浅析配网自动化技术在 10千伏配网的建设及应用

浅析配网自动化技术在 10千伏配网的建设及应用

姚彦君 翟校庆

国网山西省电力公司平陆县供电公司 山西省运城市 044300

摘要：配网自动化是利用现代通信技术、电子技术、自动化技术、数据传输、网络技术等与电力设备相结合，将配网各种工况下的各类控制、保护、检测等信息和电网企业的管理融合，提高电能质量，使供电经济性最佳，企业管理更有效。因此，供电企业需结合配网升级改造中实现配网自动化，提高配网管理水平，为供电客户提供优质可靠的电能。本文将初步探讨10千伏配网自动化应用及建设两方面。

关键词：配网自动化；技术；10千伏配网；应用；分析

引言：

与过去电力配电系统相比，配电自动化系统无论在运行还是控制管理方面都具有极大的优势，能有效的应对电力网络日渐复杂的情况，同时还满足节能减排要求，是电力走向高效、低能耗的重要途径。而现代化社会发展中，网络技术、通信技术、电子技术等，都为电力配电自动化技术发展提供了支持。为了更好的促进电力事业发展，加强对电力配电自动化技术的研究具有十分现实的意义。

1.配网自动化技术概述

1.1基本特点

其一，实现电力系统的智能化操作。在配网自动化技术的支持下，网络终端能够对电力系统的运行情况给予全面监测，从而及时发现运行中存在的问题，使故障得到及时排除，避免电力企业及社会受到经济损失；其二，实现电力系统的调控一体化。配网自动化技术由三级管理层构成，分别是维护层、控制层和调度层，因此工作人员能够通过系统实现一体化操作，从而使电力系统的运行质量和管理效率得到极大提升；其三，配网自动化系统能够实现多系统结合，因此在调控期间的互动性能更强，有利于提高电网运行质量。

1.2应用意义

从电力企业效益和社会用电效益的角度出发，配网自动化技术在电网建设中的应用意义主要体现在以下几个方面：其一，配网自动化技术能够及时发现电力系统故障，从而缩小故障的影响范围、降低故障的发生频率，保障电力系统获得健康平稳运行，例如配网自动化技术能够自动检测故障，并对故障所在部分给予精确定位和及时隔离，进而避免引发大面积停电，使企业及社会蒙受经济损失；其二，配网自动化技术能够使电力系统的供电质量显著提升。在电力系统的运行过程中，配网自动化技术能够对稳态电压值和瞬态电压值进行实时监测，从而保障电压质量，保障系统的平稳运行；其三，配网自动化技术能够使电力设备的利用效率有效提升。由于电网运行得到实时监测，因此故障可以及时排除，从而使各项设备的损坏率大大下降。

2.电力配电自动化技术功能

配电自动化技术指的是，将自动化技术运用到配电系统综合管理方面，有效的改善传统配电系统缺陷，优化配电结构，保证电力系统能够更好的运行，也为用户用电提供可靠保障。配电自动化具有较多的功能，其能够有效的采集相关数据并加以控制，对配电系统运行状态进行有效监控，及时发现配电系统中存在的问题，对配电设备进行有效管理和维护，根据设备检测结果，做好检修、停电管理、负荷管理等内容。同时，利用自动化设备，实现自动化计量计费功能，并将相关数据传输到网络，利用网络分析功能，实现配电系统网络重构，让营业管理通信功能得以发挥。为了完成上述功能，需要大量的信息，包括设备技术参数信息、配电系统运行实时信息、用户信息、设备信息等。配电自动化系统可以采用模块化系统方式，利用配电管理自动化主站模式，有效的采集各个设备参数，同时将变电站自动化、用户自动化以及线路自动化集成为一个整体的系统，优化配电管理系统。

3.配网自动化系统的三种模式

3.1简易型自动化系统

依靠就地检测技术和自动化控制技术，一般采用只有遥信功能的故障指示器来获取10千伏线路上的故障信息，并通过现场人工巡视故障指示器翻牌信号获取故障定位或利用无线通信方式将故障指示信号上传到主站系统，通过主站系统来判断故障区域，在一次设备自动化条件较高的情况下，可采用重合器或自动开关设备，通过开关之间的时序控制等手段来实现故障的就地隔离和非故障区域供电恢复功能。主要特点：结构简单，成本低、易于实施，但自动化程度低，人员运维检修劳动强度大。适用范围：仅仅适用于农村单辐射配电网络以及无法全覆盖专门通信网络区域的配电网络。

3.2实用型自动化系统

以利用多种通信手段实现，以两遥（遥信、遥测）为主，并具备简单遥控功能的实时监测。它的主站具备对配网线路、开闭所、环网柜等的开关、断路器以及重要的配变等实现数据采集、监测实现遥信功能，对部分具备自动化条件的环网柜、配变、断路器等一次设备可进行遥控。该系统还可以根据配网终端数量或通信方式的需要，增加相应的配网子站。它既可以是独立的监测、监控系统，也可以在有配网调度机构情况下做成调度和监控一体化的系统。主要特点：其结构比较简单、以监测为主、并具备简单的控制功能可以实现简单的遥信、遥控等简单的“二遥”控制，该系统对通信系统要求低，满足简单的通讯传递要求，投资相对来较少、实用性强。适用范围：适用于中等规模配网且已设立配网调度机构的供电企业，可以大幅减少现场线路巡检人员。

3.3标准型自动化系统

是在实用型系统的基础上增加基于主站控制的馈线自动化功能（主要是实现故障定位、隔离及恢复非故障区域的供电）。它对通信系统要求高，需采用专用的光纤通信网络，还需要比较完善的配网一次网架结构，并要求对相关的配网设备具备远端电动操作机构，实现远端遥控功能。此类型系统具备完整的配网数据采集、监控及馈线自动化功能，当10千伏线路发生故障时，可以通过系统主站和终端的配合实现故障区段的快速切除隔离与非故障区域自动恢复供电。主要特点：通讯要求高、系统结构较完整、自动化程度较高，投入资金大。适用范围：其适用于存在多电源、多分段的网络结构复杂，对电能质量要求很高的配网区域。

4.现阶段配网自动化应用仍应注意三点问题

一是部分地区10千伏配网网架薄弱，并且电力一次设备老旧未改造仍存在缺陷，一次设备自动化水平低，造成自动化应用的基础不牢。二是部分配网终端设备的稳定性、控制性、可维护性等都不够，特别是抗恶劣环境和装置电源的性能还不高，需大力推进终端改造升级，提高其性能方能做好配网末端的监测及控制。三是配网自动化的实施会改变配网运行传统的管理模式，且对配网设备运行管理人员的技能及素质提出了新的要求。由于配网自动化实施后会对供电企业内部的生产管理环节进行较大冲击，因此现行的管理体制对自动化系统会不适应，将造成运行管理工作跟不上，系统应用和数据维护工作很薄弱。

总结：

供电企业实施配网自动化是为提高电能质量，保障供电的可连续，减少用电客户的停电时间。通过采用配网自动化系统，可以提高10千伏配网一次设备的故障判断及反应能力，实现故障区域自动隔离、非故障区域快速恢复，提高配网的运行管理水平，降低配网的损耗，从而提高供电企业经济效益。

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