农村电网配电自动化探析

农村电网配电自动化探析

徐建章陈丽丽黄春林

(东营市光明电力服务有限责任公司利津县分公司山东东营257400)

摘要：为了最大限度地提高电能的利用率，必须保证电力向终端设备的有效传输。经过多年的农村电网改造，我国农村电网取得了快速发展，基础设施水平大大提高，有效地促进了农村配电系统自动化的实施过程，保证了农村电力产品的安全，实现电力服务的人性化和高效益的运行状态，在促进农网改造升级方面有着十分关键的意义。现对农村配电自动化系统建设难点及技术需求进行了详细分析，并在此基础上总结了农村电网配电系统自动化工程实现方案。

关键词：农村电网；配电自动化系统；供电可靠性

引言

农村配电网的技术水平与城市配电网有很大不同，配电网的发展相对滞后，主要表现为线路截面小、承载能力低、过载运行严重；供电设备陈旧，严重影响安全运行和可靠供电，部分线路供电半径过大造成严重的低端电压。而且，线路太长给正常的操作和维护和事故处理带来了许多困难，随着农村电力负荷的快速增长，对农村电网的建设标准提出了越来越高的新要求，根据新的建设标准和要求进行升级改造，以提高供电能力，提高供电质量。

1、配电自动化的概念

配电自动化是指，运用计算机等高科技手段对社会上各单位的配电系统进行科学管理和有效监控的方法。通过配电自动化的后台管理与监控，使各单位的内部配电系统能够安全稳定地工作和运行。这种管理方式很大程度上解决了配电系统日常运行时出现的各类问题，为提高电网的安全性与可靠性以及保持电网的正常运行做出了很大贡献。为了使电网能够更好、更健康地发展，配电自动化系统还应该对结构进行划分，以便于更好地为电网系统服务。

2、农村电网配电系统自动化工程实现方案

2.1建设目标

(1)配电网设备自动化改造的目标包括：将10kV线路的绝缘率提高到100％；将10kV电压的合格率提高到99.95％；将10kV线路的损耗降低到3.0％；99.99%，线路N-1率提高到100%，实现10kV配电网线路的全程自动化；（2）主站建设目标包括：遵循IEC61968/IEC61970国际标准，完成SCADA和馈线自动化的基本功能。其软件平台可以接受和处理50多万条实时数据，满足未来8-10年农村配电网发展的需要。(3)通信系统建设的目标包括：基于光纤与无线网络紧密耦合的网络模式，实现配电自动化终端与主站之间实时可靠的信息传输，进行各种通信。配电自动化服务，各种通信方式的接口、规范和网络管理的统一，以及配电通信网的建设。综合管理平台通过将其纳入主网络通信监控系统，将各种通信设备和网络资源统一管理，操作方便节约成本。

2.2配电自动化主站改造

(1)总体要求：硬件采用开放式、分布式体系结构，遵循可扩展性升级和易维护性要求，使系统能够接受和处理的信息容量满足配电自动化发展的要求。并且可升级的升级不需要大规模的转换。应用软件适应于硬件升级而不需要任何额外的修改。同时，软件升级不影响系统的稳定性，与原有硬件设备兼容。(2)通信要求：系统内的所有通信都遵循国际标准和工业标准，符合国家网络的二级安全要求。(3)硬件要求：充分考虑当前和未来配电自动化系统建设中农村电网的硬件要求。(4)组态方案：主站系统采用双网冗余组态，要求完全跨平台实现。它由服务器（预采集/SCADA服务器、历史数据服务器、应用服务器、Web服务器等）、工作站（调度工作站、维护工作站、报表工作站等）和物理组成。隔离设备、防火墙、LAN设备、定时设备和相关外围设备。

2.3配电自动化通信体系改造

根据通信实现方法，可分为光纤通信和无线通信两部分。为了便于配电自动化中数据通信的独立管理，利用现有的光纤通道，在主配电站和变电站之间独立建立专门的骨干环网。该网络在变电站之间互连，然后形成具有顶级核心交换机制的光纤通信环形网络，不仅保证每个变电站。网络互连还为从变电站向主站上传信息提供更多通道，如图1所示。

