配网自动化建设的规划与设计谢丹

配网自动化建设的规划与设计谢丹

谢丹

（广东电网发展研究院有限责任公司汕头电力咨询研究院广东省汕头市515000）

摘要：随着我国经济持续的快速发展，居民生活及工农业生产用电需求和用电量越来越大。用电负荷持续走高，加上城区布局的改变，使得电网供电范围扩大和电网结构复杂化。而原有的运行维护方式故障率较高，很难达到高质量、可靠、持续高效的电能供应要求。薄弱的配网严重制约着地区电力和经济的发展，这就要求电网企业加快配网自动化建设的步伐。本文将重点探讨10kV配电网从配网自动化简介、配网自动化的规划、配电网自动化的通信设计这几方面的问题。

关键词：配网；自动化规划；馈线自动化；通信设计

由于相关理论科学的不断丰富，许多国家为了确保输电网络的稳定性与安全性的提升，都尝试进行配电网技术领域的研究以及相关规范的制定，然而在国际的大环境中却没有形成得到共识的概念。随着科学技术的演进，电力工程中越来越多的涉及到自动化技术，而配网的自动化建设工作也一直在有条不紊的进行。从一般的情况来看，通过对电力网络技术进行更新能够更好的对配网技术提供支撑，然而将其独立于通信系统之外也是无法实现的，配网自动化运行无法实现，故此在进行配网自动化建设的过程中，需要对配电网络通信系统进行进一步地完善。

1.配网自动化概述

配网自动化是指通过应用高性能的现代化配电设备以及计算机、电子自动化控制等技术，在智能监管配电网的基础上，为配电网的高效、安全运行提供保障。配网自动化系统主要具有配电监控与数据采集、高级应用管理、负载管理等功能。其中，配电监控与数据采集功能是指利用FTU和PTU等采集设备运行状态信息，并通过相关媒介将这些信息传送至上位机，然后借助计算机网络技术，向后台服务器传输信息，为子站的信息调用提供支持；高级应用管理功能是指该系统以系统软件的具体设定为依据，实现故障诊断与报警、设备运行情况实时显示等功能；负载管理功能可以有效控制用户的使用负荷，帮助中心控制系统的工作人员及时调配负荷，并对系统功能展开整体规划。

2.配网自动化技术及通信系统的建设要求

2.1配网自动化建设的可靠性要求

由于配网自动化系统的工作环境比较苛刻和恶劣，同时由于通信设备在较为恶劣的工作环境下长期工作会受到自然环境中许多方面因素的影响，而如果这种工作环境长时间得不到改善，那么就会导致整个配网系统的稳定性的大幅下降，甚至会出现一些不可逆的损伤。鉴于通信系统对于配网自动化建设的重要性，只有实现通信系统的稳定可靠才能确保配网自动化系统处于最优化的运行状态下，不断为民众的日常生活提供便利和保证。

2.2配网自动化建设的经济性要求

为了能够更好地服务民众的生活，为社会的工业化生产提供有力支撑，配网系统的自动化建设在我国很多经济发达地区都在有条不紊地推进，而随着配网自动化建设的逐步普及，作为其重要组成部分的通信系统也需要不断进行更新。故此，在实际的建设与更新过程中，由于相关设备及元件具有极高的成本，而较高的造价将阻碍其在自动化建设过程当中的普及。因此在通信系统的构建方面，如何有效控制成本，实现资金与资源的合理化利用，最大程度地发挥资金的作用，避免在一个领域出现过多的重复性投资。

2.3配网自动化建设的可拓展性要求

伴随科技的突飞猛进，许多科技都更好的满足了人们工作以及生活的需求，然而由于新技术、新设备的不断出现，需要对一些陈旧的设备进行更新，特别是涉及到配网自动化通信系统部分，由于此具有多变性，因此需要确保其能够稳定工作，这方面的要求就使得在进行配网自动化健身过程中需要将后续升级问题考虑在内，确保其具有足够的可拓展性。

