10kV配网自动化设计与应用

10kV配网自动化设计与应用

吴敏生

广东怡信电力工程有限公司， 528200

摘要：伴随着经济社会的不断发展，社会用电需求持续增加，在这种背景下，10KV配电网开始得到广泛普及和应用。对于10kv配网自动化系统来讲，其在整个电力系统当中能够发挥出重要的价值和作用，不但可以影响电力系统运行质量，同时也能够对供电服务质量产生直接影响。近几年科学技术发展速度飞快，如何实现10kV配网自动化已经成为社会各界广泛关注的话题。因此，本文便针对10kV配网自动化设计以及应用做出分析和探讨。

关键词：10kV；时代发展；配网自动化；设计应用

前言：在整个供电系统当中，配电网属于一个重要组成内容，持续加大配电网自动化建设力度，能够对供电稳定性以及安全性产生积极影响。通过在10kV配网运行管理当中有效运用自动化技术能够进一步减少电压波动，同时对电网事故开展高效防范工作，其能够对10kV配网的实际运行状态以及电气参数等各类数据信息开展深入分析和研究，然后在最短的时间内有效锁定故障问题，有助于工作人员顺利高效地解决相关故障问题，确保整个供电系统稳定、安全运行。

1. 配网自动化简述

对于配网自动化来讲，主要指的是借助一系列自动化技术有效完成以往较为传统的电力配给网络自动化运行。在实际建设过程中，涉及到的技术非常多，例如：一是计算机技术，二是信息化技术，三是自动控制技术等。通过对这些现代自动化技术的有效运用，能够促使配网的监测以及管理实现自动化和智能化，从而实施准确地以及动态性的故障检查以及监控，这样便能够及时有效地确定故障源并开展处理工作，有助于提升配电系统运行过程中的稳定性以及安全性^[1]。

现阶段自动化配电网络技术的实际应用方向，一般可以分为电能调度自动化或者是变电系统自动化等多个方面，配网自动化发展属于时代发展的一个必然要求，唯有持续优化和提升配电系统的自动化技术，才可以保证电能供应方面的高效性、安全性以及稳定性，才可以保证配电网络能够在新时代背景下切实发挥出应有的价值和作用。

二、10kV配网自动化设计研究

1. 系统构成研究

一是，主站系统。对于主站系统而言，其属于实现10KV配网自动化的一个核心内容，主要发挥控制以及领导作用，能够管理以及检测10KV及以下的一系列相关线路或者是设施等。通常主站系统可以分为SCADA、DMS以及部分软件三个主要基础系统。对于SCADA属于该系统的主站系统，对于DMS属于该系统的应用子系统，对于部分软件子系统主要用来开展判断以及处理相关故障问题^[2]。

二是，子站系统。对于该系统来讲，其发挥的主要作用便是使输电以及配电的自动化效率和技术水平持续提高，同时在一定程度上降低主干道方面的用电使用频率。除此之外，子站系统还属于整个配网系统当中的一个关键连接路线，能够发挥出“上传下达”的作用，其可以将主站与一些相关设备开展联通，从而实现信息的实时收集以及处理工作。子站系统在实际运行时，可以对开关系统、监控设备以及一些其他部件进行管理和监测，同时还能够及时有效地对馈线的相关监测结果做出反馈等。

三是，终端系统。对于终端系统来讲，其主要作用便是有效完成配电网络当中相应设备的不断检测以及控制，其实际检测内容一般包括：变压器、开关或者是受环网柜等。除此之外，终端设备还可以有效完成对终端自身实施检测和管控，并且可以实时配合主站的工作，以此对相关故障以及故障类型开展最为基本的判断，同时给予及时反馈，如果遇到相关紧急情况，可以实现快速反应，有效地将相关故障进行隔离，从而确保配电工作顺利高效开展，有助于配电网络实现高效化运转。

四是，通信系统。该系统发挥的作用便是对配电系统当中产生的多种数据开展收集和利用，在此基础上将整理过后的数据信息有效传输给主站，这样便能够促使主站对数据信息开展高效化的利用，有助于提高主站对整个系统的控制以及管理水平，使得系统运行效率以及安全性得到大幅度提升。

2. 相关设备研究

一是，配电变压器。对于配电网络来讲，其涉及到的变压设备数量相对较多，同时种类也较多，一般可以包括：共用变压设备、低损耗变压设备以及干式变压设备等。对于配电网络当中的变压系统设计来讲，需要遵循“分布广”以及“容量小”的原则。通常干式变压设备的实际设置要求需要达到10kV以上。除此之外，在配电站以及箱式变电站当中，对于开关设备需要设置为环网负载模式，因此，在开展变压系统设计时，应该充分考虑到系统的容量问题^[3]。

二是，开关设备。对于10kV自动化配网来讲，其涉及到的开关设备一般可以分为：断路开关、熔断开关以及负载开关等多种类型。在对此系统开展设计工作时，应该遵循稳定原则、安全原则以及灵巧原则。对于分级开关和负载开关等需要合理应用自动化技术，对于主干线路方面，需要尽可能地选用熔断仪或者是真空形式。

