城市配網(wǎng)自動(dòng)化在配網(wǎng)中的應(yīng)用

何明宇

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，社會(huì)對(duì)城市電力供應(yīng)和供電可靠性提出更高的要求。實(shí)現(xiàn)對(duì)城市配網(wǎng)的有效規(guī)劃建設(shè)變得非常重要，一方面能夠充分的保證城市配網(wǎng)規(guī)劃的重要質(zhì)量，另一方面也能夠有效的降低能源消耗，節(jié)省能源，提高能源利用效率，因此在城市配網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，一定要重視對(duì)配網(wǎng)規(guī)劃的自動(dòng)化發(fā)展和應(yīng)用，這樣才能夠在保證城市配網(wǎng)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，使得配網(wǎng)工作順利開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：城市電網(wǎng);配網(wǎng)自動(dòng)化;配網(wǎng)規(guī)劃;電力工程

前言

隨著我國(guó)城市化建設(shè)的不斷深入與社會(huì)生產(chǎn)能力的不斷提高，城市對(duì)電力能源的需求量不斷提高，如何為城市提供充足、穩(wěn)定的電力能源是當(dāng)前電力工作者關(guān)注的重點(diǎn)。而城市配網(wǎng)的良好規(guī)劃和自動(dòng)化發(fā)展應(yīng)用能夠有效的保證人們正常的生活、學(xué)習(xí)和工作需要，同時(shí)在發(fā)展過(guò)程中，不斷對(duì)其技術(shù)進(jìn)行更新，能夠有效的提升能源利用效率，節(jié)省能源，保證城市用電質(zhì)量。

1、城市配網(wǎng)自動(dòng)化概論

配網(wǎng)自動(dòng)化是指相關(guān)的供電單位為了合理地提升供電質(zhì)量和配電效率，應(yīng)用的一種依托自動(dòng)化控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)可以進(jìn)行離線(xiàn)監(jiān)控、智能監(jiān)控的方式。配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)于降低供電故障的發(fā)生率、節(jié)約人力、提升城市供電工作效率等方面有著很大的作用，其可以有效地降低供電成本，并合理地提升供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。城市配網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵目的就是有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)電力體系的自動(dòng)化運(yùn)作，以便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的電力調(diào)度。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)屬于現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)等高新技術(shù)集于一體的，能夠自動(dòng)地對(duì)相關(guān)的電力系統(tǒng)全過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，進(jìn)而合理地對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)作實(shí)行保護(hù)以及遠(yuǎn)程的操作，以保障電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)作，提升其電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、城市配網(wǎng)自動(dòng)化特點(diǎn)

配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中能夠有效的提升配網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量，在自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)技術(shù)等形成了一個(gè)一體化的系統(tǒng)，能夠?qū)ε渚W(wǎng)運(yùn)行實(shí)施有效的智能監(jiān)督管理，降低了人工工作量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在的故障種類(lèi)，采取有效措施加以解決。

3、配電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國(guó)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)良好，且不同城市之間的配電線(xiàn)路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本完成，架空線(xiàn)路、地埋線(xiàn)路等進(jìn)一步提升城市電力輸送能力。同時(shí)，城市配電網(wǎng)絡(luò)平均電纜化的比重不斷上升，為開(kāi)展配網(wǎng)規(guī)劃與自動(dòng)化控制奠定了基礎(chǔ)。但部分地區(qū)依然存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層次不清、多電源線(xiàn)路分段不理想、電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)速度加快等問(wèn)題，導(dǎo)致配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力不足，容易引發(fā)多種電網(wǎng)管理問(wèn)題。對(duì)于工作人員而言，必須要認(rèn)識(shí)到配電自動(dòng)化終端與一次設(shè)備之間存在密切聯(lián)系。因此，配電終端的數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量控制必須要考慮到一次設(shè)備選型等多種問(wèn)題。我國(guó)部分地區(qū)早已認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，紛紛將傳統(tǒng)的一次設(shè)備更換為自動(dòng)化接口設(shè)備，但這種方法也存在不足之外，那就是成本相對(duì)較高。

4、城市配網(wǎng)規(guī)劃

為了確保城市配網(wǎng)自動(dòng)化水平增強(qiáng)，在開(kāi)展城市配網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，要對(duì)城市配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)深入考慮，并要了解終端設(shè)備的配置、數(shù)據(jù)共享效果、供電模式、通信方法、自動(dòng)化維護(hù)管理等要素。只有不斷對(duì)配網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進(jìn)行完善才能充分解決配網(wǎng)過(guò)程中存在的問(wèn)題，比如，過(guò)載“卡脖子”“重載”等問(wèn)題。具體要對(duì)以下因素深入考慮：

（1）在對(duì)城市配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)過(guò)程中，要始終遵循“延展性原則”，并要按照固定的配網(wǎng)布設(shè)要求完成規(guī)劃，要做到配網(wǎng)主站系統(tǒng)的一次性建設(shè)與規(guī)劃，再按照需求對(duì)下屬的子站、終端系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)規(guī)劃，不斷對(duì)分區(qū)的自動(dòng)化配網(wǎng)進(jìn)行完善，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化效果。

（2）在對(duì)配網(wǎng)負(fù)荷規(guī)劃控制過(guò)程中，需要注意的內(nèi)容有：仔細(xì)對(duì)主干網(wǎng)線(xiàn)運(yùn)行是否存在負(fù)荷電流進(jìn)行查看，通常，單環(huán)狀態(tài)下的線(xiàn)路都在220A以下，而多環(huán)的網(wǎng)饋線(xiàn)則控制在200A以下，輻射型的饋線(xiàn)要控制在350A以下，而對(duì)于兩頭都供電的饋線(xiàn)則要以450A以下為準(zhǔn)。如果出現(xiàn)了負(fù)荷電流高于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則要適當(dāng)將線(xiàn)路分割負(fù)荷增加，進(jìn)而提高負(fù)荷間的轉(zhuǎn)換能力，并使相互供電水平提升。

