程吉超

摘 要：配網(wǎng)自動化技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用是隨著城市化進程的加快，對電能的需求量越來越大，目前，城市配網(wǎng)自動化已逐漸成為人們生活中不可或缺的一部分。為此，我國有關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)不斷完善配網(wǎng)管理體系，運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進技術(shù)對配網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，使城市配網(wǎng)自動化目標(biāo)真正實現(xiàn)。本文著重介紹了城市配電系統(tǒng)的自動化和布網(wǎng)規(guī)劃在實踐中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng);自動化;配網(wǎng)規(guī)劃

引言：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展的迅速發(fā)展，電力工業(yè)的供電質(zhì)量也越來越受到社會的關(guān)注。從目前的電力工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，盡管目前我國的電網(wǎng)自動化技術(shù)已得到了很好的運用，但其發(fā)展水平和建設(shè)水平仍有很大的差距，從而影響了電網(wǎng)的運行。為改善供電質(zhì)量和運行的效率，各地紛紛采用了離線的自動化控制系統(tǒng)，對電網(wǎng)的各個方面進行實時地采集，包括地理、離線、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)的采集。通過對電力系統(tǒng)的管理，既可以節(jié)省大量的人力和財力，又可以減少電力系統(tǒng)的故障，從而使配電自動化在電力系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位。

1.城市配網(wǎng)自動化概述

城市配網(wǎng)自動化就是將自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)應(yīng)用到城市配電網(wǎng)絡(luò)中，以改善配網(wǎng)的性能，對配網(wǎng)的運行狀況進行實時監(jiān)控和管理，以確保城市配網(wǎng)的安全。在我國城市配電網(wǎng)中，自動化技術(shù)的應(yīng)用主要有：提高電力系統(tǒng)的可靠性，目前我國城市的故障發(fā)生率最高，而配電自動化技術(shù)則是其中之一，可以發(fā)現(xiàn)問題的具體部位和原因，并能在一定程度上解決問題。其次，提高了配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性，利用配電自動化技術(shù)，可以實時地獲取每一條線路的負載，為以后的工作人員進行優(yōu)化提供參考。

2.城市配網(wǎng)自動化現(xiàn)狀

2.1配電網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施現(xiàn)狀

目前，我國大部分的配電網(wǎng)狀況都比較好，而我國的配電網(wǎng)都是以架空電纜和地下電纜為主，而農(nóng)村地區(qū)則以架空線路為主。隨著我國電力系統(tǒng)的逐步向地埋式輸電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，我國各大中城市配電系統(tǒng)的線纜使用率不斷提高，配電網(wǎng)的相應(yīng)的環(huán)網(wǎng)率也在不斷提高，為今后的電力系統(tǒng)的自動化奠定了良好的基礎(chǔ)。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層次不清，聯(lián)絡(luò)混亂，多條電力線路的分割狀況不佳，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的負載也在快速增加，相應(yīng)的線路無法滿足各種不同的負荷增長，配網(wǎng)的轉(zhuǎn)供能力也相對較弱。因此，這些年來，各大供電公司都在逐步調(diào)整和改造相關(guān)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一條備用線路的比例不斷增加。

2.2配電信息化系統(tǒng)構(gòu)建

配電 GIS是利用 GIS技術(shù)、配網(wǎng)規(guī)劃、生產(chǎn)運營管理等技術(shù)，實現(xiàn)對配電管理的微機控制。配電網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它會隨著地理信息和電力負載的變化而發(fā)生變化。GIS系統(tǒng)在生產(chǎn)和管理方面都有很大的作用，但是在應(yīng)用上卻存在著一些缺陷，這套系統(tǒng)是以外包的方式開發(fā)的，對電力公司的生產(chǎn)、運營、用戶服務(wù)等方面的知識缺乏深入的了解，使得整個系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計都不全面，而且也沒有太多的實用價值。由于集成的數(shù)據(jù)模式模式不能很好地處理， SCADA與配電管理信息管理系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中的相關(guān)圖形模式無法進行共享，造成操作和維護工作量大，限制了相關(guān)的應(yīng)用。

2.3配電自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

我國的電力系統(tǒng)采用的是四種電力系統(tǒng)，即主站、子站和終端三層，其中主站、子站和終端三層，主站和終端是兩層，自動切換設(shè)備相互協(xié)作。其中，主站點的建設(shè)最為關(guān)鍵，而主站點的實現(xiàn)與否將直接關(guān)系到整個配電自動化系統(tǒng)的可操作性。所有的變化都需要實時與配電自動化系統(tǒng)進行同步，其主站系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)就是在配電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)。如果配網(wǎng)的相關(guān)變化不能及時地向主站系統(tǒng)進行更新，則主站的顯示與實際運行方式不符，那么，整個配電系統(tǒng)就會變得不可靠，也就沒有任何實用價值。

