摘 要 配電自動化是實現(xiàn)智能配電網(wǎng)的一種重要手段，它不僅可以大大提高配電網(wǎng)調(diào)度、生產(chǎn)管理水平，還可以提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，智能電網(wǎng)帶來的高質(zhì)量、人性化可以直接感受到電力客戶服務(wù)。近年來，農(nóng)村電網(wǎng)已由主電網(wǎng)供電，加強農(nóng)村配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已在農(nóng)村電力保障中取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。為保證安全生產(chǎn)，提高農(nóng)村電力客戶服務(wù)水平、提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是配電網(wǎng)發(fā)展的一個重要課題。本文分析了農(nóng)村電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 配電自動化系統(tǒng) 農(nóng)村電網(wǎng) 供電可靠性

一、引言

農(nóng)村配電網(wǎng)是整個電力系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展質(zhì)量與城市電網(wǎng)相比仍然有著很大的差距。農(nóng)村電網(wǎng)多數(shù)是一種單一的輻射電源，具有分支線路多、技術(shù)水平低、抗自然災(zāi)害能力差等特點。因此，要提高農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)水平，增強供電的可靠性和提高運營管理水平，建設(shè)新型農(nóng)村電網(wǎng)。本文根據(jù)山區(qū)農(nóng)村供電特點，對山區(qū)農(nóng)村配電自動化建設(shè)的發(fā)展思路，圍繞農(nóng)村10kV電源線路、智能真空斷路器、故障指示器、無線APN網(wǎng)絡(luò)，配電自動化主站監(jiān)控和管理中的構(gòu)建與應(yīng)用展開研究。

二、農(nóng)村電網(wǎng)存在的問題

因為大多數(shù)的農(nóng)村電力線路的供電半徑長、分支線路多，現(xiàn)有的分段開關(guān)和分支開關(guān)電流保護(hù)無選擇或拒動，造成線路故障無法定位和隔離，加上山區(qū)交通不便，很難找到故障區(qū)域，查找時間長，調(diào)度人員只能監(jiān)控變電站的開關(guān)狀態(tài)和負(fù)荷情況，線路開關(guān)狀態(tài)調(diào)度人員無法掌握，支線線路的負(fù)荷情況只能靠經(jīng)驗推測。配電運維人員對電網(wǎng)運行狀況不明確，系統(tǒng)的滯后直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。每批智能真空斷路器互不兼容，現(xiàn)有的兩類保護(hù)設(shè)備都可以直接發(fā)送短信，而另外兩種保護(hù)設(shè)備卻沒有發(fā)送短消息的功能。智能真空斷路器的報警信息只能以短信的形式發(fā)送給調(diào)試運維人員，實時操作電流、電壓不能發(fā)送。而智能真空斷路器制造商是排他性的，只能獲得工廠設(shè)備，使得人員分布在一個平臺上不能掌握所有狀態(tài)信息的線路開關(guān)。制造商采用不同的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，使用公共網(wǎng)絡(luò)與主站通信，安全性低、保密性強。智能真空斷路器FTU與主控通信協(xié)議不同，不能滿足統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺的要求。隨著新農(nóng)村建設(shè)的不斷發(fā)展，農(nóng)村用電設(shè)備增多，農(nóng)村居民對供電可靠性、安全性要求越來越重視。

三、農(nóng)網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)思路

根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題，按照三個步驟來完成智能化真空斷路器的施工建設(shè)，對基于硬件的故障指示器，建立一個移動APN網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，為山區(qū)配電自動化系統(tǒng)建立一個統(tǒng)一的監(jiān)控平臺。確定智能配電網(wǎng)管理平臺的主要功能。農(nóng)村配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)不能照搬現(xiàn)有的城市配電自動化系統(tǒng)建設(shè)方案，從電源點、電源線、通信和管理全過程考慮，覆蓋所有農(nóng)村供電線路、系統(tǒng)架構(gòu)以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以有效地整合資源，滿足未來需要的設(shè)備和功能擴展。合理選擇智能化真空斷路器和故障指示器的安裝位置，完成現(xiàn)有智能化真空斷路器和故障指示器綜合整治，實現(xiàn)全覆蓋；完成線路重要分支智能真空斷路器和故障指示器的安裝。大力推廣應(yīng)用智能配電網(wǎng)管理系統(tǒng)，在相關(guān)部門和運營維護(hù)隊伍、接入設(shè)備、系統(tǒng)應(yīng)用等重要問題上逐步完善。

四、方案的典型設(shè)計

（一）主站系統(tǒng)

配電自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)作為配電設(shè)備的監(jiān)控與管理中心，要能滿足不同廠家智能真空斷路器和故障指示器的需要，該系統(tǒng)具有配電網(wǎng)、實時數(shù)據(jù)顯示等功能。通信協(xié)議統(tǒng)一使用國家電網(wǎng)公司實現(xiàn)的遠(yuǎn)程傳輸協(xié)議規(guī)則，如有必要，可以擴展其他協(xié)議?？梢允褂靡苿覣PN專網(wǎng)來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（二）智能真空斷路器和故障指示器

