配调一体配网自动化系统的设计与实现张智宇

配调一体配网自动化系统的设计与实现张智宇

张智宇

（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌海电业局海勃湾供电分局内蒙古乌海市016000）

摘要：在电网行业中，配网自动化系统既需要考虑当地的用电需求即配电量，还要分析用电的领域和范围。在进行配调一体配网自动化系统的设计过程中，需要根据当地实际用电环境情况进行合理设计，保证系统的电压输出质量和稳定性，减少电网损耗，并尽可能的降低生产成本和供电流程，实验电网系统的优化，保证供电的安全高效。

关键词：配调一体；配网自动化；设计

1.前言

城市配电网作为电力系统中最为重要的组成部分之一，具有负荷密集度高，用电量较大等特点。就目前来说，我国在城市配电网的设计和应用中已经形成了较为完整的理论体系，电网运行模式更具科学性和自动化的特点。配网自动化包括配电过程和用电过程，需要根据当地的实际用电量和用电范围进行配电网的设计。而用电量的不断扩大也造成了配电网日趋复杂，影响供电的稳定性，需要对自动化配网系统进行不断的调试和优化，保证电力供应的安全性和稳定性。[1]

2.当前我国配电自动化系统主要存在的问题

2.1资源整合困难

我国工厂和居民较大的电力需求造成全国各个地区分布大量的供电企业，但是电力企业至今相互的关联和沟通较少，资源整合存在困难。对于一些中小型供电企业来说，难以进行有效的统筹工作，各个企业之间缺乏合作，封闭发展。企业之间信息共享和交流缺乏渠道，从而造成配电网的供电水平难以保障，也得不到准确可靠的电网数据。[2]

2.2检测过程中断电频繁

在配电网检测过程中，会经常发生停电问题，造成企业供电性能难以提高。而频繁的检测必然会造成停电时间长和停电次数多，影响整个配电网的管理水平，所以，在配网自动化系统设计过程中的重点应该放在解决频繁停电的问题上，保证电力供应的稳定性。[3]

2.3缺乏有效的管理监督机制

目前我国很多电力企业依然使用传统的管理机制，对企业内部横向的分工协作和调节重视程度不够，垂直管理居多，造成企业部门之间的交流存在障碍。此外，在进行配调一体化配网自动化系统的设计工作时，没有对用户实际需要进行充分的分析和预测，只重视表面功夫，造成系统供电性能与用户实际需求不相匹配。[4]

2.4缺乏对应的电力设备

当前市场上存在设备新旧不一、设备批次不同以及设备系列各异等现象，对于同一功能不同版本的电力设备来说，在运行过程中需要的指令形式也各不相同。若电力设备与网络运输情况不相符，会造成系统的信息传递与交流不畅，系统无法兼容信息，从而干扰电力系统的正常运转。

3.配网自动化系统的发展方向

随着信息技术的不断发展和自动化技术的成熟与应用，未来的配网自动化系统必然向着智能化、自动化以及信息化的方向前行。SCADA技术与配网系统的结合，可以保证电网信息得到及时快速的收集和反馈。受控端的安装极大地提高了信息的准确性和及时性，在电网系统中为其运行提供有价值的数据参考。而且SCADA技术的应用，还能够减少受控端的数量和规模，简化电网系统，提高数据精度。IP通信和载波通信技术在电网自动化系统中的应用可以更为快速高效地对整个系统进行实施监控，及时发现电网中出现的各种问题并予以解决，保证供电的质量。IP通信技术的应用在自动化系统中建立光纤通信干道，信息在干道中传播速度快，且干道能够同时容纳大量信息数据，性能优异。[5]

云计算和智能电网等高新技术的发展可以用于定制电力系统，将其用在中低压配电网的配电系统当中，可以减少电压突变对供电性能带来的影响。同时该系统的应用具有很高的经济价值，使供电更加稳定可靠，有效解决停电、断电等问题。此外，FA分布式电源系统可保证电源在电网中合理分布与配调，减少电力传输过程中的损失，提高传输效率。在将来的发展过程中，配网系统更趋向于将配电系统与输电系统有机分离开，用户可以根据不同电力企业的信息选择合适的供电系统，避免电力行业的垄断。配电自动化系统的另一大发展方向是信息一体化，结合国际电网的标准信息，来完成信息的实时搜索与互动，保证电网运行的安全性。[6]

