城市配網(wǎng)自動化建設及其配網(wǎng)規(guī)劃的應用

張劉軍

國網(wǎng)曲沃縣供電公司 山西省臨汾市 043400

摘要：文章首先簡述了城市配網(wǎng)自動化意義及現(xiàn)狀分析，然后分析了配網(wǎng)自動化特點以及功能結(jié)構(gòu)，最后重點探討了城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用。

關鍵詞：配網(wǎng)自動化；GIS系統(tǒng)；配電網(wǎng)規(guī)劃；終端

一、前言

隨著城市化進程加快，我國城市電力事業(yè)發(fā)展進一步完善，配網(wǎng)規(guī)劃也伴隨著電力事業(yè)的發(fā)展，逐步取得了優(yōu)化。但是，目前配網(wǎng)的自動化在系統(tǒng)方面依然存在問題，本文就城市配網(wǎng)自動化建設及其配網(wǎng)規(guī)劃的應用進行探討。

二、城市配網(wǎng)自動化意義及現(xiàn)狀分析

1、自動化意義

配網(wǎng)自動化的核心便是電力系統(tǒng)運行的自動化，而重點則是電力調(diào)度工作的自動化，此種自動化的構(gòu)建以自動控制技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術、通信技術等為基礎基礎，可以自主自動地全程動態(tài)監(jiān)控電力系統(tǒng)運行的狀況，使電力系統(tǒng)運行得到在線監(jiān)測的控制與保護，進而可以保證電網(wǎng)運行效益在可靠穩(wěn)定高效運行的狀態(tài)下實現(xiàn)大幅度的提升。同時，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的通信自動化以及服務體驗板塊，可以輔助電力配網(wǎng)系統(tǒng)和電力用戶二者之間高速穩(wěn)定可靠的智能化聯(lián)系，從而使城市配網(wǎng)工作得以在人力成本方面實現(xiàn)節(jié)省，并且保證用戶的各項要求得到及時滿足。

2、自動化現(xiàn)狀

當前時期，城市中的配網(wǎng)自動化建設，已經(jīng)實現(xiàn)了大幅度的提升，但是依然無法達到電力事業(yè)發(fā)展的需求，在配網(wǎng)自動化現(xiàn)狀基礎上，做好對自動化的優(yōu)化改造刻不容緩。本文下面就針對系統(tǒng)建設、網(wǎng)絡設備、通信方法、結(jié)構(gòu)體系幾個方面對自動化現(xiàn)狀加以具體分析：

（一）、系統(tǒng)建設

配網(wǎng)的系統(tǒng)建設自動化主體現(xiàn)在地理信息系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)主要以地理信息系統(tǒng)、配網(wǎng)規(guī)劃、生產(chǎn)運行管理、計算機系統(tǒng)這幾項技術作為基礎，致力于實現(xiàn)自動化的配電管理工作，以解決當前配網(wǎng)存在的設備數(shù)量巨大、類型眾多、分布廣闊、安裝位置復雜、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)繁瑣、信息負荷狀況多變等問題，使電力的生產(chǎn)運行及管理工作得到幫助。

但是，目前此方面的自動化建設還存在眾多問題，如：系統(tǒng)開發(fā)為外包形式，缺乏對于電力事業(yè)生產(chǎn)、運作、經(jīng)營、管理、客戶服務等方面的精準、深入、細致的理解，自動化規(guī)劃方案缺乏全面性與實用性，同時，由于MIS和SCADA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)圖模無法實施共享，致使電力事業(yè)的運行與維護的工作量均被迫抬升。

（二）、網(wǎng)絡設備

就當前城市配網(wǎng)的網(wǎng)絡設備構(gòu)建狀況來講，其電力配網(wǎng)電纜化率與環(huán)網(wǎng)率的平均化程度均大幅度提高，地理電纜、架空線路結(jié)果運行狀況良好，但是，配網(wǎng)依然存在著線路混亂、結(jié)構(gòu)復雜、層次不清、多端電源線路不理想分段以及負荷變動高等問題，阻礙到城市電力事業(yè)發(fā)展的步伐。

（三）、通信方法

配網(wǎng)的自動化建設的實現(xiàn)關鍵便依賴于通信系統(tǒng)，只有通信系統(tǒng)達到高速、穩(wěn)定、可靠運行，配網(wǎng)主站與各子站之間的聯(lián)系才可以實現(xiàn)貫通，各項數(shù)據(jù)信息的傳遞方可以精準無誤。

（四）、體系結(jié)構(gòu)

城市當前的配網(wǎng)自動化構(gòu)建主要包括四種體系結(jié)構(gòu)模式，即以主站、子站、終端這三層體系為基礎的集中采集與分散監(jiān)控結(jié)構(gòu)、集中采集與集中監(jiān)控結(jié)構(gòu)，以及以主站、終端這兩層體系為基礎的集中采集和集中監(jiān)控模式，還有各自動化的開關設備互相配合的模式。

三、配網(wǎng)自動化特點以及功能結(jié)構(gòu)

1、特點

配網(wǎng)自動化是為了提高配電效率和供電質(zhì)量而采用的一種以計算機技術和自動控制技術為基礎的一種手段，能夠在線進行智能監(jiān)控或離線監(jiān)控，節(jié)省了大量人工勞動，減短了事故持續(xù)時間，工作效率較高，且維修成本低，能為企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟效益，對配網(wǎng)規(guī)劃意義重大。