分段開關(guān)和重要支路的智能真空斷路器的安裝，是為了防止特殊用戶或分支線路的故障，導(dǎo)致整個配電線路長期大面積停電，并減少故障點對整個線路的影響。在支路中加入具有無線通信功能的故障指示器，方便查找故障點。實現(xiàn)配電自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)通信功能的智能真空斷路器設(shè)備和故障指示器，可以將配網(wǎng)線路設(shè)備運行信息上傳到監(jiān)控后臺，通過APN專網(wǎng)，接入設(shè)備的通信協(xié)議，并根據(jù)無線通信系統(tǒng)與公司的dl634.5.101-2002遠(yuǎn)程傳輸協(xié)議實現(xiàn)信息傳輸。智能型真空斷路器與主站通信，遠(yuǎn)程監(jiān)測應(yīng)能進(jìn)行10kV線路信息，包括相電壓、相電流和零序電流，遠(yuǎn)程開關(guān)控制、遠(yuǎn)程設(shè)置、遙信企業(yè)短信通知和其他支持。

故障指示器為低功耗、免維護(hù)、無線通信，可為拆裝模型充電。其主要用于35kV、10kV線路分支線路和故障點定位的檢測，包括相間短路和單相接地故障，能進(jìn)行簡單的測量線電壓和電流（電流數(shù)據(jù)僅供參考，負(fù)荷小，數(shù)據(jù)失真）。故障指示器獨立設(shè)置，后臺作為廠站與配電自動化監(jiān)控系統(tǒng)通信，減少了故障指示器的維護(hù)工作量，進(jìn)一步提高了設(shè)備的可靠性。

五、系統(tǒng)的應(yīng)用成效

（一）提升供電的可靠性

在安裝智能真空斷路器或故障指示器之前，對于所有類型的故障，運維檢修人員只能逐段巡視線路，根據(jù)運行經(jīng)驗來檢查和測試線路絕緣，以便查找故障點的最終位置。傳統(tǒng)的運行維護(hù)方法浪費人力、效率低、停電時間長，惡劣天氣也會增加調(diào)查工作的難度。配電自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確地定位故障位置，并迅速通知相關(guān)人員。故障點識別隔離后，通過匹配恢復(fù)遠(yuǎn)程電源，大大提高了工作效率，縮短了停電時間，提高了山區(qū)供電的可靠性。

（二）提升電壓質(zhì)量

通過實時的電壓數(shù)據(jù)監(jiān)測可以提供數(shù)據(jù)支持的電壓質(zhì)量優(yōu)化，可以有效地指導(dǎo)現(xiàn)有無功功率裝置的投退，新無功功率裝置的安裝，提高了水電的利用效率，解決了低電壓的情況。

（三）提高了安全性

通過智能真空斷路器的安裝，減少了主線路故障對變壓器的影響，提高了變電設(shè)備運行的安全性。通過智能真空斷路器的保護(hù)功能，實現(xiàn)了電路保護(hù)。智能真空斷路器和故障指示器均安裝在用戶的分界點上，保護(hù)用戶設(shè)備，保證用戶的供電質(zhì)量，并能有效防止電路越級跳閘。

（四）提升了管理水平

電網(wǎng)自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)解決了配電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控盲區(qū)長期缺乏經(jīng)驗的問題。B/S結(jié)構(gòu)的配電自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以擴展到分布低成本的運營團(tuán)隊，配電網(wǎng)運行維護(hù)值班人員使用實時狀態(tài)瀏覽權(quán)限可以瀏覽線路運行和維護(hù)，故障排除。

六、結(jié)語

本文結(jié)合配電公司自動監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)，結(jié)合山區(qū)電網(wǎng)的實際情況，提出了具體的實施方案和措施。對切實提高當(dāng)前農(nóng)村供電質(zhì)量、智能應(yīng)用水平、配電管理水平，解決渠道廣、施工難度大等關(guān)鍵問題，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。希望對農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)具有一定的借鑒意義。

（作者單位為國網(wǎng)四川省電力公司廣安供電公司華鎣供電分公司）

[作者簡介：崔鍵祥（1983—），男，重慶萬州人，本科，工程師，主要從事生產(chǎn)運行、輸配電及用電工程工作。]

參考文獻(xiàn)

[1] 李慶凱.大連農(nóng)村電網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用研究[D].大連理工大學(xué)，2014.

[2] 饒軍鵬.農(nóng)網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)在山區(qū)電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2015（20）：177-178.

[3] 陳輝.配電自動化系統(tǒng)在高速公路10KV中壓電網(wǎng)中的應(yīng)用探討[J].福建建筑，2014（05）：113-114.

[4] 孟慶焜.配電自動化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（12）：23-24.

[5] 卜凡榮.配電自動化系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展[J].電力與能源，2016

（03）：308-310.endprint