城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化的規(guī)劃與實踐

溫灼文

摘 要：自動化技術(shù)目前被應(yīng)用到各個行業(yè)、各個領(lǐng)域。電力系統(tǒng)近年來也加大了自動化建設(shè)力度，對配網(wǎng)進(jìn)行自動化規(guī)劃。本文分析了城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化規(guī)劃的現(xiàn)狀問題，并探究了配網(wǎng)自動化的解決對策。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)；配網(wǎng)自動化；規(guī)劃；實踐

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化建設(shè)與規(guī)劃是一項巨大的工作，其中涉及多個環(huán)節(jié)、多項工作，需要計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等的集中支持。必須掌握科學(xué)的規(guī)劃方案，依照方案進(jìn)行有步驟、有規(guī)范地規(guī)劃，提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運行質(zhì)量，創(chuàng)造預(yù)期的配網(wǎng)自動化規(guī)劃成果。

一、配網(wǎng)自動化規(guī)劃的現(xiàn)狀分析

自從20世紀(jì)末，我國就開始了配網(wǎng)自動化規(guī)劃與建設(shè)，在相關(guān)方面已經(jīng)初顯成效，然而，卻也出現(xiàn)了諸多問題，具體體現(xiàn)在：

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃過程中，忽視了功能的合理定位，從而無法滿足供電企業(yè)的現(xiàn)實需要。

1 無法參照各類配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特征、具體要求等來選擇合理的技術(shù)方案，特別是信息采集系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等的選擇與應(yīng)用都存在嚴(yán)重的不匹配的問題。

2 配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化程度低，工作效率也相對低下，未能形成全方位的自動化發(fā)展規(guī)模。

3 饋線自動化方面問題嚴(yán)重。將主要目光放在故障隔離方面，極力控制電網(wǎng)故障隔離時間，忽視了故障的類型，以及供電的安全性、持續(xù)性，故障隔離與處理方法相對不合理。

4 配網(wǎng)自動化工程實際運行過程中，未能獲得及時、有效的維護(hù)，沒有形成一致的管理規(guī)范制度。其中一些自動化設(shè)備、裝置、線路等事實上并非能夠長久、安全持續(xù)地運轉(zhuǎn)。

從上面的分析能看出，目前城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化規(guī)劃工作依然存在多種問題，必須不斷地深入總結(jié)，積極結(jié)合國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，參照當(dāng)前行業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，深入開展配網(wǎng)自動化建設(shè)與規(guī)劃。

二、配網(wǎng)自動化規(guī)劃與實踐

1 配網(wǎng)自動化規(guī)劃的原則

（1）因地制宜。必須參照不同變電站供電服務(wù)的面積、范圍，來具體實施電纜的自動化設(shè)計與規(guī)劃。優(yōu)先規(guī)劃高負(fù)荷的城區(qū)。

（2）嚴(yán)格依照設(shè)計規(guī)范。配網(wǎng)自動化的規(guī)劃與設(shè)計，必須切實遵照設(shè)計規(guī)范，同時，也要強(qiáng)調(diào)自動化設(shè)計的安全性、合理性與牢固度，實行逐區(qū)域、逐片規(guī)劃，并對應(yīng)考慮到成本投入問題。

（3）積極參考主干線類型。如果其為架空線，需要把饋線列入架空網(wǎng)自動化系統(tǒng)，相反，如果其為饋線，則適合列為電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)。

2 配網(wǎng)自動化規(guī)劃的思路

配網(wǎng)自動化規(guī)劃必須在科學(xué)思路的指導(dǎo)下展開，具體體現(xiàn)在以下基本思路：

（1）結(jié)合規(guī)劃地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平、發(fā)展?fàn)顩r實施協(xié)調(diào)性規(guī)劃，以此來確保配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能運轉(zhuǎn)。配網(wǎng)自動化也要逐步推動實現(xiàn)信息化管控戰(zhàn)略，引入信息系統(tǒng)來采集、分析處理配網(wǎng)系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)信息，例如：在線或離線數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。發(fā)揮自動化系統(tǒng)對配網(wǎng)實時監(jiān)測、監(jiān)督與控制功能。

（2）自動化規(guī)劃必須保有某種余度，也就是配網(wǎng)自動化的各項裝置應(yīng)滿足長期規(guī)劃需求，例如：中央處理器、內(nèi)存等必須能夠達(dá)到未來10～15年的使用需要，能夠滿足配網(wǎng)自動化系統(tǒng)未來的規(guī)?；ㄔO(shè)、功能持續(xù)拓展的需求。

（3）配網(wǎng)系統(tǒng)的自動化規(guī)劃必須能夠滿足配網(wǎng)系統(tǒng)自身的安全、高效、穩(wěn)定運行，同時也要達(dá)到安全、高效通訊的要求，優(yōu)選最合理的通訊方法，從而達(dá)到運行水平。同時，需要嚴(yán)格參照國家的相關(guān)文件、制度規(guī)定，例如：《配電二次系統(tǒng)安全防護(hù)方案》來進(jìn)行自動化規(guī)劃與設(shè)計。

3 配網(wǎng)自動化規(guī)劃的實際操作

（1）科學(xué)選好接線方法

科學(xué)接線是配網(wǎng)自動化規(guī)劃的環(huán)節(jié)之一，不同地區(qū)由于用電需求量不同，對應(yīng)的配網(wǎng)接線方式也各不相同。例如：農(nóng)村偏遠(yuǎn)落后地區(qū)，通常適合選擇三段式單聯(lián)絡(luò)接線模式，具體體現(xiàn)為如圖1所示：

