對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的幾點(diǎn)探討

摘 要：文章對(duì)10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了一些有意義的探討，希望通過(guò)文章的分析和研究，對(duì)配網(wǎng)設(shè)計(jì)工作能夠有所借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)；配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 當(dāng)前10kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)全國(guó)各地的10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（如圖1所示）進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是剛剛投建運(yùn)行的系統(tǒng)，還是已經(jīng)運(yùn)行過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面都存在一些不足之處，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 片面追求技術(shù)的先進(jìn)性

對(duì)于10kV配網(wǎng)而言，在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)存在著片面追求技術(shù)先進(jìn)性的誤區(qū)，例如運(yùn)用最先進(jìn)的配電自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備，而忽視了所選技術(shù)和設(shè)備與原有配網(wǎng)之間的兼容性。這不僅可能導(dǎo)致配網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)不能得到有效發(fā)揮，反而還可能造成配網(wǎng)運(yùn)行的不穩(wěn)定。

1.2 通信通道容量受限

對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)而言，通信系統(tǒng)是其中非常重要的一個(gè)組成部分，是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化功能的關(guān)鍵。然而現(xiàn)實(shí)卻是很多地區(qū)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)容易忽視這一問(wèn)題，造成通信通道的容量不能滿足配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的需要，進(jìn)而使控制端與終端之間的通信受阻。

1.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)單一，且對(duì)可擴(kuò)展接口預(yù)留不足

很多地區(qū)在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都存在開(kāi)放性和擴(kuò)展性不足的問(wèn)題，沒(méi)有給未來(lái)配網(wǎng)自動(dòng)化的改造以及自動(dòng)化系統(tǒng)功能的擴(kuò)充留下足夠的空間。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

2.1 網(wǎng)絡(luò)分布與分層模塊設(shè)計(jì)相結(jié)合

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)組成模塊的功能獨(dú)立性要求較高，應(yīng)該可以根據(jù)實(shí)際配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能需求，通過(guò)模塊化的設(shè)計(jì)方式構(gòu)建適應(yīng)性較高的自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.2 配電網(wǎng)絡(luò)完整模型設(shè)計(jì)

配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)意義是為了提高配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，即在正常工作中通過(guò)收集、分析配網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)給運(yùn)行優(yōu)化提供建議，而在配網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)可以快速對(duì)故障位置進(jìn)行隔離，并對(duì)故障作出快速診斷和處理。而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一個(gè)前提條件就是擁有完整的配電網(wǎng)絡(luò)模型，模型中應(yīng)詳細(xì)包含10kV配網(wǎng)的各條線路、設(shè)備，并將它們按照實(shí)際的關(guān)聯(lián)關(guān)系連接成配電網(wǎng)絡(luò)圖，此時(shí)就需要用到專用的建模工具來(lái)對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行建模。

2.3 系統(tǒng)開(kāi)放性和擴(kuò)展性

對(duì)于當(dāng)前的10kV配網(wǎng)來(lái)說(shuō)，因?yàn)榕潆娂夹g(shù)不斷在發(fā)展和進(jìn)步，所以配網(wǎng)的建設(shè)也應(yīng)該是一個(gè)持續(xù)不斷的過(guò)程，而這就要求在進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)一定要堅(jiān)持開(kāi)放性和擴(kuò)展性原則，給未來(lái)配網(wǎng)的改造和自動(dòng)化系統(tǒng)功能模塊的擴(kuò)展留下充足空間。

3 完善10kV配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的措施

3.1 主站的設(shè)計(jì)

對(duì)于10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其結(jié)構(gòu)層次至少應(yīng)包含基礎(chǔ)平臺(tái)層和應(yīng)用模塊層，這樣設(shè)計(jì)的好處是便于未來(lái)的系統(tǒng)擴(kuò)展和配網(wǎng)自動(dòng)化改造。通過(guò)預(yù)留模塊接口，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的模塊疊加就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)平臺(tái)層的修改，同時(shí)又不會(huì)對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行造成干擾，從而使配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得到極大提升?？傊?，10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主站除了需要采取模塊化的設(shè)計(jì)方式外，為了確保系統(tǒng)硬件方面的安全，還應(yīng)該采取雙網(wǎng)操作以達(dá)到備份安全的目的。

