住宅区供配电系统及其自动化分析

住宅区供配电系统及其自动化分析

邢艳辉

（阜阳电力规划设计院有限公司安徽阜阳236000）

摘要：随着房地产业的迅猛发展和居民生活水平的提高,居民住宅小区由小型分散建设向大型集中规划模式转变，住宅小区建设规模也越来越大，大型综合小区的供配电要求,也随之不断提高。本文根据综合住宅小区的现状，提出了负荷测算方法、供电方案选择、供配电系统优化以及配网自动化措施，以便满足大型住宅小区用户的用电可靠性和需求，同时也有利于供电部门的日常维护管理。

关键词：住宅小区；供配电系统；自动化

随着城市建设规模的快速扩大，以及人们居住水平的不断提高，综合性、多功能大型住宅小区成为人们居住的理想住宅。大型综合居民小区的出现，给当前供电企业实现可持续发展营造了有利的发展机遇。如何制定安全、可靠、节能的供配电方案，无疑是摆在各地供电企业面前的重大课题。但是，由于住宅小区供配电标准不统一、供电措施不规范等原因，使小区用电可靠性不高、变压器运行损耗偏大等问题均有不同程度体现。因此，这就要求供电部门全面提升职能服务，结合小区的建设规模、总体规划及用电负荷特征，认真研究大型住宅小区的供配电设计工程，已达到具备供配电系统可靠、简便、节能的供电需求。

1供电方式及设计

1.1单环网供电方式

住宅区单环网强电单体设计需要考虑到用户需要的标准，在安全稳定，经济合理的原则上，还要考虑到用户的家庭用电电器的增多，居民用户的用电负荷数也不断的增大，在单环网单体供电线路设计中必须要有一定的可延伸性和可伸缩性。我们在设计住宅区单环网单体线路供电方式上，许多种配电设备的所在位置和计费也是我们要考虑的一个重要方面，如今的很多种强电箱和弱电箱比较繁杂，一般都集中嵌入在单体的单元入口处，所以，我们在设计单环网单体配电线路时，必须结合建筑设计专业方向的基础，与建筑土木专业配合好，这样才能保证可以在设计单环网单体供电线路中可以留有足够大的空间和位置来用于安装强电箱和弱电箱。现在来看看现在大多数住宅区的单环网供电线路的设计方式和原理。我们来引出一段干线电缆，此电缆是从开闭站的10kV中某一小节母本线路中引出来的。把这一段干线电缆引入开闭站的第一个住宅区配电室，介入其高压线路，经过高压负荷网到下一个住宅区配电管理中心，这样是为了接入到开闭站的另一节母本线路上，以此就形成了单环网单体供电线路。和双射供电线路相比，单环网单体线路接入形式有很多优点，其省了两个高压出母线的空隙间隔，而且由于线路干线电缆的铺设长度也相对而言短得多，所有单环网单体线路接入方式具有相对良好的经济适用型，更加合理地适用于大部分驻扎区居民用户。再者，由于这种方式的干线电缆是从不同的路线路由铺设，因此单环网的电源还具有相对较高的供配电稳定安全性。两台不同的变压器在一条母本线路上运行，整个单环网单体一次就可以完成建设，所以对住宅区的供配电电力系统设置和电网规划有着很高的规格。

1.2双射线供电方式

一般的住宅小区配电网系统10kV是运用环形网为核心的10kV配电方式，10kV供配电系统大部分情况下都是从来自变电站的不同母本线接入到双回路干线路电缆，进去最近的驻扎区供电管理中心的异同的高压母本线，然后经过环网变电柜接入到另一个住宅小区的供配电管理中心，这样一来就形成了双射线路供电方式，当一条线路的变压器或者电源出现工作问题时，用另一射频的电源线路接入。相对于单环网线路接入方式，双射线路供电方式接线简单，新的用电负荷也更容易被接入。因为变压器分开运行，所以双线路干线电缆对施工的方便又很大的作用。一般情况下，住宅区居民大概有一千多用户，供配电系统供半径最好在150m，这是为了保证每个用户都可以拥有稳定的0.4kV的可靠性电压，为每400位用户铺设一所变电中心。

