按照通信實現(xiàn)方法可劃分成光纖通信、無線通信兩大組成部分。為方便配電自動化數(shù)據(jù)通信進行獨立管理，在配電主站與變電站之間利用已有的光纖信道獨立建設一個專門的骨干層環(huán)形網(wǎng)，由各個變電站之間進行互聯(lián)然后和頂層核心交換機構成一個光纖通信環(huán)網(wǎng)，不但保證了各個變電站之間網(wǎng)絡互聯(lián)，也為各個變電站的信息上傳給主站提供了更多條通道，如圖1所示。

圖1 配電主站至變電站通信網(wǎng)絡

4 結語

本文主要針對如何將配電系統(tǒng)自動化技術應用到農村電網(wǎng)中這一問題展開了研究，旨在通過推進農村電網(wǎng)配電系統(tǒng)自動化實施進程，進一步打造安全可靠的電力環(huán)境，實現(xiàn)人性化的電力服務以及高效益的運行狀態(tài)。