相反，如果是縣級市的架空線路，其電源由于分布于各個變電站，則可以采用環(huán)網(wǎng)布設(shè)開關(guān)運行模式。實際的配網(wǎng)自動化建設(shè)過程中，通常必須科學(xué)選定主干線，選擇150mm的導(dǎo)線。

（2）加大配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改造力度

要想做好配網(wǎng)的自動化規(guī)劃，首先要做好電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改造，特別是符合集中區(qū)的線路，必須實施重點優(yōu)化與改造，確保配網(wǎng)結(jié)構(gòu)整體上達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，形成一個科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)分布，進(jìn)而達(dá)到自動化規(guī)劃的目標(biāo)。

（3）創(chuàng)建主站與子站

加大對控制中心的建設(shè)力度，實施對配網(wǎng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。一旦其出現(xiàn)故障問題時，相關(guān)工作人員能憑借遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)及時定位故障，并憑借其他遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)來為非故障線路持續(xù)供電，以此控制停電范圍，并在第一時間做出故障搶修與維護(hù)處理。利用各種科學(xué)、有效的遠(yuǎn)程設(shè)備來高效、準(zhǔn)確地分析出系統(tǒng)的故障源頭，促進(jìn)故障的及時解除。

4 高負(fù)荷區(qū)的配網(wǎng)自動化規(guī)劃

城鎮(zhèn)商業(yè)區(qū)通常用電較為集中，對于高負(fù)荷配網(wǎng)線路適合選擇環(huán)網(wǎng)開閉所、開關(guān)柜的自動化模式。也就是說，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)負(fù)荷較重的配網(wǎng)線路應(yīng)該適度地增設(shè)環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜，由于其內(nèi)部有熔斷器、負(fù)荷開關(guān)兩大設(shè)備，能彼此協(xié)調(diào)配合，同步發(fā)揮故障控制功能，即使其中的一路電源出現(xiàn)故障問題，其他電源也能夠及時切換至母線系統(tǒng)，維持供電。

參照現(xiàn)實需求，將雙電源、變壓器等安裝在架空線路上，以此來達(dá)到架空線路雙電源環(huán)網(wǎng)供電的目的，其優(yōu)勢體現(xiàn)為：簡單易操作、變通性好，然而，卻易受外界因素干擾。

5 饋線自動化控制

饋線自動化系統(tǒng)涵蓋多個系統(tǒng)，例如：故障隔離系統(tǒng)、無功電壓控制系統(tǒng)等。要讓饋線朝著自動化控制方向發(fā)展，就要將就地控制與遠(yuǎn)程集中控制有效結(jié)合起來，實現(xiàn)二者優(yōu)勢功能的互補。

（1）就地控制

利用自動配線開關(guān)達(dá)到自動化的目標(biāo)。其優(yōu)勢體現(xiàn)為：無需設(shè)置通訊網(wǎng)絡(luò)，依靠重合器來實現(xiàn)故障的自動化隔離與恢復(fù)，不用主站涉入其中，投資少。然而也存在一定的缺陷，體現(xiàn)在無法進(jìn)行遠(yuǎn)距離故障監(jiān)控，不適合過于復(fù)雜的饋線系統(tǒng)，故障修復(fù)需要更長的期限。

（2）遠(yuǎn)程集中控制

該控制模式涉及到多重設(shè)備與系統(tǒng)，例如：控制中心、饋線負(fù)荷開關(guān)等。實際的運行原理為：利用遠(yuǎn)程終端進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集，其中重點在于開關(guān)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至控制中心，一旦出現(xiàn)故障控制中心則會及時、高效地鎖定故障位置，并將其隔離開來，對應(yīng)采取維護(hù)措施。遠(yuǎn)程集中控制模式具有一定的優(yōu)勢，體現(xiàn)為：開關(guān)無需多重反復(fù)動作，而且能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控，提高故障檢修效率，然而其缺陷體現(xiàn)在成本投入相對較大。

實際的城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化規(guī)劃與實施應(yīng)該將二者結(jié)合起來，發(fā)揮兩種控制各自的優(yōu)勢，達(dá)到最終效益的統(tǒng)一。

6 創(chuàng)建GIS系統(tǒng)

配網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)中可以創(chuàng)設(shè)一個GIS系統(tǒng)，使其有效配合配網(wǎng)自動化建設(shè)。第一步將配網(wǎng)系統(tǒng)中各項設(shè)備的圖形、臺賬等信息收錄到地理信息系統(tǒng)，再將該系統(tǒng)同配網(wǎng)自動化信息系統(tǒng)聯(lián)系起來，依靠計算機(jī)系統(tǒng)確保配網(wǎng)系統(tǒng)的各項設(shè)備、線路的運轉(zhuǎn)逐漸走向形象化、圖形化，從而為信息的查詢、采集與分析創(chuàng)造良好條件。

7 配網(wǎng)通訊

配網(wǎng)自動化設(shè)計與規(guī)劃過程中，必須參照設(shè)備運轉(zhuǎn)的需求來對應(yīng)優(yōu)選科學(xué)的通訊模式。例如：低壓配網(wǎng)架空線路應(yīng)該嘗試選擇擴(kuò)頻載波模式、無線通訊模式等，以此來實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的高效傳輸，將其傳遞到變電站，如果是電纜線路則應(yīng)嘗試光纖通訊模式。

結(jié)語

城鎮(zhèn)配網(wǎng)自動化建設(shè)與規(guī)劃是一項巨大的工作，其中涉及多個環(huán)節(jié)、多項工作，需要計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等的集中支持。必須掌握科學(xué)的規(guī)劃方案，依照方案進(jìn)行有步驟、有規(guī)范地規(guī)劃，提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運行質(zhì)量，創(chuàng)造預(yù)期的配網(wǎng)自動化規(guī)劃成果。

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