張曉東　盧璽寧

[摘要]配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)與廣大用電戶直接相關(guān)的系統(tǒng)，通過(guò)提高其配電自動(dòng)化水平能更好的服務(wù)用戶，在保證用戶正常用電質(zhì)量的同時(shí)，也相應(yīng)減少了配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。作為一個(gè)集成化系統(tǒng)，利用配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)提高配電系統(tǒng)的整體運(yùn)行可靠性、改善用電質(zhì)量、減少停電次數(shù)和時(shí)間，進(jìn)而提高整體配電的管理水平具有重要作用。因此，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)

[關(guān)鍵詞]配網(wǎng)自動(dòng)化；方式；通信

[中圖分類號(hào)]C931.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0026-01

概述

伴隨當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到逐漸提高，隨即也加大了對(duì)供電可靠性的要求。因此，不斷加大對(duì)當(dāng)前配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和自動(dòng)化水平的提高成為當(dāng)前城市用電需要迫切解決的問(wèn)題。所謂配網(wǎng)自動(dòng)化是充分利用計(jì)算機(jī)和電子科技技術(shù)來(lái)保證城市供電配件系統(tǒng)的正常穩(wěn)健運(yùn)行，它是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。如何實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，進(jìn)而提高城市的配電網(wǎng)管理是保證城市用電可靠性的必然之舉。因此，本文通過(guò)研究配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)來(lái)為城市配電網(wǎng)優(yōu)化提供參考。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化的基本內(nèi)容

1.1 基本概念。配網(wǎng)自動(dòng)化是一個(gè)集成化的自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠在在線狀態(tài)下，對(duì)配電網(wǎng)各環(huán)節(jié)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、協(xié)調(diào)與管理，進(jìn)而對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)、配調(diào)自動(dòng)化主站系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等組成。供電局的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)則由配電自動(dòng)化系統(tǒng)和配電設(shè)備的管理自動(dòng)化系統(tǒng)組成，這是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的映射來(lái)對(duì)配電測(cè)控終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)共享。

1.2 目標(biāo)。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是提高城市供電的可靠性，在改善城市的電能質(zhì)量基礎(chǔ)上進(jìn)而提高電力管理效率和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過(guò)各個(gè)組成系統(tǒng)，如配電子站系統(tǒng)、配電主站系統(tǒng)和戶外測(cè)控終端等，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和科技技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督、控制。同時(shí)，通過(guò)建立基于GIS的DMS系統(tǒng)和建設(shè)DA來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的在線與離線、電網(wǎng)信息與用戶信息、地理圖形和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有效監(jiān)控，為配電管理提供了完整的時(shí)間與空間相結(jié)合的現(xiàn)代數(shù)字配電管理，能有效對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、搶修、營(yíng)銷和客戶服務(wù)等，使配電系統(tǒng)住進(jìn)走向現(xiàn)代化，發(fā)展為數(shù)字化供電系統(tǒng)。

1.3 系統(tǒng)發(fā)展的主要制約因素。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展受到諸多因素的影響和制約，主要分為三個(gè)制約因素。第一，設(shè)備、線路的供應(yīng)能力不足。供電區(qū)域的設(shè)備不具備電控能力，線路不具備轉(zhuǎn)供能力，不能很好地滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展條件，這就需要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性的大面積網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，而這需要強(qiáng)大的資金作為后盾。第二，配電設(shè)備點(diǎn)多面廣。配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要在城市的大街小巷進(jìn)行全面分布，其需要更多的監(jiān)控設(shè)備和資金投入。第三，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)需要獨(dú)立的通信網(wǎng)絡(luò)。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)需要饋線自動(dòng)化功能作支撐來(lái)保證其實(shí)施的安全性和有效性，這就需要建立獨(dú)立的通信網(wǎng)絡(luò)，這也需要很大的投資。

2 配網(wǎng)方式

2.1 環(huán)網(wǎng)電纜方式

為了更好的解決存在的問(wèn)題，我們應(yīng)該實(shí)施饋線自動(dòng)化，形成環(huán)網(wǎng)供電，開(kāi)環(huán)運(yùn)行，增設(shè)兩個(gè)變電站開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所的斷路器、配電室環(huán)網(wǎng)負(fù)荷開(kāi)關(guān)，內(nèi)側(cè)對(duì)稱兩個(gè)斷路器保護(hù)與變電站開(kāi)關(guān)保護(hù)相配合，時(shí)間級(jí)差可設(shè)為0.3s。這種環(huán)網(wǎng)電纜方式可以通過(guò)對(duì)關(guān)閉所的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制來(lái)降低電路對(duì)變電站饋線開(kāi)關(guān)的影響。同時(shí)，環(huán)網(wǎng)電纜方式也可以通過(guò)對(duì)變電站和開(kāi)閉所的距離測(cè)試來(lái)確定變電站饋線系統(tǒng)的安裝與否。通過(guò)以上方式，不僅可以減少變電站保護(hù)的開(kāi)關(guān)次數(shù)，也能降低系統(tǒng)方面的錯(cuò)誤發(fā)生。