3.2 一次設(shè)備的選型

對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一次設(shè)備承擔(dān)著各種計(jì)算策略，是保障系統(tǒng)最終功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。因此，必須提高對(duì)一次設(shè)備選型的重視。從總體上說(shuō)，我國(guó)的10kV配網(wǎng)主要分為城市配網(wǎng)和農(nóng)村配網(wǎng)兩類。對(duì)于城市10kV配網(wǎng)而言，其線路主要以電纜為主，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以環(huán)網(wǎng)為主；對(duì)于農(nóng)村10kV配網(wǎng)而言，其線路多為架空線路，且“手拉手”程度較低。因?yàn)槌鞘?0kV配網(wǎng)和農(nóng)村10kV配網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上面的差異，造成其“自動(dòng)化潛能”也存在不同，應(yīng)該針對(duì)這種不同選用最合適的一次設(shè)備?？紤]到當(dāng)前城市10kV配網(wǎng)中有大量的環(huán)網(wǎng)，所以連接電纜的設(shè)備也宜選擇各種環(huán)網(wǎng)柜。同時(shí)，為了提高對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的遠(yuǎn)程操控能力，其操作機(jī)構(gòu)應(yīng)該選用電動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且配置相應(yīng)的低壓箱、分合閘線圈以及輔助接點(diǎn)等。農(nóng)村10kV配網(wǎng)又可以分為以下兩種情況：第一種是偏遠(yuǎn)地區(qū)的單電源輻射式線路。這種配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的幾率較高，而且多為瞬時(shí)性故障，所以在實(shí)踐中推薦選用重合器作為一次設(shè)備。在采用重合器的情況下，一旦配網(wǎng)發(fā)生瞬時(shí)故障，就可以對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)的隔離，這利于快速恢復(fù)供電。同時(shí)，采用重合器對(duì)通信系統(tǒng)的依賴程度較低，這也符合偏遠(yuǎn)地區(qū)配網(wǎng)通信能力較弱的現(xiàn)狀，在確保供電可靠性提升的同時(shí)，也不會(huì)帶來(lái)較多的建設(shè)費(fèi)用。第二種是擁有“手拉手”能力的線路。對(duì)于此類農(nóng)村配網(wǎng)，因?yàn)槠涔╇姲霃酱蠖嗫刂圃?km的范圍內(nèi)，所以為了保障供電的可靠性，通常會(huì)將主干線路進(jìn)行三開(kāi)關(guān)四分段的設(shè)置，并且在分支線路上配置重合器。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集控和就地控制的融合，提升了供電的可靠性。

3.3 通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

10kV配網(wǎng)的通信系統(tǒng)對(duì)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化具有不可替代的作用，必須提高對(duì)其設(shè)計(jì)質(zhì)量的重視。具體而言，需要做到以下幾個(gè)方面：（1）通信系統(tǒng)要具有較高的穩(wěn)定性，即使發(fā)生故障也應(yīng)具有一定的恢復(fù)能力；（2）通信系統(tǒng)的組網(wǎng)方式應(yīng)該保障靈活，能夠根據(jù)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的需求進(jìn)行靈活擴(kuò)展；（3）配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能定位就決定了其通信系統(tǒng)必須具備雙向通信的能力，既要滿足終端給控制端發(fā)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的需求，還要滿足控制端給終端發(fā)送指令的需求；（4）安全性和實(shí)時(shí)性好。就目前的通信方式來(lái)看，最滿足上述要求的無(wú)疑是光纖通信，它不僅通信容量大，而且具有較高的抗干擾能力，將其作為10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信主網(wǎng)是未來(lái)配網(wǎng)通信系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)主流趨勢(shì)。

4 10kV配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展建議

4.1 提升對(duì)優(yōu)化運(yùn)行決策支持系統(tǒng)的重視

在進(jìn)行10kV配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要提升對(duì)優(yōu)化運(yùn)行決策支持系統(tǒng)的重視。配網(wǎng)自動(dòng)化的一個(gè)最主要的實(shí)施目的就是提升供電質(zhì)量和供電可靠性，而優(yōu)化運(yùn)行決策支持系統(tǒng)可以通過(guò)綜合分析監(jiān)測(cè)到的各種配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)生存優(yōu)化模型，并同步計(jì)算出優(yōu)化模型運(yùn)行后的各類經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、安全指標(biāo)，甚至得到其模擬運(yùn)行后的效果，這就為配網(wǎng)的運(yùn)行管理提供了決策依據(jù)。

4.2 實(shí)施信息一體化和大平臺(tái)集成系統(tǒng)

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不是一個(gè)孤立的系統(tǒng)，而是應(yīng)該能和供電企業(yè)當(dāng)前的各種管理系統(tǒng)進(jìn)行有效集成，并且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的充分共享。在未來(lái)的10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，需要加強(qiáng)在信息一體化進(jìn)和功能集成化方面的設(shè)計(jì)，通過(guò)引入公共信息模型來(lái)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行信息在電力部門內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)間的有效共享，在全面提升供電企業(yè)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行管理水平的同時(shí)，也同步提升配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，10kV配網(wǎng)在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中起著“承上啟下”的作用，提升10kV配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)水平，對(duì)提升供電質(zhì)量和可靠性具有重要意義，必須引起充分的重視。

參考文獻(xiàn)

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