農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)

羅程程

摘要：農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)是農(nóng)村現(xiàn)代化的重要內(nèi)容，對(duì)于保障用電安全，確保用電質(zhì)量具有重要的意義。本文對(duì)當(dāng)前的農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行分析，提出適合農(nóng)村地區(qū)的智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化的建設(shè)模式與方法，期望為推動(dòng)農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);配電自動(dòng)化;線路改造

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電需求增加，同時(shí)對(duì)于用電安全的要求也隨之提高。智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化是我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)，通過配電自動(dòng)化，能夠提升用電質(zhì)量，保障用電安全，促進(jìn)我國(guó)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文對(duì)農(nóng)村配電自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行分析，結(jié)合農(nóng)村地區(qū)的用電構(gòu)建，探討農(nóng)村配電自動(dòng)化系統(tǒng)的試點(diǎn)建設(shè)以及應(yīng)用效果。將農(nóng)村配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)與農(nóng)村發(fā)展相結(jié)合，采用試點(diǎn)的方式，配套開展配電自動(dòng)化和配電網(wǎng)架的建設(shè)，并且采用信息交互的方式，整合配電信息，形成完善的智能電網(wǎng)體系，從而推動(dòng)農(nóng)村地區(qū)的配電點(diǎn)信息化進(jìn)程。

1 智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化試點(diǎn)建設(shè)

1.1 網(wǎng)架和線路改造方案

為了推動(dòng)農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化改造，需要從以下方面開展網(wǎng)架與線路改造：（1）線路改造，農(nóng)村電網(wǎng)一般是采用電纜單環(huán)網(wǎng)模式為主，為了優(yōu)化線路，確保線路負(fù)荷分布均勻，也為了保持線路的穩(wěn)定運(yùn)行，提升供電可靠性，選擇采用線路聯(lián)絡(luò)、優(yōu)化線路分布等方式，從而形成運(yùn)行穩(wěn)定的配電網(wǎng)絡(luò);（2）配電設(shè)備改造，為了提升智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化，在配電變壓器終端安裝數(shù)據(jù)終端設(shè)備，并且在配電室內(nèi)安裝綜合自動(dòng)化裝置，從而提升配電設(shè)備和電網(wǎng)的自動(dòng)化。

1.2 配電自動(dòng)化主站建設(shè)

根據(jù)結(jié)構(gòu)合理、分步實(shí)施的原則開展配電自動(dòng)化主站改造，確保結(jié)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)，而且能夠穩(wěn)定處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在滿足農(nóng)村地區(qū)居民的用電需求的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化電路，推動(dòng)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)。為了確保主站系統(tǒng)符合未來電網(wǎng)建設(shè)的需求，因此主站系統(tǒng)應(yīng)該具有拓展性，能夠接入硬件擴(kuò)容。

試點(diǎn)階段，為了滿足配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)控的需求，并且能夠與GIS系統(tǒng)互聯(lián)、配電運(yùn)行監(jiān)控以及饋線自動(dòng)化，構(gòu)建相應(yīng)的配網(wǎng)模型以及自動(dòng)管理系統(tǒng)。根據(jù)配電自動(dòng)化主站建設(shè)的需求，選擇國(guó)際上通用并且符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)備。選擇通用設(shè)備誒，能夠確保對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控，也便于后續(xù)的更換和檢修。

1.3 通信系統(tǒng)的建設(shè)

根據(jù)《配電自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》的要求，采用統(tǒng)一規(guī)劃、因地制宜的原則進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的建設(shè)。為了確保線路暢通，可以選擇多種通信方案，包括光纖、5G、4G等網(wǎng)絡(luò)，并且構(gòu)建“配電一體化通信平臺(tái)”，以實(shí)現(xiàn)通信安全，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。將通信網(wǎng)絡(luò)介入配電主站端，開展統(tǒng)一規(guī)范與統(tǒng)一管理，能夠與其他端口相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他業(yè)務(wù)的綜合管理。構(gòu)建配電主站端的配電網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠?qū)φw線路進(jìn)行統(tǒng)一管理，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線路故障的監(jiān)控管理。

1.4 線路饋線自動(dòng)化建設(shè)

