淺議配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)
梁金法
摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長，用電負(fù)荷大幅增長。對(duì)配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行和電能質(zhì)量提出了更高的要求。傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運(yùn)行管理方式已逐漸不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能質(zhì)量的需求，也不能保證供電可靠性。因此，完善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)提高供電可靠性，建設(shè)配電網(wǎng)自動(dòng)化成為當(dāng)務(wù)之急。
關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動(dòng)化；技術(shù)
配網(wǎng)一般可以劃分為城市網(wǎng)和農(nóng)村網(wǎng)。二者之間存在較大差別。城市供電負(fù)荷相對(duì)集中于縣城及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，供電環(huán)境優(yōu)越；而農(nóng)網(wǎng)供電范圍大，線徑小。威脅供電安全的不利因素較多，事故發(fā)生幾率高，事故原因查找困難。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高。對(duì)供電質(zhì)量和可靠性也提出了更高的要求。大規(guī)模的兩網(wǎng)改造結(jié)束以后，配電網(wǎng)的布局得到了優(yōu)化，但要進(jìn)一步提高配電網(wǎng)的可靠性，還必須全面實(shí)現(xiàn)高水平的配網(wǎng)自動(dòng)化。配網(wǎng)自動(dòng)化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和配電管理的現(xiàn)代化。需要結(jié)合電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，以提高配電網(wǎng)的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能。
一、配網(wǎng)現(xiàn)狀分析
一直以來，我國生產(chǎn)過程中的一個(gè)重要矛盾就是電力的供應(yīng)滿足不了生產(chǎn)的需要，電力是我國嚴(yán)重短缺的能源之一。所以，前幾年我國電力投資的重點(diǎn)放在電廠建設(shè)中，通過十幾年的不懈努力，我國現(xiàn)在的電力水平只是初步適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。
目前主要的矛盾就是配電問題，由于先天配電投入和建設(shè)不足，導(dǎo)致現(xiàn)階段的配電畸形。雖然經(jīng)過農(nóng)網(wǎng)改造后，配電網(wǎng)各種新技術(shù)、新設(shè)備不斷投入運(yùn)行，各地配電網(wǎng)線路、設(shè)備健康水平有了較大的的提高。但總體而言，我國大多數(shù)城市都是輻射型單端供電，如果出現(xiàn)故障就只能切除整條線路，結(jié)果就是引發(fā)大面積的停電，這類電網(wǎng)基本沒有自動(dòng)化，一旦出現(xiàn)事故或故障都必須依靠人力解決，利用人力拉閘檢查，然后再靠人工查明故障點(diǎn)，通常一點(diǎn)小小的故障就會(huì)引發(fā)大面積、長時(shí)間停電，這些問題嚴(yán)重影響到社會(huì)建設(shè)以及人們的正常生活，同時(shí)增加了供電企業(yè)配電網(wǎng)生產(chǎn)維護(hù)人員，降低了勞動(dòng)生產(chǎn)率�？偠�言之，我國現(xiàn)階段的配網(wǎng)還存在輸送能力差、運(yùn)行不可靠的問題。
二、縣級(jí)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)建議
目前對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的研究主要側(cè)重在市級(jí)配電網(wǎng)，對(duì)縣級(jí)配網(wǎng)的研究相對(duì)較弱。與城市配電網(wǎng)相比，縣級(jí)10kV配電網(wǎng)的供電負(fù)荷主要集中在城鎮(zhèn)等人口密集的地區(qū)，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)差異性很大。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的縣級(jí)配電網(wǎng)以多電源環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的電纜線路為主，負(fù)荷大且集中；而其余地區(qū)的縣級(jí)配電網(wǎng)主要以架空線輻射方式為主，饋線較長，分支多，電力負(fù)荷分散，負(fù)荷受季節(jié)影響較大。
這些特點(diǎn)表明縣級(jí)配電自動(dòng)化不能完全照搬城市配電自動(dòng)化的建設(shè)模式，必須針對(duì)縣級(jí)配電網(wǎng)特點(diǎn)，研究制定相應(yīng)的自動(dòng)化模式。城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)等對(duì)供電要求較高的地域可以采用遠(yuǎn)方就地集中控制模式；由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、開關(guān)設(shè)備等因素制約，不能采用遠(yuǎn)方就地集中控制模式的地域，可以采用配網(wǎng)故障監(jiān)測模式。
對(duì)于新建或改造的縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，應(yīng)該優(yōu)先考慮調(diào)配一體化主站系統(tǒng)。如果已經(jīng)建成有調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，并且其規(guī)模滿足當(dāng)?shù)?-5年發(fā)展需要，可以考慮獨(dú)立配網(wǎng)自動(dòng)化主站模式。根據(jù)當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)規(guī)模，配電自動(dòng)化可以采用三層或兩層結(jié)構(gòu)，子站層可以就近選擇變電站或開閉所內(nèi)。
三、配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的優(yōu)勢
(一）配網(wǎng)自動(dòng)化的目的
配網(wǎng)自動(dòng)化可以提高整個(gè)配電網(wǎng)供電的可靠性，減少停電的時(shí)間和發(fā)生頻率，保障客戶的安全用電；能提高供電質(zhì)量和供電水平；以最優(yōu)秀的方式為客戶提供服務(wù)；提高整個(gè)供電部門的工作效率。
（二）配網(wǎng)自動(dòng)化的主要功能
