摘 要：改革開放以來，社會在逐漸進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)也在逐步發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新使得我國的電力企業(yè)也開始進(jìn)行更新?lián)Q代，主要還是在系統(tǒng)的優(yōu)化和設(shè)計方面。城市電網(wǎng)中重要的一項組成就是10kV配網(wǎng)自動化，10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)設(shè)計在電力系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的位置。10kV配網(wǎng)自動化主要是利用現(xiàn)代的電子技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立智能化、自動化和信息化的配電網(wǎng)，同時監(jiān)測和管理電網(wǎng)各部分的運行確保供電安全和穩(wěn)定，提高了10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)的運行效率。本文重點介紹10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)是如何設(shè)計的，從而可以為我們國電力行業(yè)更好的發(fā)展提供些許建議。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)自動化；配電系統(tǒng)；設(shè)計探究

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）36-0096-02

1 進(jìn)行配電系統(tǒng)優(yōu)化和重新設(shè)計的重要性

1.1 10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)設(shè)計中信息技術(shù)的重要意義

供電網(wǎng)絡(luò)的安全主要是依靠現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運行來實現(xiàn)的，為了更好的監(jiān)督和檢測供電網(wǎng)絡(luò)各個系統(tǒng)的安全，信息技術(shù)的引入是十分必要的。例如電力系統(tǒng)中的絕緣系統(tǒng)在相當(dāng)大的程度上可以左右相關(guān)設(shè)備的使用時間，主要是絕緣系統(tǒng)在運行時會受到各種各樣不確定原因機(jī)械、電等的影響，會相應(yīng)的縮短它本身的使用壽命，而且嚴(yán)重情況下薄弱系統(tǒng)會出現(xiàn)絕緣缺陷故障。這種情況下如果采用了有效的信息技術(shù)提前做好監(jiān)測工作，在發(fā)生故障問題的第一時間就采取對應(yīng)的方法進(jìn)行解決，從而保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

1.2 配電監(jiān)控終端所發(fā)揮的實際應(yīng)用意義

配電監(jiān)控終端是決定10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵性存在，主要是兩部分組成有開閉所開關(guān)終端和聯(lián)絡(luò)開關(guān)終端。配電監(jiān)控終端是可以執(zhí)行遙控命令、完成信息采集和處理、診斷故障，并且恢復(fù)正常、保護(hù)電源流失和通訊完成這些工作的。在10kV配網(wǎng)自動化運行的同時，配電監(jiān)控終端可以實時監(jiān)測電壓、電流、電能、電功率等等，還有附贈的強(qiáng)大的通訊功能，不但可以進(jìn)行多種規(guī)約的通信，還可以讓配電系統(tǒng)正常運行。

1.3 智能開關(guān)所發(fā)揮的實際應(yīng)用意義

智能開關(guān)是10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)一個非常重要的內(nèi)容，其在不存在通訊線路的艱難情況下還可以對電網(wǎng)進(jìn)行自動的故障隔離、診斷和恢復(fù)，同時還可以有效的連接到通訊系統(tǒng)，利用主站和子站的關(guān)系來進(jìn)行遙控。分段模式開關(guān)包含時限閉鎖、延時合閘、閉鎖自動解除和脈沖閉鎖等這幾種基本功能，遙控的接口可以有效的操作開關(guān)分、合這兩種位置，同時還實現(xiàn)了監(jiān)測遙控開關(guān)裝置。

1.4 通信網(wǎng)絡(luò)所發(fā)揮的實際應(yīng)用意義

電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)秀與否主要是看在保證整個電力系統(tǒng)的可靠性和管控能力的情況下通訊端口越少越優(yōu)秀。在實際生活中，10kV配電網(wǎng)系統(tǒng)一般會被分為很多子群，這些子群又包含很多種的監(jiān)控終端，他們都需要通信控制器這種通訊管理設(shè)備的統(tǒng)一管理，主要是后臺進(jìn)行操作發(fā)出操作命令還要進(jìn)行接收，在進(jìn)行操作的過程中還需要收集數(shù)據(jù)同時完成其他指令。通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控范圍主要是FTU和RTU等監(jiān)控終端的運行情況，一旦有意外發(fā)生，例如主通道被意外切斷，10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)就可以立即切換到備用通道，在切換的第一時間就開始了監(jiān)控功能。