在配電終端檢測(cè)到故障報(bào)警后，主站能夠啟動(dòng)故障處理程序，從而完成線路饋線自動(dòng)化管理，以達(dá)到恢復(fù)供電和消除故障的目的。為了滿足饋線自動(dòng)化的需求，配電線路應(yīng)該確保以下要求，放在發(fā)生故障時(shí)能夠轉(zhuǎn)移負(fù)荷，通過終端遠(yuǎn)程控制一次開關(guān)設(shè)備，同時(shí)能夠轉(zhuǎn)供足夠的備用容量，在出現(xiàn)線路故障后，能夠準(zhǔn)確地開、合電閘。選擇配電主站/主站的方式構(gòu)建饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，合理選擇集中型半自動(dòng)方式和集中型全自動(dòng)方式進(jìn)行線路管理。

在本試點(diǎn)中，饋線自動(dòng)化建設(shè)主要包括以下內(nèi)容：（1）半自動(dòng)集中型饋線自動(dòng)化，針對(duì)加工線路開展改造，結(jié)合線路情況以及配電自動(dòng)化系統(tǒng)的需求，選擇相應(yīng)的饋線自動(dòng)化模式，并且納入整體建設(shè)體系中;（2）全自動(dòng)集中型饋線自動(dòng)化，開展相應(yīng)的改造，并且建立完善的通信網(wǎng)絡(luò)，由調(diào)度員開展遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并且處理故障，恢復(fù)送電。

1.5 調(diào)度一體化方案

農(nóng)村智能電網(wǎng)調(diào)控一體化的目標(biāo)是提升配電可靠性，在集約化、精益化等管理思路的基礎(chǔ)上，不斷推動(dòng)配網(wǎng)自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)配電調(diào)度、監(jiān)控一體化。調(diào)度一體化的建設(shè)內(nèi)容包括：選擇符合電網(wǎng)調(diào)度的模式，對(duì)系統(tǒng)支撐平臺(tái)進(jìn)行研究，選擇和研究智能化調(diào)度的實(shí)現(xiàn)，并且推動(dòng)可視化技術(shù)的應(yīng)用。

在調(diào)度一體化的建設(shè)中，選擇的是信息集成的信息交換總線，并且在實(shí)現(xiàn)原有調(diào)度功能的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)爡^(qū)內(nèi)的變電站、開閉所以及線路開關(guān)等進(jìn)行有效監(jiān)事管理，以實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮、配電網(wǎng)監(jiān)督等融合管理。

2 農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)效果分析

2.1 硬件建設(shè)成效

經(jīng)過試點(diǎn)改造之后，智能電網(wǎng)配電化建設(shè)達(dá)成了以下成效：（1）一次網(wǎng)架建設(shè)成效，通過建設(shè)之后，架空線路得到優(yōu)化和改造，并且對(duì)電纜線路的改造實(shí)現(xiàn)了單環(huán)網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)，經(jīng)過改造后，線路電壓合格率明顯提升，配網(wǎng)點(diǎn)塑降低，而且線路N-1比例提升到100%;（2）主站和終端建設(shè)，經(jīng)過試點(diǎn)改造之后，形成以“三遙”為主要特征的配電自動(dòng)化模式，試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)化覆蓋率達(dá)到100%，而且實(shí)現(xiàn)可全自動(dòng)集中型饋線自動(dòng)化和半自動(dòng)集中型饋線自動(dòng)化;（3）通信系統(tǒng)建設(shè)，經(jīng)過改造后，選擇以光纖和無線公網(wǎng)為主的配電網(wǎng)雙向通信模式，實(shí)現(xiàn)有效的通信管理。

2.2 智能配電網(wǎng)初步建設(shè)

經(jīng)過試點(diǎn)改造后，已經(jīng)形成了智能配電網(wǎng)的逐步建設(shè)。試點(diǎn)內(nèi)的智能配電網(wǎng)具有充分的供電能力。是店內(nèi)建設(shè)的配電自動(dòng)化調(diào)控一體化主站，遵循 IEC 61968 的信息交換平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)的有效管理。是店內(nèi)所形成的智能配網(wǎng)具有監(jiān)視配電網(wǎng)、運(yùn)行優(yōu)化管理、故障分析診斷、配網(wǎng)自動(dòng)重構(gòu)管理等能力。

