10kV配电网自动化系统的智能化建设研究

10kV配电网自动化系统的智能化建设研究

陈海容 杨后港

国网黄石供电公司 湖北黄石 435000

摘要：本文将围绕10kV配电网自动化系统的基本内容与特点进行分析讨论，并提出一系列切实可行的10kV配电网自动化系统智能化建设实施路径，在保证系统高效、稳定、安全运行的同时，也进一步实现资源的合理利用，减少能源、资金的过度浪费，消除潜在的风险故障，促进电力企业的可持续发展。

关键词：配电网；智能化建设；信息技术

引言：10kv配电网自动化系统的智能化建设是为了实现电网数据的高效收集，能够完成对电网的检测、控制与分析，确保潜在的危险故障与风险因素得到有效排查，进一步优化配电的安全性与稳定性。为了确保后续提出的实施路径更具有针对性与适用性，首先要对10kv配电网自动化系统的基本内容与特点进行深入了解。

一、10kV配电网自动化系统的基本内容与特点

10kv配电网自动化系统主要由以下三部分组成：主站系统，即是配电网的管理系统，负责数据的收集与控制；子站系统，是指SCADA系统，主要负责数据的获取与监视，具有测量、信号报警、参数调节等功能，能够借助传感器与执行器件实现与计算机系统的联网，借助RTU模块，实现布尔逻辑操作。通常情况下，配电网主站与配电设备之间不会产生连接操作，因此需要在实际建设时，依照逐级传递的方式完成子系统的建立，从而确保配网工作得到全面监控，保证管理的有序进行，使故障问题得到及时解决，并第一时间完成供电恢复，确保各项工作稳定实施；终端，能够完成系统的故障识别，并借助相应技术措施，完成故障的单独隔离，使TTU与FTU等功能能够正常使用。

10kv配电网自动化系统的主要特点可分为以下两点：第一，控制效果优良，10kv配电网自动化系统能够借助电网资源，不间断的完成潜在安全隐患的修复与预防，为系统的稳定运行做出安全保障，切实降低运行故障的形成几率；第二，持续供电，一般情况下，配电网系统为了确保运行阶段的持续开展，都会采用持续供电的方式，以此实现系统的稳定运行，这样也能保证一旦出现系统异常状况，能够第一时间完成故障检修，将用户的实际损失控制到最低。但要注意的是如果电网系统因外界环境因素，在自愈控制阶段出现瘫痪状况，便无法借助持续供电完成异常修复。因此在实际应用过程中，需要针对特殊情况进行适当调整，加强对设备的管理与维护，提高系统的风险预防能力。

二、10kV配电网自动化系统的智能化建设实施路径

（一）合理规划配电网架

配电网架规划主要是对线路建设的位置、时间以及回路数进行确定，以达到预期的输电能力为目的，确保在符合各项技术指标要求的基础上实现最小化的能源使用。10kv配电网架的科学规划内容包括：第一，以小环网作为主要配电网络建设，采用双回路模式作为供电辅助，并适当补充单放射线路；第二，以负荷预测以及电源规划作为应用基础，进一步完善电网电压的择选、网络结构与输电方式的确定、变电站规模的合理布设；第三，进行算法优化，由于配电网架规划具有非线性、整数性的特点，属于NP类问题，在规模较大的前提下难以实现精确解决。因此实现算法的优化已成必然趋势，本文将以最典型的数学优化方法进行分析讨论，经典数学优化方法是对变量取值的多种组合进行检查，通过与目标函数进行比对获取最优解，属于一种对空间的遍历搜索，也可适当添加过滤条件，进一步缩小搜索范围，达到加强运算效率的目的；第四，明确网架规划的基础条件，配电网架的规划结果需由原始资料与规划方法来决定，其中原始资料包含：年度用电负荷的电量、电力数据和负荷特性参数；年度电源的规划状况，比如电厂位置、单机容量、装机容量；现有电网基础资料，包括网络界限、导线型号、变压器容量；未来网络规划的发展状况，包括新线路的长度、路径以及扩建变电站的地理资料^[1]。