3. 切头控制研究

在实际开展配网自动化设计时，工作人员想要确保配网系统可以实现自动化控制，便需要对配网系统的设计方案开展科学合理的规划工作，同时还要对电网运行过程中的有功以及无功功率做出一定的线路补偿，如此才可以确保配网系统实现安全稳定的运行。在实际开展配网系统设计时，需要对配网的相关参数开展科学合理的检测工作，如果在检测时存在实际切入参数与配网设计之间有误差的问题，在开展配电网补偿器安装的过程中，自动化控制系统能够发出信号，并且执行切除任务，如此便可以对配网系统当中存在的故障开展自动化的检测以及排除工作，从而确保配网系统实现正常运行。而如果实际检测时没有出现异常问题，此时补偿器便会有效收到自动化控制系统给出的投入命令，在此基础上开展下一项工作。在实际开展系统设计时，借助这样的检测可以保证配电系统实现正常运行。对于配电系统的无功功率小于0等问题，则能够表明系统当中产生了误工返送问题，其原因在于过渡补偿，此时需要及时启动电容器，从而将过渡补偿状态进行消除。

4. 通信协议研究

在开展配网自动化系统设计时，通信协议能够发挥出的作用便是借助控制器以及控制系统对配网开展规范化的管理。因此在设计协议时，需要对数据包给出 较为明确以及合理的定义，这样可以保证上位机的相关口令能够被清晰以及准确地表达出来，从而有效避免自动化系统出现误动作问题，一般情况下，对于上、下位机需要进行传输的数据包类型大体上可以分为以下几种：

一是，系统投切的科学控制。如果指令数据发出，此时系统下位机需要在有效接到命令之后能够在第一时间发出投切反应，对于这一目标的实现，必须要求数据包当中包含相应的某种状态性信息，如此才可以确保上位机能够在正确的时间有效做出正确的反应以及动作^[4]。

二是，注意反复确认数据包。针对上位机不断地发出命令，如果连续三次以上，相应的控制器仍然未能做出任何反应，这表明系统的通信有可能处于故障状态，但是如果可以有效做出反应，则表明通讯系统处于一个正常运行的状态。

三是，参数回复。对于上位机控制系统来讲，其起到了信息接收以及监控作用，比如：电容器在实际工作时，其运行过程中的一系列相关信息以及参数等都能够被有效收录和反馈到相应的上位机系统，同时发出相关请求，此时上位机决策模块能够发出相关的控制命令，从而实现对下位机的有效监控。

三、10kV配网自动化应用研究

1. 有效提供数据信息实施动态监测

对于配网自动化系统来讲，其属于一个数据监测系统，可以快速地采集各类数据信息，同时对这些数据信息开展分析、总结、记录以及整理工作，这样便可以对整个配电系统实际运行情况做出有效监督，然后为配网高效运行有效提供所需的一系列数据信息，从而实现对配网动态监测的目的^[5]。

2. 开展配网故障诊断

通常情况下配网的故障诊断一般可以分为两方面内容：一是客户投诉要求，二是监控系统收集提供的相应故障信息。如果系统确定相应的故障信息之后，能够借助自动化管理系统开展断电处理工作，同时对系统故障做出有效诊断，借助管理控制电容器有效投切的方式来快速完成对故障设备的隔离，这样便可以避免部分故障对整个供电系统安全、稳定运行的影响。除此之外，在故障出现之后，系统还可以将紧急维护修理通知有效传送给相应的维修人员，借助人工服务或者是相应的技术指导来高效完成故障处理，从而保证配网实现正常运行。

3. 实现自动化运营

在实际开展配网自动化设计过程中，有效融入GIS系统，能够借助GIS技术的地理信息收集以及传输功能，有效地将变电设备以及电力用户等方面的实时地理位置或者是环境特征等多种数据信息传递给系统，并且配合电力网络设备开展数据信息的处理以及优化，从而快速完成配电系统监测维修或者是管理工作。除此之外，配电系统自动化设计还可以实现其他管理工作方面的自动化运营。比如：对于抄核收管理以及负荷监测管理等，结合GIS技术的相关数据信息，能够制定一套较为合理的供电方案，从而实现配网系统的高效工作，进一步提高供电服务水平。

结语：综上所述，在我国配电系统以及科学技术持续发展的背景下，实现10kV配网自动化有助于进一步提高配电系统运行效率以及安全性，有助于解决诸多配电系统运行中存在的问题，可以促使其收获更为良好的经济效益以及社会效益。本文针对配网自动化做出了简要分析，并基于此探讨了10kV配网自动化设计以及应用策略，以此来进一步提高10kV配网自动化建设水平，推动我国供电系统不断向好发展。
参考文献：

1. 陈柏硅. 10 kV自动化配网设计质量应用研究[J]. 通讯世界,2021,28(4):192-193.

2. 顾伟华. 10kV配网自动化建设的规划与设计分析[J]. 数码设计（上）,2021,10(2):72.

3. 闫黎明,刘冰寒. 10 kV配电线路保护测控装置的应用设计[J]. 通信电源技术,2021,38(2):241-242,245.

4. 潘怡琪,徐杰. 10 kV配电网自愈系统的应用研究[J]. 现代工业经济和信息化,2020,10(11):103-104,127.

5. 常世亮. 10kV配电网自动化改造方案探究[J]. 数码设计（下）,2020,9(3):87.