4.调一体配网自动化系统的设计

4.1设计原则

在配电自动化网络设计过程中，在对当地用户使用需求和供电范围与铺设难度进行充分分析的前提下，要注意电网网络的功能、结构的分层和信息集中。在配电系统中分次分批加入配电子系统，保证配电系统的覆盖范围。在设计过程中，对所辖范围内的各种资源信息进行充分收集和分析，并在不同企业中进行共享和交互，提高信息资源的利用率。由于设计过程中要以结构分层为原则，因此在实际应用中需不断完善下级系统的各个功能，重视细节，保证系统的功能性。计算机使用传统的Unix操作系统，保证信息资源可以进行及时有效调度，确保配网系统操作的便利性。

4.2结构设计

配电自动化系统设计首先需要建立网络的中心调配层，该层能够命令下层各级系统的行为操作，具有高权限。中心调配层利用一个数据库系统建成多个工作站，使用Windows操作系统。为实现配电系统的自动化管理，中心调配层还需要结合电力监控软件与通信软件等基础工作软件。然后是变电站层的设计与搭建，目的在于完成变电子站与协调中心之间的有效信息传递。在变电站设计时不仅需要注意自动化的特点，极其自行处理分层信息能力，而且还要能够自行检查遥控终端并处理问题。其次是中压网层，该层在配电自动化系统中占有关键位置，直接决定了系统自动化效果，正确通信方式是保障中压网层价值的基础，因此，在设计和搭建过程中要尽可能选择合适的控制和通信方式，目前应用最广泛的是光纤通信方式。最后是低压网层的设计，主要作用是对变压器低压侧的检测以及完成与上述三层之间的通信工作。

5.配网自动化系统设计时需要注意的问题

通常来说，配网自动化系统设计和实施过程涉及到多个不同的部门，需要各个部门之间的通力合作，因此在实际操作过程中，各部门要能够完成有效及时的沟通，协调好各部门的进度与工期，严格按照施工计划进行操作，禁止私自改动的情况发生，保证输电网搭设的整体进度。在建设过程中，往往会受到气候条件和环境变化的影响，在选材之前需要充分考虑到地震、雷击等影响系统运行的因素，选择牢固、绝缘的材料，同时选择时要兼顾性价比，尽可能的选择价格较低，但能充分满足使用要求的材料。

配网自动化系统的设计与建造需要专业的工程技术人才，且项目本身具有较高的技术含量，对工人人员也提出了较高的业务素质要求。自动化系统的应用和发展使得各大高校和研究所通力培养了大量优秀的专业人才，以满足各行各业对自动化从业者的需求。在配网自动化系统设计时，要重视专业人才的引入和现有人员的技能培养与提升，从管理模式上进行改革，保证人才在工程中能够充分发挥价值，与时俱进，提高电力企业的核心竞争力。

6.结束语

综上所述，配调一体配网自动化系统的设计与应用能够有效解决当前电力网络易停电、断电以及供电不稳定等问题，降低电网检测造成的不良影响，提高居民和企业的用电体验。自动化系统的投入运行大大提高了电网可靠性，也能有效降低电网用电损耗并保证电压质量，电网复杂度得到简化，减少了建设费用，并降低了人员需求，企业的综合效益得到显著提高。

参考文献：

[1]李嘉旭，高明博.配网自动化系统的设计与实现[J].本钢技术，2015（02）.

[2]陈雷，刘伟.铁东变电站配网自动化监控系统的设计与实现[J].煤矿现代化，2011（02）.

[3]盛开楠.关于配网营配调一体化管理配电台区的信息管理系统研究[D].济南：山东大学，2015（11）.

[4]杜浩东.配网自动化通信系统的研究[D].广州：华南理工大学，2013.

[5]郭火炼.浅谈电力系统中配网自动化技术[J].科技创新与应用，2014（33）：156.

[6]任亚军.城市配网自动化及其配网规划的应用[J].科技创新与应用，2014（33）：189.