图1配电主站至变电站通信网络

3、配电自动化发展的方向

3.1自动化功能不断完善

随着现代化建设水平的不断提升，未来配电自动化的功能也将发展的更加完善与智能。目前，配电自动化的功能主要分为运行计划与优化功能、检修管理功能、客户管理功能以及电网运行4个功能。4个功能中，除了主功能组之外，还需要划分为若干个小功能。不同的小功能之间在技术流程与应用上有很多的融合与交集，所以并不是独立存在或独立运行的。另外，数据管理本身也是配电自动化的功能环节，所以所有的功能都需要通过复杂的小功能来实现，而这些功能必须依靠数据管理作为中间桥梁才能够实现平稳快速运行。由此可见，在配电网的自动化功能框架内，小功能的重要性在未来也会逐渐体现出来。

3.2配电网继续得到优化

配电网会得到继续优化，其主要包括降低线损、设备运行和维护的整体水平提升、无功补偿以及供电质量技术不断提高等方面的内容。为了进一步提升供电的可靠性，必须重视2方面的工作。1）缩短故障停电时间。较长的故障停电时间不但会严重影响到用户的日常生活，更会导致片区内的企业大面积减产，甚至会严重影响到城市的交通运输以及安全稳定，所以必须通过快速定位故障自动清除系统的建设来尽可能缩短故障停电时间，进而提升电网的稳定性。（2）降低事故的隐患与影响。安全配电不仅仅是国家给予配电网络建设的基本要求，更是社会发展到现阶段人们对于生命健康权益的客观诉求。为了达到降低事故隐患与影响的目标，在进行电网设计与建设中也要加强细节管理，在运行过程中更要重视维护与管理，进而为事故率的全面降低创设条件。

3.3集成化、智能化与综合化成为发展的趋势

在传统的配电网络建设过程中对于自动化的发展大多采用了单项自动化以及独立自动化技术，这些技术之间并没有内部的连接与融合，所以尽管具有自动化的特征，但是在处理相关技术问题时往往需要人工进行信息的调换与输入，降低自动化的

效率与使用价值。随着技术的不断发展，未来配电网络建设中自动化系统也会向着集成化、综合化、智能化的角度发展，这不但会使得信息的内部统一与协调，更会直接提升配电网的建设效果，为配电工作的顺利开展创设条件。

3.4电力线载波技术得到重大突破

电力线载波技术在历经十余年的发展后终于迎来了重大技术突破，通过使用数字配电线载波技术实现了信号传输过程中不受到外部因素干扰的效果，不但实现了配电线路的高速、稳定性，还可以为用户提供更加可靠和优质的因特网服务。对于电力公司而言，由于配电网络本身已经基本建立完成，所以应用DPL技术（DigitalPowerLine，数字电力线载波技术）的投资一定比使用宽带通信技术要小。另外，配电系统与千家万户都有直接的连接，所以通过配电网络普及因特网服务相对容易一些。最后，服务容量容易扩展、新市场前景广阔等特征，决定了该技术的应用是必然的趋势。

结束语

本文主要针对如何将配电系统自动化技术应用到农村电网中这一问题展开了研究，旨在通过推进农村电网配电系统自动化实施进程，进一步打造安全可靠的电力环境，实现人性化的电力服务以及高效益的运行状态。

参考文献:

[1]刘伟.配电自动化系统在农村电网的应用研究[D].广东工业大学,2017.

[2]周大伟.农村电网配电自动化研究[D].华北电力大学(北京),2017.

[3]徐金明.配电自动化技术在农村智能电网中的应用分析[J].乡村科技,2017(13):87-88.

[4]李毅.农村电网智能化建设的关键技术[J].电子技术与软件工程,2017,25(18):234.