2.4配電自動化通信模式

配網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)需要合理、高效的通訊方式，把各主站的控制指令精確地傳遞給各遠端的分配終端。配電自動化系統(tǒng)的通信設(shè)備在工作條件苛刻、分布廣泛、數(shù)量眾多的條件下，需要綜合考慮其可靠性、實時性、安全性、擴展性、管理性、設(shè)備自身的監(jiān)控能力、建設(shè)成本等諸多因素，并結(jié)合實際情況，選擇最適宜的通信方式，確保其配電自動化的順利進行。

3.城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)用

3.1供電方式與一次設(shè)備

由于我國地域遼闊，不同地區(qū)的企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r也不同。由于受地理條件、發(fā)展?fàn)顩r等因素的制約，目前我國的城市電力系統(tǒng)仍以有線網(wǎng)絡(luò)為主。配電網(wǎng)絡(luò)的電源形式包括：線路開關(guān)設(shè)備、電源點和網(wǎng)架。由于網(wǎng)格和電源節(jié)點可以表現(xiàn)出不同的攻擊和防御模式，例如：單一電源輻射供電、網(wǎng)格供電、多電源環(huán)網(wǎng)供電、多電源互聯(lián)供電等。通過不同的選型，可以實現(xiàn)不同的電源匹配方案。

3.2遠程終端系統(tǒng)

在配電自動化系統(tǒng)中，通過 FTU和 TTU，實現(xiàn)了對線路開關(guān)和配電站的遠程監(jiān)測。在配網(wǎng)自動化遠程控制中，以線路供電與傳輸規(guī)范為核心，若要確保其設(shè)計內(nèi)容能符合室外環(huán)境要求，并能實現(xiàn)不間斷供電，則是一個值得思考的問題。

3.3主站系統(tǒng)

對主站系統(tǒng)進行了分層、模塊化的設(shè)計。所謂分層，就是把相關(guān)的軟件分成兩類，即底層的平臺，而不需要改變原有的平臺，只需要對其進行相應(yīng)的功能模塊即可。提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴展性.模塊化，是指在已有的基礎(chǔ)上，盡量根據(jù)功能模塊化，增加、修改、適應(yīng)各種投資規(guī)模。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要在硬件設(shè)計上達到雙網(wǎng)平衡，并以備用方式互相支持，以改善帶寬和通信的可靠性。

3.4配電GIS

總體來說，配電網(wǎng) GIS是對傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)運行模式的一種改進，它通過先進的電腦設(shè)備，在電子地圖上進行配網(wǎng)的實時調(diào)度，同時還可以對客戶的工作、決策、設(shè)備的管理等方面進行操作。由于配電網(wǎng)的工作涉及的領(lǐng)域很廣，所以不同的部門經(jīng)理要承擔(dān)的職責(zé)也是不一樣的，而且對設(shè)備的需求也是不同的。因此，在配電網(wǎng) GIS建設(shè)中，應(yīng)充分認識各崗位的職責(zé)和工作環(huán)境，并對其功能需求進行分析，是推進配電網(wǎng) GIS建設(shè)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在全面考慮了各職能部門的功能需求后，再根據(jù)不同的客戶需要，選取有針對性的解決方案。

3.5通信系統(tǒng)

能夠準(zhǔn)確、快速地傳輸和接收信息，將直接影響到整個系統(tǒng)的工作效率。在配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)充分考慮到主站與子站之間的通信、子站之間的通信、子站與現(xiàn)場單元的通信、主站與現(xiàn)場單元的通信、現(xiàn)場單元之間的通信。目前的配電自動化試驗項目，通信方式主要包括主、副站和主站之間的通信和主站之間的通信。通信是配電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)的難點之一，它的通信方式也是五花八門，包括光纖、電纜、電力載波等。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，覆蓋范圍廣，終端集成的信息內(nèi)容也各不相同，因此，要搞好網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，必須根據(jù)實際情況，根據(jù)電網(wǎng)的具體情況，確定最優(yōu)的通訊模式。在選擇通訊模式時，一定要考慮到本地的具體條件。同時，要合理利用電力資源，對老設(shè)備進行改造和更新，采用混合通訊方式，以提高配電網(wǎng)絡(luò)的自動化程度。

結(jié)束語

配網(wǎng)自動化是保障配網(wǎng)運行的重要保障，相關(guān)供電單位要根據(jù)配網(wǎng)發(fā)展的各類需求以及配網(wǎng)設(shè)施、配網(wǎng)的運作方式、通信技術(shù)等高新科技合理地規(guī)劃配網(wǎng)的自動化水平提升，更是要經(jīng)過電網(wǎng)對配網(wǎng)自動化技術(shù)展開實時監(jiān)控，供電企業(yè)應(yīng)該依據(jù)配網(wǎng)發(fā)展的各類需求以及配網(wǎng)設(shè)施、配網(wǎng)的運作方式、通信技術(shù)等高新科技合理地規(guī)劃配網(wǎng)自動化體系，并選取效率較高以及功能強、功耗低的相關(guān)配網(wǎng)設(shè)施，以便于有效地實現(xiàn)城市的配網(wǎng)自動化應(yīng)用，進而合理地提升電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性以及可靠性，促進供電企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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