配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)可以監(jiān)督配電網(wǎng)的運(yùn)行和使用，并能優(yōu)化整個(gè)供電系統(tǒng)的管理模式和運(yùn)行模式，維護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行；及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故并通知解決，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位和迅速切除，使停電時(shí)間、范圍最小，提高供電可靠性。
（三）配網(wǎng)自動(dòng)化的分階段實(shí)施
無通訊的桿上配電自動(dòng)化階段利用分段器具備的智能化功能與站內(nèi)開關(guān)配合，達(dá)到多電源和環(huán)網(wǎng)供電。利用站內(nèi)開關(guān)二次重合閘，隔離故障區(qū)域，恢復(fù)無故障區(qū)域的用電，通過站內(nèi)的專有指示儀器，準(zhǔn)確判斷故障所在地區(qū)，并且保護(hù)應(yīng)具有可調(diào)次數(shù)和時(shí)間的重合閘功能，采用的分段器應(yīng)予留通訊接口，以便下一步建設(shè)。
有通訊的計(jì)算機(jī)管理配電自動(dòng)化階段利用通訊系統(tǒng)對(duì)配網(wǎng)變壓器、分段器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)遙測、遙信、遙控功能；配網(wǎng)主站能對(duì)配網(wǎng)實(shí)施狀態(tài)監(jiān)控、地理信息管理、與其他應(yīng)用系統(tǒng)接口；對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息交換、數(shù)據(jù)讀取和命令發(fā)送；與調(diào)度、辦公、營銷等其他管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理配電自動(dòng)化。這是今后發(fā)展的努力方向。
四、配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行與維護(hù)
待配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建成，需要進(jìn)行必要的系統(tǒng)維護(hù)，以保證整個(gè)配網(wǎng)的安全運(yùn)行。由于配網(wǎng)自動(dòng)化自身具有的特殊性，所以在維護(hù)的過程中存在一些難點(diǎn)。
由于配網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)場情況復(fù)雜，設(shè)點(diǎn)較多，而配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控目標(biāo)是進(jìn)線變電所、10kV開閉所、小區(qū)變電所、配電變電所、分段開關(guān)、并聯(lián)電容器、客戶電能表和重要負(fù)荷等。所以，站點(diǎn)過多不僅會(huì)給現(xiàn)在的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)帶來維護(hù)上的困難，還會(huì)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中凸顯出一些問題，由于要處理巨大的信息量，要在圖形工作站上清楚明白的顯現(xiàn)出運(yùn)行圖像與矛盾所在，就有相當(dāng)大的困難。另外如此眾多的終端設(shè)備，一但可靠性不夠高、或不方便維護(hù)，則將會(huì)使電力局陷入大量煩瑣的維護(hù)工作中，此外點(diǎn)多量大，系統(tǒng)造價(jià)也將是一個(gè)很大的問題。其次，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備均需在戶外運(yùn)行，外部自然環(huán)境惡劣，最好的工作環(huán)境要求是，溫度保持在25℃～75℃，耐濕度要求高達(dá)95%，還要特別預(yù)防大風(fēng)，暴雨，沙塵暴等惡劣的自然因素。而配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備較多，如果在可靠性和運(yùn)行維護(hù)中出現(xiàn)偏差，則會(huì)使整個(gè)電力局的工作陷入困境，嚴(yán)重影響其工作效率。
控制電源和工作電源的提取也是令配電自動(dòng)化頭疼的問題，因?yàn)樵谧冸娝�，可以通過所內(nèi)的直流電源屏或直流電池組獲取電源，而在現(xiàn)場，一旦線路停電，就將失去電源的主要來源，而故障判斷，隔離故障區(qū)域、恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，是配電自動(dòng)化的主要功能，為了實(shí)現(xiàn)這一功能，就必須確保在故障或停電期間能夠獲取一個(gè)環(huán)網(wǎng)區(qū)域所有開關(guān)處的線路信息及故障信息、能夠接受遙控命令、并準(zhǔn)確可靠跳合閘，為此，往往在裝置內(nèi)不得不掛接蓄電池，而蓄電池的充放電以及在高低溫時(shí)電池的放電能力和長期未進(jìn)行深放電后的性能將會(huì)受到較大影響等問題。
配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是包括一、二次設(shè)備，通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)等設(shè)施。系統(tǒng)建立后，需大量的全能型專業(yè)技術(shù)人員對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，培訓(xùn)一支全方面檢修維護(hù)隊(duì)伍。需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的累積，這也是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建立初期的一個(gè)難點(diǎn)。
五、結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)科技的不斷進(jìn)步，配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)將會(huì)有更多的科技投入，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)逐漸成熟，為配電網(wǎng)安全高效的運(yùn)行提供技術(shù)保證。如今，電力市場的發(fā)展也不斷深化，電力市場的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯得越來越重要，配電網(wǎng)自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)雙重效益的關(guān)鍵手段。通過建設(shè)配電網(wǎng)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，這是我國配電自動(dòng)化建設(shè)的重要目標(biāo)。
 

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