城市配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃研究

肖雨亭

深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

摘要：21世紀(jì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，城市配網(wǎng)建設(shè)與規(guī)劃不僅僅是城市正常建設(shè)的需要，也是人們更好生活的保證，人們的生活中對(duì)電力的需要體現(xiàn)在越來越多的方面，所以，在現(xiàn)行的技術(shù)之下，我們需要對(duì)電力進(jìn)行合理的規(guī)劃，然而，全方位配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行模式已經(jīng)成為當(dāng)前電力系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)。文章針對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀及其配網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行分析探討，提出一些優(yōu)化城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的建議。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng)；自動(dòng)化；配網(wǎng)規(guī)劃；發(fā)展

近幾年，我國(guó)電網(wǎng)的建設(shè)得到了快速發(fā)展，生活條件逐步的改善，電氣化水平得到提高，國(guó)家加大了城市配網(wǎng)建設(shè)力度，國(guó)家對(duì)電網(wǎng)發(fā)展提出了新的要求，“加強(qiáng)城市配電網(wǎng)建設(shè)，推進(jìn)電網(wǎng)智能化”的工作部署，國(guó)網(wǎng)公司也相應(yīng)提出了“堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，早日建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進(jìn)、靈活可靠、經(jīng)濟(jì)高效現(xiàn)代配電網(wǎng)”的工作目標(biāo)，然而，目前我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃建設(shè)還存在著許多問題，而這些問題的存在嚴(yán)重影響了我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，如何解決這些規(guī)劃建設(shè)中的問題成為了各地配網(wǎng)建設(shè)中的一個(gè)重點(diǎn)研究部分，將為配網(wǎng)自動(dòng)化提供更好的支持。

1、城市配網(wǎng)自動(dòng)化的概述

就目前而言，配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目的是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行，最終實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是集現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)于一體，能自動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的全過程實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控，從而對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)，遠(yuǎn)程氣操作，確保電力系統(tǒng)在安全運(yùn)行的運(yùn)行狀態(tài)下，提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步以及活水平普遍提高，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化需要有合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，以具備電能負(fù)荷轉(zhuǎn)互供能力，確保電力系統(tǒng)的供電可靠性和安全性，提高供電服務(wù)質(zhì)量。配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)不僅能優(yōu)化電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，還能有效的提高電力系統(tǒng)的管理水平，對(duì)現(xiàn)代化電網(wǎng)的發(fā)展具有十分重要的作用。

2、配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀

由于城市規(guī)劃與配網(wǎng)規(guī)劃不能完全同步，在實(shí)際工作中，城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)和預(yù)期的目標(biāo)仍存在一定的差距。部分地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、轉(zhuǎn)互供能力不強(qiáng)、供電半徑過長(zhǎng)、電壓質(zhì)量不高等問題依然存在，配網(wǎng)裝備水平不高、選型標(biāo)準(zhǔn)偏低、通用性、互換性不強(qiáng)等情況較為普遍。因此，需要積極分析城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)存在的問題，制定出合理的規(guī)劃與處置措施，才能真正實(shí)現(xiàn)城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的有效實(shí)施。

2.1 配電網(wǎng)架及設(shè)備

目前，城市配網(wǎng)線路主要是采用10 kV電壓等級(jí)供電為主，配網(wǎng)主干線電網(wǎng)多以架空與電纜鋪設(shè)方式混合運(yùn)行，網(wǎng)架以輻射型、“手拉手”饋線、環(huán)網(wǎng)饋線、“N-1”供電饋線相結(jié)合的方式進(jìn)行供電。但由于城市的建筑設(shè)施比較復(fù)雜，配網(wǎng)架空的路徑難度加大，隨著城市化進(jìn)程加快，配網(wǎng)纜化比例將逐年增加，配網(wǎng)線路的環(huán)網(wǎng)率要求也會(huì)逐漸提高。所以，要求配網(wǎng)主干與分支網(wǎng)架的規(guī)劃與建設(shè)，要有超前的延展意識(shí)，無論在導(dǎo)線（電纜）選型上、設(shè)備選擇上，需考慮未來負(fù)荷增長(zhǎng)與配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力等自動(dòng)化運(yùn)行上的需要。

配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)是需要終端設(shè)備的開關(guān)進(jìn)行操作的，因此，進(jìn)行配網(wǎng)終端設(shè)備控制時(shí)，要確保終端設(shè)備開關(guān)接口和系統(tǒng)端口相匹配。隨著科技的不斷發(fā)展，電力企業(yè)已經(jīng)逐漸意識(shí)到這一問題，以防止在出現(xiàn)故障和電力系統(tǒng)檢修時(shí)，預(yù)留出自動(dòng)化設(shè)備的接口，從而為配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供了方便。

2.2 配電信息化系統(tǒng)