2 10kV配網(wǎng)自動化的配電系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 配電網(wǎng)主站

配電網(wǎng)主站是10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中最核心的組成部分，主要進(jìn)行的工作包括監(jiān)測電網(wǎng)運行動態(tài)、采集配電網(wǎng)數(shù)據(jù)、現(xiàn)實事故圖形、記錄故障解決過程中誰先誰后的問題、采集電網(wǎng)數(shù)據(jù)、避免由于失誤造成閉鎖、打印電網(wǎng)信息表格、時刻掌握配電通信網(wǎng)絡(luò)工程狀況、時刻對配電終端進(jìn)行管理、報警和重播故障等等功能，同時還連接了生產(chǎn)管理系統(tǒng)、高級電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和對應(yīng)的GIS平臺，搭建了平穩(wěn)有效的配電網(wǎng)模型，完成了實時分析10kV配網(wǎng)運行狀態(tài)的工作，配電網(wǎng)主站的主要構(gòu)成如圖1所示。

2.2 配網(wǎng)子站系統(tǒng)

配網(wǎng)子站系統(tǒng)包括兩個子站分別是監(jiān)控功能型子站和通信匯集型子站。監(jiān)控功能型子站顧名思義就是對轄區(qū)內(nèi)配電終端進(jìn)行監(jiān)控從而采集到相關(guān)數(shù)據(jù)，之后還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理之后再應(yīng)用；通信匯集型子站就是收集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)轄區(qū)內(nèi)所有的配電終端數(shù)據(jù)。在實際操作過程中，通信匯集型子站擁有很多功能例如匯集、處理和轉(zhuǎn)發(fā)終端數(shù)據(jù)；監(jiān)測和向上級匯報終端通信的異常情況；遠(yuǎn)程維護(hù)和自行診斷。對應(yīng)的監(jiān)控功能型子站也有很多功能主要是可以自行診斷轄區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的配電線路故障問題然后對問題進(jìn)行隔離，還可以保證沒有發(fā)生故障的區(qū)域不會受到影響繼續(xù)正常供電。

2.3 配電終端

配電終端一般是在10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)中應(yīng)用在電網(wǎng)開關(guān)、變電站開關(guān)、變壓器開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)、配電工作柱上開關(guān)、配電線路開關(guān)等位置?，F(xiàn)在一般情況下把它分為四個部分，主要是參照使用方式來劃分的，有站所終端（DTU）、饋線終端（FTU）、故障指示器、配變終端（TTU）。配電終端還有另外一個功能，它可以利用自動化綜合裝置來調(diào)配遠(yuǎn)動裝置和重合閘控制器來協(xié)調(diào)配電系統(tǒng)的運行。配電終端可以發(fā)揮的基本功能主要有：在設(shè)計模塊的過程中得到思路和步驟從而采取有效方法提高基本功能之外的作用；及時收集電網(wǎng)運行時所產(chǎn)生的一系列數(shù)據(jù)，記錄出現(xiàn)的一些問題、記錄設(shè)備出現(xiàn)問題時的診斷和維護(hù)。

2.4 通信系統(tǒng)

10kV配網(wǎng)自動化的通信方案主要是主站、子站、和現(xiàn)場單元所搭配出的主站對現(xiàn)場單元、主站對子站、子站對現(xiàn)場單元、子站之間、現(xiàn)場單元之間五種通行方式。但是現(xiàn)階段我們國家10kV配網(wǎng)自動化通行方案中還是主站對子站、主站對現(xiàn)場單元這兩種方式應(yīng)用的最多。通信系統(tǒng)是10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中十分重要的一部分，雖然重要但是不是單一的通信方案，主要是根據(jù)使用條件和區(qū)域的不同常見的有光纖、電纜、電力載波、微波等這四種通信方案，但也不是說都是獨立存在的，大部分情況下還是混合使用的。