2、功能

配電自動化系統(tǒng)的自動化功能體現(xiàn)在以下幾個方面：采集監(jiān)控系統(tǒng)主要負責監(jiān)視電網(wǎng)運行狀態(tài)，對電網(wǎng)的各項參數(shù)信息進行實時采集，并具有自動報警功能；電壓管理系統(tǒng)以實際電壓電流等為參照，自動控制無功補償電容器的投切等；故障診斷系統(tǒng)，能夠自動辨別出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)，對其原因進行分析，同時能夠自動斷電，以免造成更大損失，此外，還負責現(xiàn)場維修、事故報告的存檔等共用；用電管理的用戶信息管理系統(tǒng)，主要是儲存用戶的各項信息，以便查詢；計費系統(tǒng)能夠自動抄表、生成賬單，省去了許多人工抄表的麻煩。

3、結(jié)構(gòu)

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要有以下幾部分組成：配電主站，多為于城市調(diào)度中心，負責與各子站進行通信；配電子站，多建于變電站內(nèi)，負責和電力終端設備通信。配電網(wǎng)系統(tǒng)比較復雜，各種設備數(shù)量多，監(jiān)控的對象容量大，數(shù)量多，分布面積廣，如果都連在主站上，勢必會難以運行，因此，必須分設子系統(tǒng)，將眾多設備平均分化；配電遠方終端。該系統(tǒng)主要對配網(wǎng)轄區(qū)內(nèi)的變壓器、環(huán)網(wǎng)柜、開閉所以及柱上開關等進行實時監(jiān)控，識別各種故障并加以控制等，通過這些功能和主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)相互配合，監(jiān)視整個配網(wǎng)，并對其運行進行優(yōu)化；通信網(wǎng)絡。主站和終端之間的聯(lián)系需要依靠一定的通信方式來完成，通信方式將主站的控制命令發(fā)送給終端，并收集終端的各項參數(shù)信息。由于系統(tǒng)比較復雜，工作環(huán)境惡劣，相關通信設備數(shù)量多且分布范圍廣，在選擇通信方式時，應對其安全性、實用性、可管理性及成本等多方面進行綜合考慮，結(jié)合當?shù)鼐唧w情況，采取適宜的通信方式，保證配電自動化的正常運行。

四、城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用

1、城市配網(wǎng)自動化應用的定位和目標

城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用要有一個合理的定位，就當今一些城市的配網(wǎng)來說，由于城市生活水平的不斷提高、市民用電量的不斷增大，供電質(zhì)量要求的不斷提升，城市配網(wǎng)規(guī)劃也面臨著更大的挑戰(zhàn)，一些城市依舊采用原有的配網(wǎng)系統(tǒng)，并未對城市配網(wǎng)系統(tǒng)進行更新，使得配網(wǎng)運行的水平不高，嚴重影響了城市配網(wǎng)的運行質(zhì)量，城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用要進行合理的定位，根據(jù)當今城市配網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀來分析，主要是為了提升城市配網(wǎng)的運行水平，并將配網(wǎng)運行的耗損降至最低。

針對城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用要制定一個合理的目標[3]。首先，要以供電的可靠性作為應用的主要目標之一，城市配網(wǎng)故障在所難免，而配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應用就是要提高配網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，縮短故障的停電時間、減少故障的發(fā)生次數(shù)、縮小故障的停電范圍等，全面改善配網(wǎng)的運行效率，提高配網(wǎng)的運行水平。其次，要提高配網(wǎng)運行的電壓質(zhì)量，需要對配網(wǎng)的運行電壓進行實時監(jiān)控，從而達到提高配網(wǎng)電壓質(zhì)量的目的。再次，要以提高配網(wǎng)運行管理效率為目標，配網(wǎng)運行管理是配網(wǎng)規(guī)劃的重要組成，如果缺乏合理的運行管理，會直接影響到城市配網(wǎng)規(guī)劃以及運行的效率，而通過城市配網(wǎng)自動化的應用，能夠有效的改善配網(wǎng)的運行管理效率，進一步提高配網(wǎng)規(guī)劃以及運行的管理質(zhì)量。2、城市配網(wǎng)自動化的實施

配網(wǎng)規(guī)劃中經(jīng)常出現(xiàn)終端設備傳送信號的精確度、通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及誤報和漏報等問題的發(fā)生，嚴重影響到配網(wǎng)運行的質(zhì)量。城市配網(wǎng)自動化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應用，能夠有效的改進這方面的問題，能夠?qū)ε渚W(wǎng)系統(tǒng)中存在的故障信息進行詳細的記錄，便于配網(wǎng)規(guī)劃的調(diào)整，而且，自動化系統(tǒng)還能有效的隔離故障區(qū)域，并采取有效的應對措施，有效的提高了配網(wǎng)的運行效率。另外，在配網(wǎng)規(guī)劃的過程中，需要根據(jù)配網(wǎng)的實際運行情況，以及城市的實際發(fā)展情況進行規(guī)劃，城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)能夠通過信息采集對城市配網(wǎng)的運行情況進行全面的調(diào)查，不僅如此，還能對配網(wǎng)中存在的故障隱患做出相應的原因分析并進行記錄，對提高配網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量有著極大的作用。

五、結(jié)束語

總之，為保證電網(wǎng)能夠正常運行，在城市配電規(guī)劃中，應積極引進配網(wǎng)自動化技術，通過城市配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應用，進一步提高了配網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，保證了配網(wǎng)的安全運行、穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]任曄，高志雄.淺談城市配網(wǎng)自動化及其配網(wǎng)規(guī)劃的應用[J].城市建設理論研究，2013

[2]林競妍.芻議城市配網(wǎng)自動化與配網(wǎng)規(guī)劃的若干問題[J].大科技，2013