配電信息化即GIS技術(shù)，GIS技術(shù)是一種利用地理信息進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)線路運(yùn)行和管理，將電力企業(yè)的電力設(shè)備、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、電力用戶與電力負(fù)荷和生產(chǎn)及管理等核心業(yè)務(wù)連接形成電力信息化的生產(chǎn)管理的綜合信息系統(tǒng)。在城市配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，采用GIS技術(shù)能有效的解決配網(wǎng)線路分布廣、配網(wǎng)設(shè)備數(shù)量多、布網(wǎng)困難的問題，并可以準(zhǔn)確的將各地區(qū)的配網(wǎng)地理信息變化情況通過采集終端反應(yīng)出來。GIS技術(shù)不僅能提供有效的信息，還能提高電力服務(wù)質(zhì)量，提高電力管理水平，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制。所以，GIS技術(shù)數(shù)據(jù)變更的及時(shí)錄入是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)信息化管理的前提和保障。

2.3 配電自動(dòng)化體系

配網(wǎng)自動(dòng)化模式主要是通過自動(dòng)化設(shè)備及開關(guān)相配合結(jié)構(gòu)形式，由主站、子站、終端組成的雙層數(shù)據(jù)收集及監(jiān)控結(jié)構(gòu)方式，利用光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)自動(dòng)化通信，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)主站系統(tǒng)的控制命令能準(zhǔn)確、快速的傳遞到各個(gè)配電終端中，并及時(shí)將配電終端設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息反饋到配網(wǎng)主站。

在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，主站的建設(shè)十分重要，不論采用哪一種自動(dòng)化結(jié)構(gòu)形式都離不開主站的控制管理。因此，在建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主站時(shí)，要注重主站的實(shí)用性、靈活性，同時(shí)要注意管理方便性。由于配網(wǎng)業(yè)擴(kuò)改線率比較高，監(jiān)控點(diǎn)變換比較頻繁，在進(jìn)行信息改變時(shí)，必須及時(shí)將改變的信息同步到配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，這樣才能保證主站顯示的信息符合配網(wǎng)現(xiàn)象的實(shí)際情況。如果沒有及時(shí)將改變的信息同步到配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，主站顯示的信息和配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀況不相符，那么配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性就會(huì)大大降低，自動(dòng)化系統(tǒng)就會(huì)失去利用價(jià)值。目前，國(guó)家電網(wǎng)已在21個(gè)城市推進(jìn)經(jīng)濟(jì)實(shí)用型配電自動(dòng)化建設(shè)，開發(fā)配電自動(dòng)化應(yīng)用指標(biāo)評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)，運(yùn)用離線數(shù)據(jù)采集、在線指標(biāo)監(jiān)測(cè)分析等手段，高密度、多層面開展配電自動(dòng)化應(yīng)用情況檢查，建立定期試驗(yàn)和傳動(dòng)檢查工作機(jī)制，切實(shí)提高配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)用化水平。

3、城市配網(wǎng)規(guī)劃

為滿足配網(wǎng)快速發(fā)展及城市配電自動(dòng)化建設(shè)要求，在進(jìn)行城市配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃時(shí)，要綜合考慮城市配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、終端設(shè)備配置、配電信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、供電電源模式、通信方式、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)管理等各種因素。在完善配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，解決設(shè)備重載、過載、“卡脖子”、供電能力不足等問題的同時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面的因素：

①在規(guī)劃城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，要注意“延展性原則”。根據(jù)當(dāng)?shù)嘏渚W(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，一次性建設(shè)完成配網(wǎng)主站系統(tǒng)，然后根據(jù)發(fā)展需要建設(shè)子站、終端系統(tǒng)，以減少今后配網(wǎng)改造量和重復(fù)投入，不斷完善配網(wǎng)線路，逐步完成分區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化，最終實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)自動(dòng)化。

②在規(guī)劃配網(wǎng)負(fù)荷控制要求時(shí)，要注意主干網(wǎng)線正常運(yùn)行方式的負(fù)荷電流控制，一般單環(huán)網(wǎng)饋線控制在250 A及以下、多環(huán)網(wǎng)饋線控制在300 A及以下、輻射型饋線控制在400 A以下、兩供一備的饋線控制在400 A以下為宜。當(dāng)負(fù)荷電流超過時(shí)應(yīng)考慮采取增加線路來分割負(fù)荷，以提高負(fù)荷轉(zhuǎn)供、互供能力。

③在規(guī)劃配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)要求時(shí)，要注意變電站之間作為聯(lián)絡(luò)用的10 kV饋線不應(yīng)少于4條，負(fù)荷不應(yīng)超過導(dǎo)線安全截流量的1/2，以滿足變電站之間負(fù)荷轉(zhuǎn)移的需要，且在電纜管道、開閉所等土建規(guī)劃建設(shè)中應(yīng)考慮按終期一并建成，電氣建設(shè)可分期實(shí)現(xiàn)。

④加強(qiáng)城市配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，不能排除城市配網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃，一