3 10kV配網(wǎng)自動化中存在的問題

①忽視核心功能和核心價值，只追求片面。統(tǒng)一細(xì)致的規(guī)劃是構(gòu)建高水平配網(wǎng)自動化網(wǎng)架系統(tǒng)的前提，如果不能做到這點可能會導(dǎo)致不理想的應(yīng)用效果。再加上狹隘的追求故障處理能力和數(shù)據(jù)恢復(fù)功能會阻礙10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的推廣。配網(wǎng)在高負(fù)荷集中運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，復(fù)雜的運行環(huán)境就對10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)要求很高。②10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)中的技術(shù)問題。如何選擇網(wǎng)絡(luò)平臺和通信方式、設(shè)備和系統(tǒng)是否安全可靠、如何提取操作和控制電源等等都是會常常遇見的有關(guān)技術(shù)的問題。因為在實際的10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)站端設(shè)備的安裝過程中，惡劣的環(huán)境是時常會遇到的，這就會影響到電子設(shè)備的質(zhì)量，減少電子設(shè)備的使用時間，最大難度的還是10kV開關(guān)操作電源和控制電源。③10kV配網(wǎng)自動化設(shè)計與建設(shè)問題。這個問題是到什么時候都無法避免的一個問題，因為配網(wǎng)自動化設(shè)計的過程中由于選擇的公司不同，在主站、設(shè)備、通信、管理模式等必然會產(chǎn)生不同。10kV配網(wǎng)自動化工程十分復(fù)雜，無法進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)維護(hù)、不明確的工作職責(zé)、沒有邊界的運行管理這些原因都不能保證它進(jìn)行正常的工作。

4 提高10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)設(shè)計的對策

（1）10kV配網(wǎng)自動化是需要在實施之前提前做好計劃和設(shè)計的，就因為這是一項投資費用大、涉及部門多的方案，只有充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐呐潆娋W(wǎng)發(fā)展規(guī)劃因地制宜，參照規(guī)范詳實的計劃，在顧全大局的基礎(chǔ)上分批分期去進(jìn)行建設(shè)是最好的方法。同時，供電局的實際需要是我們必須考慮的內(nèi)容，我們國家的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)如果可以做到統(tǒng)一技術(shù)平臺，統(tǒng)一設(shè)計配網(wǎng)調(diào)度、節(jié)約資金、勤勞維護(hù)這幾點要求一定可以為我們國家其他行業(yè)的發(fā)展起到很好的表率作用。

（2）在設(shè)計戶外環(huán)境下運行的10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)時，要把可能遇到的高溫、低溫、雷擊、風(fēng)沙、振動、雨淋和潮濕、腐蝕、電磁干擾等情況考慮進(jìn)來，還要本著未雨綢繆的心態(tài)把配電終端設(shè)備、開關(guān)設(shè)備的質(zhì)量提高，還有篩選開關(guān)的外絕緣材料和元器件時不能只考慮成本要充分考慮性價比。

（3）10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)必須要采用安全度和可靠度非常高的站端設(shè)備才可以出現(xiàn)站端設(shè)備的遠(yuǎn)方控制頻率比輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的頻率還要高的情況。10kV配網(wǎng)自動化的實施一方面減少了工作人員的勞動量和勞動時間，相當(dāng)于增加了勞動效率；另一方面設(shè)備的詳細(xì)運行情況全部展現(xiàn)在了工作人員面前，可以加深工作人員的了解，然后創(chuàng)造更多的效益。

5 結(jié) 語

根據(jù)上文所說的內(nèi)容，我們可以得知要想使運行的配電網(wǎng)有很高的安全度和可靠度，需要科學(xué)、有效的設(shè)計10kV配網(wǎng)自動化配電系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)和分系統(tǒng)，這樣不但會使用戶體驗表現(xiàn)出理想的一面，還可以增加供電企業(yè)的收入。

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收稿日期：2018-11-13