基于配電網(wǎng)自動化建設(shè)與運行管理問題應(yīng)用探討

楊晨穎 王曉婷

摘 要：隨著社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力事業(yè)改革也得到了進一步的推進，隨之而來的供電企業(yè)市場競爭環(huán)境也更加激烈。大部分供電企業(yè)為了確保自身的穩(wěn)定健康發(fā)展，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，逐漸開始對配電網(wǎng)進行自動化改造。本文結(jié)合作者實際研究，分析了配電網(wǎng)自動化的幾種常見通信方式，同時就自動化系統(tǒng)的構(gòu)建以及配電網(wǎng)運行管理提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動化建設(shè)；運行管理

在電力系統(tǒng)中推廣應(yīng)用自動化技術(shù)，可以明顯的降低電力系統(tǒng)的故障發(fā)生幾率，有效提升電能供應(yīng)質(zhì)量和穩(wěn)定性，提升電力服務(wù)水平。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)可以在很大程度上減少電力故障的檢修處理時間，提升系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，確保供電安全。在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，市場對于電力能源的需求量也在逐漸增加，對安全穩(wěn)定供電的要求也越來越多，因此需要我們大力推廣應(yīng)用配電網(wǎng)自動化技術(shù)，促進供電企業(yè)的長遠健康發(fā)展。

1 配電網(wǎng)自動化的通信方式

通信系統(tǒng)的建設(shè)屬于配電網(wǎng)自動化建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，對于通信系統(tǒng)的建設(shè)一般來說要求體現(xiàn)在其規(guī)模、復(fù)雜程度以及自動化程度上，通常包含了通信穩(wěn)定性、建設(shè)成本、能夠達到的最大傳輸速度等內(nèi)容。在很多歐美發(fā)達國家的配電網(wǎng)自動化建設(shè)過程中，選擇的通信方式一般來說是線載波通信、控制技術(shù)、無線通信以及衛(wèi)星通信技術(shù)等。因為配電網(wǎng)自動化建設(shè)需要與遠程終端實現(xiàn)通信，因此必須要合理的控制其通信成本。此外，主干通道往往由一些小的站點構(gòu)成，因此在通信方式的選擇上也必須要更加偏向于更加高質(zhì)量的方式，例如說光纖通信以及無線擴頻等；次要干道的站點也應(yīng)當選擇相對穩(wěn)定的通信方式。下面作者分別簡單的介紹我們常見的幾種通信方式：

1.1 光纖通信

光纖通信屬于智能配電網(wǎng)中普遍選擇的一種方式，光纖通信的特征是在其運行時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流較大，穩(wěn)定性也較強，主要有工業(yè)型交換機組網(wǎng)以及EPON組網(wǎng)兩種。工業(yè)型以太網(wǎng)的交換機組網(wǎng)對早期工業(yè)型以太網(wǎng)是在終端位置進行光纖連接，之后再組建光纖以太網(wǎng)環(huán)，我們通常選擇鏈形與環(huán)形這兩種組網(wǎng)形式，它們的優(yōu)勢在于可以實現(xiàn)高寬帶保護。同時，以太網(wǎng)的交換機對光纖的設(shè)置和交換機數(shù)量的配置都有非常高的要求，因此采取這樣的組網(wǎng)方式也會在一定程度上提高成本，加之智能配電網(wǎng)終端數(shù)量較多，導(dǎo)致了工業(yè)型以太網(wǎng)的建設(shè)成本持續(xù)上升，不符合配電網(wǎng)通信建設(shè)的標準要求。另一種是EPON光纖方式，它屬于相對成熟的技術(shù)，同時也是配電網(wǎng)光纖未來發(fā)展的必然選擇。EPON的組網(wǎng)方式有單電源輻射網(wǎng)以及手拉手環(huán)形網(wǎng)，我們可以沿電纜來實施布線作業(yè)，從而能夠得知EPON組網(wǎng)與配電網(wǎng)是基本相同的。配電子站在放置OLT設(shè)備之后，借助于OLT與PON連接多個POS，將其放在二次箱體之內(nèi)。

1.2 音頻電纜通信和微波擴頻通信

音頻電纜通信方式的優(yōu)勢在于成本較低，施工方便，但是其抗外界干擾能力較弱。例如說我們在假設(shè)10kV線路的過程中，若存在短路現(xiàn)象，音頻電纜會立即感應(yīng)到短路電流，從而對終端設(shè)備的正常運行產(chǎn)生一定的影響，因此我們很少選擇這種通信方式。而微波擴頻通信指的是把微波的載波信息進行擴頻調(diào)試，之后把信號頻帶予以擴展，從而實現(xiàn)傳輸。這種通信方式的特征是抗干擾能力較強，在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中能夠發(fā)揮出較大的作用。

1.3 無線GPRS

當今時代計算機技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)之中，GPRS無線業(yè)務(wù)也得到了進一步的推廣普及，特別是在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)中發(fā)揮出了非常重要的作用。利用GPRS無線通信技術(shù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時傳輸，無需其他外部設(shè)備，所產(chǎn)生的成本也非常低。所以無線通信技術(shù)的應(yīng)用極大的降低了自動化建設(shè)成本，也提升了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。

2 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)

2.1 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)成與要求

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要是由主站、終端設(shè)備以及通信設(shè)備構(gòu)成。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主站一般是計算機系統(tǒng)和相關(guān)程序構(gòu)成，其平臺必須要符合開放式、穩(wěn)定性以及實用性的需求。通常來說包括了數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控工作站、顯示器、通信機以及前置機等設(shè)備；配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端設(shè)備通常包含了饋線終端、配變終端以及重歸終端三種，它的作用主要是進行信息數(shù)據(jù)的收集與處理、接受遠程指令、記錄相關(guān)事件并上報、電源斷電保護等；配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用的通信手段一般是光纖通信、微波通信、無線電通信以及同軸電纜等。通信自動化直接決定了配電網(wǎng)自動化建設(shè)程度，我們在配電網(wǎng)自動化建設(shè)過程中應(yīng)當根據(jù)地區(qū)的實際情況來選擇不同的通信方式。