3.配网自动化建设规划

3.1应遵循的原则

配网自动化建设规划应遵循的原则有：①高度重视自动化系统的实用性能、可扩展性等设计。在实际规划过程中，需注意监测配电网各个子系统的运行情况，尽可能地将这些系统的使用性能充分发挥出来。②安全、稳定的运行原则。具体来说，要全面分析国家制定的相关标准和要求，并严格按照这些标准进行规划。配合使用软、硬件，合理布局系统，在采取恰当通信方式的基础上，为配网自动化运行的稳定性和可靠性提供保障。③在规划过程中，需对当地的气候、地理等条件展开深入调查，合理划分整个规划区域，因地制宜，设计各个区域的配网自动化系统结构。

3.2总体规划思路

在开展配网自动化建设时，应本着“总体规划、分步实施、注重实效”的原则，采用分阶段建设的方法，从整体上划分为两个实施阶段：①第一阶段。配电自动化首先要求实现实时数据采集的两遥功能，在有条件、有实际需求的情况下，可考虑增加遥控功能；馈线自动化要求实现故障告警和定位功能；配电生产MIS首先要求实现基于GIS的自动制图和设备管理（即AM/FM/GIS）功能，然后逐步实现其他相关应用功能。②第二阶段。配电自动化实现遥控功能；馈线自动化在条件具备的情况下，实现故障自动隔离和恢复供电功能；在有条件、有实际需求时，可考虑配置相关配网高级应用功能；全面实现配电生产MIS功能。

4.配网自动化建设的设计

4.1中低压配电网的设计

4.1.1继电保护

中低压配电网的继电保护和自动装置应执行GB50062—92中的规定，配电线保护装置和变压器等则需采取熔断器式负荷开关环网柜、断路器柜等。

4.1.2自动装置

对于双电源的备自投装置，当断开主供电源后，应投入备用电源动作，且只动作一次，后一级设备闭锁不动作。在多路电源供电的中、低压配电装置中，电源进线侧应设置闭锁装置，以防出现不同电源并列的情况。

4.1.3配电网自动化设计

配电网自动化设计的目标是提升配电网的供电可靠性、供电质量和供电企业的经济效益。在实际设计过程中，应遵循“统筹兼顾、优化设计、远近结合”的原则。制定好配电网规划后，应确保一次设备的可靠性和智能化功能满足要求，且只有配电网具有可靠的通信通道后，方可实施。其中，配电网自动化系统的主要技术指标还应当满足以下几个要求：①遥测综合误差不超过1.5%；②遥测正确率高于99.99%；③在主站系统可用率中，装置可用率不低于95%；④双机系统不低于99.8%.

4.2子站和主站的设计

作为配网自动化系统的控制中心，子站和主站主要起着检测与控制系统各项设备的运行状况，以及时判定并隔离故障的作用。在建立子站和主站时，通常配置高速的以太网，以提供可兼容具有通信、人机交互和数据库管理等功能的软件，同时提供多种与其他系统接口兼容的通信接口，进而达到与其他下位机共享信息的目的。

4.3通信系统的设计

通信系统作为配网自动化建设中的一项核心技术，如果仅采取单一的通信方式，那么就难以满足自动化通信的需求，因此，在实际设计的过程中，就需要配合应用多种科学的通信方式。目前，我国常用的通信方式主要有光纤、无线和电力载波等。其中，光纤通信具有较强的抗干扰能力、较好的可靠性和保密性，属于有线通信的一种，适用于远距离的通信场合和电磁干扰较强的环境；无线通信则无需借助有线介质，通过应用GPS和CDMA等技术便可进行传输，具有施工操作简便、投资费用低等优势，主要适用于信息流量比较小的场合；而作为光纤通信的一种补充，电力载波不仅具有光纤的高速传输功能，还满足配网系统数据流的相关通信要求，有效解决了难以布置光缆的问题。在设计时，设计人员要以现场实际情况为依据，对多种通信方式进行配合使用。

结论

对配网自动化的建设不仅仅关系到社会的发展，来影响民众的生活，所以对于配网自动化建设必须予以足够的重视，将自动化控制技术与云计算、互联网通讯等技术进行有机整合，建立起高度自动化的配网系统，这对于提高电力系统的工作效率以及实现人力资源成本的降低都将起到十分显著的作用。

参考文献：

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