2.3 建立完善的調(diào)控一體化管理體系與業(yè)務(wù)體系

試點(diǎn)內(nèi)的農(nóng)村地區(qū)，通過改造電網(wǎng)，提升了配電網(wǎng)的精益化管理和集約化管理水平，在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷地提升調(diào)度監(jiān)控管理水平。一方面，配電網(wǎng)調(diào)整管理模式，對(duì)當(dāng)前的配電網(wǎng)的管理流程、人員配置進(jìn)行優(yōu)化，提升了管理的專業(yè)度;另一方面，構(gòu)建配電自動(dòng)化的評(píng)價(jià)體系，結(jié)合相關(guān)規(guī)范和要求優(yōu)化配電自動(dòng)化應(yīng)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化運(yùn)行和應(yīng)用的科學(xué)評(píng)價(jià)和管理。

除了構(gòu)建配電網(wǎng)自動(dòng)化管理體系之外，還形成了調(diào)控一體化的應(yīng)用體系，主要體現(xiàn)在：（1）對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，對(duì)配電網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備和供電情況進(jìn)行檢測(cè)，為后續(xù)的優(yōu)化管理和檢修提供依據(jù)，提升了故障處理效率;（2）對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期的分析與統(tǒng)計(jì)管理，從而對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行分析，優(yōu)化配電網(wǎng)的使用效率，從而確保配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定;（3）為配電網(wǎng)管理考核提供數(shù)據(jù)支撐，對(duì)配電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，了解配電網(wǎng)的運(yùn)行情況，為配電網(wǎng)的喲花管理、考核提供數(shù)據(jù)支持。

3 農(nóng)村智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)效益分析

3.1 社會(huì)效益分析

通過試點(diǎn)內(nèi)的智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化的建設(shè)，系統(tǒng)自動(dòng)化水平得到提升，供電可靠性提升到99.97%，而且供電安全性和服務(wù)水平得到明顯的提升。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村地區(qū)的用電需求增加，但是供電無法滿足農(nóng)村用電需求。在進(jìn)行農(nóng)村智能配電自動(dòng)化改造后，供電安全性和可靠性得到明顯增加，一方面滿足了農(nóng)村地區(qū)的用電需求，另一方面能夠通過饋線自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)故障管理，提升配電網(wǎng)的服務(wù)水平。通過智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化改造后，設(shè)備得到更新，能耗明顯降低，停電時(shí)間明顯縮短，提升了農(nóng)村用戶對(duì)貢獻(xiàn)的滿意程度。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

經(jīng)過改造后，農(nóng)村地區(qū)的設(shè)備和網(wǎng)架等硬件得到該站，供電可靠性明顯提升。智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化體系能夠及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行判斷，為后續(xù)處理提供依據(jù)，縮短了停電時(shí)間，不僅改善了區(qū)域內(nèi)的供電可靠性，也為農(nóng)村地區(qū)的生活用電和商業(yè)用地按提供保障。在經(jīng)過改造后，試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的供電可靠性增加，能夠吸引更多商家入駐試點(diǎn)區(qū)域。

除此外，配電網(wǎng)點(diǎn)線損也明顯降低。配網(wǎng)線損造成了大量消耗，通過自動(dòng)化改造，線損得到有效控制。通過調(diào)整網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，縮短供電半徑，將試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的線損降到5%，每年將挽回經(jīng)濟(jì)損失超200萬元。改造線路能夠提升配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，降低管理費(fèi)用，減少人力成本和管理成本，增加了配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效力。

3.3 管理效益分析

通過試點(diǎn)地區(qū)的智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)，在相關(guān)技術(shù)的支持下，配電管理水平也得到明顯提升。智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)與改造，為配網(wǎng)管理水平的提升提供了技術(shù)紙質(zhì)。通過改造配電網(wǎng)，整體管理效率得到優(yōu)化，調(diào)度員能夠及時(shí)處理故障信息，縮短了故障處理時(shí)間，減少了指令和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，配電自動(dòng)化管理的水平得到明顯提升。

4 結(jié)語

農(nóng)村地區(qū)智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)是農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的必然，能夠?yàn)檗r(nóng)村生活用電和商業(yè)用電提供穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的電源。通過建設(shè)農(nóng)村地區(qū)智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化，配電管理能力得到提升，也形成了較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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