2.2 配電網(wǎng)自動化建設(shè)的技術(shù)方案

選擇以電纜當作配電主干線的自動化建設(shè)方案。這種方案一般適用于城市商業(yè)區(qū)和人員密集的位置，以環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜為主體，負荷開關(guān)柜按照實際用戶的數(shù)量來設(shè)置出線回路，如果進出線回路數(shù)量較多則可將其變更為開閉所。環(huán)網(wǎng)柜通常是負荷開關(guān)和熔斷器組合，如果某一路電源出現(xiàn)故障，另一路電源會直接切換到母線，從而在較短的時間內(nèi)恢復(fù)供電。通信方式上一般選擇光纖和電話線，有助于降低外部干擾。

選擇架空線路方案。這種方案通常適用于交通道路情況較好的環(huán)境，主要以裸架空導(dǎo)線以及架空絕緣導(dǎo)線為主，多數(shù)時候采取雙回路架設(shè)，選擇雙電源環(huán)網(wǎng)供電的形式。這一方案的結(jié)構(gòu)相對簡單，布線也比較靈活，在正常條件下乙電源開關(guān)為開路運行方式，甲電源負責供電。如果發(fā)生故障則切換乙電源供電。架空線路一般包括了分段器型和重合器型兩種，即由重合器、分段器、重合分段器作為控制單元來實現(xiàn)控制。

選擇輻射型配電網(wǎng)方案。此方案通常適用于單電源供電的城市郊區(qū)以及農(nóng)村地區(qū)的配電網(wǎng)，配電線路能夠按照具體情況來進行設(shè)置（多級重合器以及分段器保護），從而實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動故障隔離以及短時恢復(fù)供電。

選擇低壓配電網(wǎng)自動化建設(shè)方案。這一方案能夠有效處理兩個問題：其一是低壓雙電源問題；其二是配電變壓器經(jīng)濟運行問題。解決措施是科學(xué)設(shè)置配電變壓器，確保供電半徑與實際需求相符合，合理控制負荷密度。我們把2臺或者更多配電變壓器在低壓側(cè)進行聯(lián)絡(luò)，同時配置聯(lián)絡(luò)開關(guān)，從而可以在變壓器發(fā)生故障之后能夠立即進行負荷轉(zhuǎn)移。

3 配電網(wǎng)自動化運行管理

首先應(yīng)當實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理。只有保證配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)統(tǒng)一管理之后，才能夠讓系統(tǒng)內(nèi)部各個模塊之間進行有效的交流，進一步提升電力系統(tǒng)中的自動化程度，增加配電網(wǎng)自動化技術(shù)在系統(tǒng)中所占據(jù)的技術(shù)比重，從而將電力系統(tǒng)以及配電網(wǎng)自動化技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。當配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)統(tǒng)一管理之后，各個模塊的操作行為也會更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進而能夠?qū)崿F(xiàn)在智能電網(wǎng)中的科學(xué)集中管理，同時對電網(wǎng)的實際運行狀態(tài)進行合理的指揮，借助于主計算機端對電網(wǎng)的實際運行進行控制。

其次應(yīng)當合理的分配自動化系統(tǒng)中各個模塊的自動化領(lǐng)域。這樣可以讓供電企業(yè)和下屬各個部門之間實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享，從而有效提升配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的管理效率，增強電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時結(jié)合實際的電力運行環(huán)境做出科學(xué)的調(diào)控操作。另外，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中不同模塊的合理分配可以讓系統(tǒng)內(nèi)部的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更快的傳輸，有效的避免信息數(shù)據(jù)失真的現(xiàn)象，從而確保配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的自動化策略安全性從整體上提高幾個等級，保證電力系統(tǒng)時刻處于良好的運行狀態(tài)下。

最后是必須要進一步健全分布式能源接入標準以及規(guī)劃方案。實踐說明，分布式電源的類型、數(shù)量和容量之間存在的差異，會在很大程度上決定了其接入配電網(wǎng)之后所產(chǎn)生的影響力?，F(xiàn)階段，國內(nèi)分布式電源接入標準大部分還是沿用IEEE1547系列，其中存在一定的問題應(yīng)當及時進行補充。同時，如果大量的分布式能源直接接入到中低壓配電網(wǎng)之后，很容易導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而表現(xiàn)為能量雙向流動的英特網(wǎng)式布局。正是由于這一原因，我們應(yīng)當科學(xué)的對接入方案進行設(shè)計，對于分布式電源的類型、容量和安裝位置進行科學(xué)規(guī)劃，將分布式電源的功能充分發(fā)揮出來，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

我們必須要認識到，配電網(wǎng)自動化建設(shè)屬于一項長期系統(tǒng)的工程，自動化系統(tǒng)的構(gòu)建需要循序漸進，穩(wěn)步實施。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，配電網(wǎng)自動化技術(shù)必然會成為供電企業(yè)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)手段，同時也是配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展過程中的必然選擇，因為它可以真正的確保配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，為社會各個行業(yè)生產(chǎn)和人民的生活用電提供充足的保障。但是在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)和運行管理過程中，我們也應(yīng)當從實際出發(fā)，統(tǒng)籌全局，努力做好各項技術(shù)工作，只有這樣才能夠確保自動化技術(shù)的作用得以充分的發(fā)揮，才能夠讓其為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出更多貢獻。

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