1.3中压配电方式

经过改革开放的长期现代化建设以来，放射形式的接线方式和树干形式的线路接线方式使我们10kV中压供配电新电力系统大部分情况下所采用的，这两种线路接线方式长期以来很稳定合理地适用于人们住宅家庭需求。不过，近些年来，我们社会主义现代化建设的快速发展，加上整体科学技术水平的不断提高，这两种方式对住宅区家庭用户来说已经很难适应，已经远远达不到人们的需求，特别是当下供配电的稳定安全性和经济实用性等方面已经落后于住宅区用户的需求。目前看来，还式供配电电力系统可以满足住宅区用户的大部分需求。闭环式电路运行起来会导致干线中行路环流，这是由于其两边电源的电压不一样所导致。总之，中压配电电路的设计要以确保线路安全性和稳定性为前提，考虑住宅区的地形特点、气候条件、铺设面积等因素，为住宅区家庭用户建设最适合和最可靠的供配电线路。

2电力系统调度自动化

2.1自动化调度的实现

电力系统主接线及其中各电力设备的参数是已知的，可事先将它们输入到调度计算机的数据库中。这样，只要将电力系统中的各断路器的实时状态送到调度计算机，再通过执行一定的程序就可以确定电力系统的实时运行结构。因此，也可以说表征电力系统运行结构的信息是通过电力系统远程的遥信功能送到调度中心的。电力系统的运行参数，包括机组有功功率、母线电压、线路潮流等是通过电量采集、变换，然后通过电力系统远动的遥测功能传输到调度计算机的。

2.2电力系统自动化的功能

目前，电力系统调度自动化的功能包括电力系统监视和控制、电力系统状态估计、电力系统安全分析和安全控制、电力系统稳定控制、电力系统潮流优化、电力系统实时负荷测试、电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电压和无功功率自动控制、电力系统经济调度控制盒电力系统负荷管理。电力系统监视控制的功能是通过数据采集和监视控制系统对电力系统运行状态进行在线监视及对远方设备进行操作控制。它为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据和各种实用性支持，如画面管理、人机交换管理、制表打印管理、数据库管理、计算机通信管理等程序。电力系统状态估计是实现电力系统监视与控制功能的一种重要条件。

3配电网的自动化系统

3.1配电网自动化系统的功能和概念

配电网自动化系统是能够实现监视、协调、和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。按DAS的基础性功能，可以分成以下几个功能：1）自动控制功能。主要包括自动母线分段和自动抄表等控制功能；2）数据采集与处理功能。数据采集与处理时各种控制及管理的依据；3）人工控制功能。在配电网中，即使自动化程度再高，也仍然存在若干人工控制及操作；4）保护功能。指变电站、馈电线的各种保护；5）负荷管理功能。包括对负荷的控制、信息传递与记录处理等；6）远方计量功能。包括负荷观测、远方抄表、损坏检测等；7）种管理、估计、计算的功能等。

3.2配电网发展现状和趋势

国外对新技术的开发，注重设备质量、配电网自动化发展规划，从基础自动化到计算机配置，在自动化系统发展过程中，都能协调配套。20世纪90年代开始，国家大力支持对城市电网和农村电网的技术改造，加上计算机技术和通信技术的发展、一次设备性能的改善，以及DAS实施后系统的安全、经济性的提高均促使我国DAS系统的建设与应用显露出迅速发展的势头。

4结论

目前我国城市住宅区的供配电电力系统世纪应该本着满足用户需求的原则，加强系统的安全稳定性，确保住宅区周边环境和气候条件不会对电力系统造成影响，慢慢实现我国住宅区供配电系统的自动化，提高人民的生活质量。

参考文献

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[2]陈芳云.城市居民住宅区供配电设计探讨[J].中国新技术新产品，2012(8)：150-150.

[3]朱向东.谈城市居住小区供电详细规划[J].建筑电气.2001,(3):13-15.