（3）在對(duì)配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃過(guò)程中，要明確電站間的相互作用能力，用于聯(lián)絡(luò)的10kV饋線(xiàn)不能低于3條，且負(fù)荷也不能超過(guò)到導(dǎo)線(xiàn)安全流量，進(jìn)而使變電站間的負(fù)荷轉(zhuǎn)移需求得以滿(mǎn)足，在對(duì)電纜管道與開(kāi)關(guān)規(guī)劃建設(shè)時(shí)，可以選擇一期內(nèi)全部完成，而電氣建設(shè)則可以以分期形式完成。

（4）配網(wǎng)終端建設(shè)方法的應(yīng)用主要有以下幾方面功能：一種是接入不同故障指示設(shè)備功能;還有一種是監(jiān)控電壓、電流、開(kāi)關(guān)狀態(tài)的功能;具有故障監(jiān)測(cè)功能，并能夠?qū)⒐收闲畔⒎答伒街髡緝?nèi);使用多種通信協(xié)議與通信模式，能夠長(zhǎng)期支持協(xié)議的使用;能夠?qū)?shù)據(jù)信息保留下，還能夠具有信息、數(shù)據(jù)上傳功能，并建立起通信模式。

5、城市配電網(wǎng)自動(dòng)化與配網(wǎng)規(guī)劃的應(yīng)用分析

本文結(jié)合南方某沿海城市，對(duì)城市配電網(wǎng)自動(dòng)化在配網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

5.1 城市配電網(wǎng)自動(dòng)化的基本目標(biāo)

該市在配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展中，對(duì)電量的需求不斷上升，以求通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）通過(guò)配電網(wǎng)建設(shè)，進(jìn)一步減少市區(qū)停電次數(shù)，并縮短停電時(shí)間，減小停電范圍。

（2）通過(guò)配電網(wǎng)自動(dòng)化，實(shí)施對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)控，進(jìn)一步改善電壓質(zhì)量。

5.2 配電網(wǎng)自動(dòng)化的具體應(yīng)用

該市在配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用中，針對(duì)電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)功能單一、系統(tǒng)平臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享等問(wèn)題，推行一系列應(yīng)用辦法，其具體措施為：

（1）重視配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)之間的接口問(wèn)題。該市在配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)之間存在接口問(wèn)題，對(duì)于部分難以確定的故障不就地診斷，而是通過(guò)遙信功能解決。在城市配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與營(yíng)配信息系統(tǒng)間建立對(duì)接接口，當(dāng)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能夠記錄用戶(hù)信息，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)故障區(qū)的數(shù)據(jù)，最終顯示不同類(lèi)型的用戶(hù)資料。

（2）建立信息遠(yuǎn)程控制體系，不間斷接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)。該市在配網(wǎng)自動(dòng)化的資源共享中通過(guò)信息接收系統(tǒng)，不間斷地接收系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并組織專(zhuān)業(yè)人員對(duì)數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析。

（3）利用固定電子程序，確定故障地點(diǎn)。城市配電網(wǎng)自動(dòng)化能根據(jù)固定程序，在故障地圖上顯示電網(wǎng)出現(xiàn)故障的地點(diǎn)，并通過(guò)與城市其他管理系統(tǒng)相結(jié)合，在較短時(shí)間內(nèi)確定到達(dá)指定地點(diǎn)的路線(xiàn)，為盡早解決故障奠定基礎(chǔ)。4）進(jìn)行有效的遙感操作。該市在應(yīng)用配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)過(guò)程中，充分認(rèn)識(shí)到遙感技術(shù)的重要性，并予以進(jìn)一步的完善與發(fā)展。例如，通過(guò)分析本市區(qū)配電網(wǎng)出現(xiàn)的故障，進(jìn)行總結(jié)，再統(tǒng)計(jì)遙感操作的準(zhǔn)確性，并通過(guò)適當(dāng)?shù)母淖冃盘?hào)補(bǔ)貼類(lèi)型，改進(jìn)終端信號(hào)。現(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始在試點(diǎn)城市開(kāi)展經(jīng)濟(jì)實(shí)用型配電自動(dòng)化建設(shè)，通過(guò)離線(xiàn)收集、在線(xiàn)指標(biāo)檢測(cè)等方式，多方面地開(kāi)展自動(dòng)化檢查工作，這種趨勢(shì)也是未來(lái)該市配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用的主要研究方向。

6、結(jié)語(yǔ)

城市的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于相關(guān)的電力系統(tǒng)運(yùn)作能夠確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)作，相關(guān)供電企業(yè)要不斷強(qiáng)化對(duì)于配電自動(dòng)化技術(shù)的合理運(yùn)用，不僅是要落實(shí)配網(wǎng)規(guī)劃中的城市配網(wǎng)自動(dòng)化及定位，運(yùn)用科技策略來(lái)實(shí)行配網(wǎng)的自動(dòng)化水平提升，更是要經(jīng)過(guò)電網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控，供電企業(yè)應(yīng)該依據(jù)配網(wǎng)發(fā)展的各類(lèi)需求以及配網(wǎng)設(shè)施、配網(wǎng)的運(yùn)作方法、通訊技術(shù)等高新科技合理地規(guī)劃配網(wǎng)自動(dòng)化體系，并選取效率較高以及功能強(qiáng)、功耗低的相關(guān)配網(wǎng)設(shè)施，以便于有效地實(shí)現(xiàn)城市的配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)用性，進(jìn)而合理地提升電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性以及可靠性，促進(jìn)供電企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

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