2.2 架空線配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)方式

為了實(shí)現(xiàn)架空網(wǎng)的配網(wǎng)自動(dòng)化，應(yīng)將原有輻射型供電方式的架空線通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)形成“手拉手”的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，開(kāi)環(huán)運(yùn)行的方式。在負(fù)荷密度不夠集中、投資資金限制條件下，對(duì)環(huán)網(wǎng)架空線路可采用重合器和電流式分段器配合實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)線路自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)供電。能迅速可靠隔離故障和轉(zhuǎn)移供電，操作簡(jiǎn)單方便，運(yùn)行穩(wěn)定，是提高電網(wǎng)供電可靠性的經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)手段。

2.3 輻射型架空配電網(wǎng)

在當(dāng)前的農(nóng)村和城市郊區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)中，仍然存在具有輻射型的單種電源的供電方式?；诖?，可以采用輻射型架空配電網(wǎng)，即配電網(wǎng)絡(luò)可以采取通過(guò)單臺(tái)重合器和多臺(tái)分段器相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)供電的自動(dòng)隔離和恢復(fù)需求，并且將故障段的指示燈與重合器進(jìn)行連接，通過(guò)變電站系統(tǒng)來(lái)傳輸至調(diào)度端，進(jìn)而來(lái)判斷故障段。這種輻射型的架空配電網(wǎng)可以在斷路器的基礎(chǔ)上再安裝一臺(tái)重合器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)分段器和二重器的配合，在發(fā)生線路故障時(shí)由重合器對(duì)電路進(jìn)行切斷。如此，不僅可以解決分段器和重合器的二次重合問(wèn)題，也可以減少短路對(duì)主變器的沖擊次數(shù)，保護(hù)電站。然而這種配電網(wǎng)系統(tǒng)具有一次故障便會(huì)導(dǎo)致全部跳閘，并且其修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，因此一般適用于郊區(qū)供電線路。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化通信方式

隨著當(dāng)今科技的日益發(fā)展，新科技技術(shù)、方法也不斷涌現(xiàn)，尤其在通信方式這一領(lǐng)域內(nèi)便有很多種。當(dāng)前，人們對(duì)通信的理解還相對(duì)處于狹隘的階段，并沒(méi)有對(duì)其所具有的深遠(yuǎn)影響獲得真正認(rèn)識(shí)和理解。對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，其實(shí)現(xiàn)主要靠通信的準(zhǔn)確性和及時(shí)性?；谂渚W(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有覆蓋面廣、作業(yè)面多的特殊性，我們必須將視野放寬到全面角度，從經(jīng)濟(jì)性、全面性、可靠性和方便性等方面進(jìn)行考慮，來(lái)實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)方式的配網(wǎng)自動(dòng)化。因此，配網(wǎng)自動(dòng)化的通信可以通過(guò)多種同種通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前，主要的配網(wǎng)自動(dòng)化通信方式有：光纖、有線擴(kuò)頻技術(shù)和配電載波等，通常而言，光纖主要適用于主干道通信，而配電載波則因其所特有的易實(shí)現(xiàn)性和經(jīng)濟(jì)性被廣泛使用于中低壓配網(wǎng)中。第一，光纖。光纖通信是市區(qū)配電主干網(wǎng)通信的主要方式，通信容量大，速率快，衰減小，不受外界電磁干擾，保密性好，但由于造價(jià)相對(duì)偏高，安裝較為復(fù)雜，主要用于主干網(wǎng)通信，隨著技術(shù)的發(fā)展，光纖、光端機(jī)技術(shù)越來(lái)越成熟，費(fèi)用也將大幅度下降。第二，無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)。無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)由于繞射能力低，在高樓林立的城市配電網(wǎng)中，易受空間障礙物的阻擋，在城市配網(wǎng)中應(yīng)慎重使用。第三，配電載波。由于其具有較低的通信價(jià)格，供電點(diǎn)的連接能保證通信方面的連接，使得信息在電路系統(tǒng)中的傳輸能夠得到很好的維護(hù)。同時(shí)，配電載波能實(shí)現(xiàn)對(duì)總線網(wǎng)絡(luò)的分層與分區(qū)，能夠根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行來(lái)實(shí)時(shí)改變通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。然而此技術(shù)存在通信速度低和交易受配電網(wǎng)干擾的缺點(diǎn)，因此一般用于郊區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是一項(xiàng)將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)備與數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃谝惑w的綜合配電網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)提高城市供電的可靠性、改善城市供電服務(wù)、提高供電系統(tǒng)效率。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提升的時(shí)期，供電可靠性和安全性成為當(dāng)前供電系統(tǒng)需要迫切解決的問(wèn)題，因此不斷優(yōu)化與完善配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)勢(shì)在必行。

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