（二）健全通讯网络

通讯网络是确保配电网安全运行的重要技术，完善的通讯网络不仅能够有效提高供电效果，还能实现管理能力的进一步强化。为了保证通讯网络能够高效控制、检测配电环节，完成数据的全面分析，需要基站加强光纤网络的引入与普及，利用其延时低、传输效率高的特点，充分满足现代高速发展的应用需求。同时电力企业要将在智能化电网建设时将电网基站间的网络连接作为重点内容，使用以太网完成区域间的有效连接，若区域内的基站分散程度较高，则需使用GPRS通信网络，该技术能够完美结合移动通信与数据通信，借助分组交换的方法，实现多用户信道资源共享，能够向用户提供最高性价比的业务与资费策略^[2]。

（三）实现能源的分布式接入

我国的发电方式较为繁多，无论是水力发电、火力发电，还是太阳能发电、风力发电，都能有效满足用户的用电需求。虽然当前电力企业大多以水力、火力发电作为主要供电方式，但随着太阳能、风能等能源的进一步开发与运用，其低污染、环保、清洁度较高的特点逐渐得到相关企业的重视，其主要特点在于只能满足一定区域范围内的用电，经济效益极高，能够实现可持续发展，与我国绿色建设的理念十分契合。实现分布式能源接入的作用在于解决以往配电网络覆盖性不够全面的难题，借助风力、太阳能基站建设成本低、清洁度高的优势，改变传统配电网集中配电的不良方式，使地理位置较为偏远的城镇也能得到稳定的电能供应。

（四）在配网管理中运用信息技术

信息技术的主要作用在于完成配电过程的监测与管理，对设备线路与居民用电进行实时控制，确保配电系统的安全运行，为居民正常用电做出质量保障。一方面工作人员要利用信息科技完成线路故障的精准判断与检测，如果排查区域内出现断电状况，需通过智能程序、神经元网络第一时间计算出合理的调度方式，确保最短时间内完成电力恢复，若配电网络出现过载状况，同样需利用信息系统找出故障点，完成故障区域的自动隔离。同时电力企业也要加强智能设备的运用，智能化设备的优势在于能够完成数据信息的高度整合，在提高数据安全性与完整性的同时，也能实现信息的自动监督与管理，降低人员的工作压力。比如：智能开关，可以利用控制板与电子元件的编程与组合实现电路开关控制，与传统开关相比，智能开关的操作更加便捷，能够在切断故障电路后，避免其余电路受到影响，并且传输速度更快、抗干扰能力更强、电力损耗更小，可以保持较高的使用寿命^[3]。智能交换机，具有磁带仿真、内网数据共享等功能，可以借助刀片服务器实现不同端口的通信输入与输出。同时智能交换机能够有效抵御非法网络攻击的入侵，要求用户在接入网络之前必须完成身份认证，避免非法访问情况的发生。

（五）搭建故障处理系统

故障处理系统的作用在于维持配电网自动化系统的稳定运行，能够准确完成故障定位，查找故障线路的具体位置，帮助维护人员更便捷的开展修复工作，确保制定的处理方案科学、合理，在缩短维护时间的同时，也能减少电力企业因电力故障产生的经济损失。

结论：综上所述，通过对10kV配电网自动化系统的基本内容与特点进行分析讨论，并提出合理规划配电网架、健全通讯网络、实现能源的分布式接入、在配网管理中运用信息技术、搭建故障处理系统等10kV配电网自动化系统的智能化建设实施路径，以此提高系统运行效率与质量，促进电力行业的可持续发展。

参考文献：

[1]乔妮,田振华.基于配电网自动化系统的10kV线路继电保护整定计算[J].内蒙古电力技术,2019,37(02):93-96+100.

[2]刘海涛,赵江河,苏剑.基于ESB的配电网自动化及管理系统信息集成[J].电力系统自动化,2019(16):47-51.

[3]姚建国,周大平,沈兵兵.新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现[J].电力系统自动化,2019(08):89-93.