农网配电自动化技术发展探讨

农网配电自动化技术发展探讨

马锋

(国网河南新县供电公司河南新县465550)

摘要：配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段。文章概述了配电网自动化的主要内容和实施的技术原则及目的，提出了实现配电网自动化的一些技术要求，并探讨了农村智能配电自动化未来技术发展方向。

关键词：农村电网；配电网；技术要求；目的

1.概述

配电自动化是指：利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。

2.配电网发展现状

现阶段配网主要存在以下几方面的问题。

2.1配电变压器损耗较高

从配变类型看，高损耗S9及以下配电变压器数量较大。从负载率看，部分配变负载存在着一定的不均衡性，如市区等负荷密度较高区域存在配变负载率较高的问题，部分甚至达到了80%以上，造成过载、过热问题，既增大了损耗也不利于运行安全。

2.210kV线路存在的问题

目前10kV配电网络及其线路广泛采用大树干、多分支的单向辐射型供电方式。这些线路的特点是：供电半径长、无功功率消耗多、功率因数低、线路损耗大、末端电压质量差。根据统计，重载线路、低电压线路仍占有相当比例。

2.3公用台区存在问题

农网末端客户距变压器远，电压合格率低。为兼顾末端负荷，需调高变压器出口电压，导致首端轻载时电压过高，用电设备寿命缩短，且配变损耗大幅增加。各地区各地市县公司10kV线路配置无功补偿装置相对不足，无功损耗大。农网配电公用台区分布点多面广，负荷控制全靠人工现场操作，不具备配电自动化基础，也没有统一的后台监控其运行状态，运行缺乏有效管理维护。由于电网结构不尽合理、负荷变化季节性强，造成台区功率因数变化频繁，线损率居高不下。

3.农村配网自动化实施思路

农村电网经历了一期、二期的改造，基本上改变了农村电网滞后的局面，部分县区形成了一个较为合理的网架结构，但配网自动化是一项新兴的科学技术，其自身还处于不断完善阶段，在现阶段还不适合于较大范围的推广与使用。在诸多因素不十分完善的条件下，必将会造成大量资金的浪费，也不能达到预期的效果。

可以先选择网络架构相对较为完善的郊县的某示范小区或者是某个经济开发区作为试点，由试点县区根据自己地域的实际情况，做出适合本地区可行的配网自动化方案，提交上级部门专家审核后，方可实施。

选择小范围的地区开展配网自动化工作，既可以在资金上做到不盲目投大资，又可以在实践中摸索出一些经验与不足，为农网大范围实施配网自动化提供一个可靠的依据。

4.实施农网配电自动化的基本技术条件

随着科技的发展，配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化，信息化和互动化的新特征。配电自动化技术实施主要体现在以下几个方面。

4.1配网自动化的综合型受控端

新型综合受控端基于高速SCADA系统，可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理，并且大大减少了受控端的数量，从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能，还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等，将这些信息传递给主控方，供进一步分析使用。同时，这些受控端之间还可以进行相互通信，进一步提高数据的精确程度。

4.2配电线路载波通信技术和基于因特网的IP通信技术

通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kV及以下的配电系统里，由于受控端数目多，对通信的要求也显著提高。因此，如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求，稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求，还可以为客户提供更多的生活服务，如电力线上网等。另外，光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点，已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低，采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步，基于城市光纤网的IP通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和IP通信方式的通用兼容性接口等优越性，可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。

4.3新型FA系统

新型的FA系统主要的思路是实现分布式电源，即根据不同的负荷就地提供合适的电源，减小线路传输的损耗，提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案，未来我国将把输配电系统分离，并在用户端设立电网提供者的信息，用户可以根据实时电价选择供电方。新型FA系统应用于配网自动化中也存在许多困难，主要有：分布式电源位置不确定，配网的运行方式多变，从而导致二次设备难以满足要求。

4.4配电系统的集中化管理

在以往的配网系统中，用户是分散的，系统被迫分离为多岛，多岛之间功能相似，但系统难以交流，通道不可共享。集中化管理的配电系统，可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如，将SCADA系统与配网控制中心通过接口连接起来，形成一个多级系统。实现该系统的应用，最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源，保护用户的投资，实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。

4.5优化的系统配电网运行

随着社会的发展和电力企业体制改革的推进，国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态，提出最优潮流的方案，即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化，在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益，还应当优化系统的网络结构，尽量保证二次设备“不误动，不据动”，防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。

4.6信息一体化的配电网络

信息一体化是未来社会的发展趋势，配电网不是一个单独的部分，而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中，配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息，而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制，支持公共信息模型等国际电工信息传输标准，实现智能化的配电系统，满足电力设备的二次网络安全方案。

5.实施农村配网自动化的目的和带来的效益

缩短了发生故障时的停电时间，能够及时掌握事故的状况；改善了配电网的结构，使之更趋于合理化，提高供电可靠性。

缩短了恢复供电的时间，能迅速向客户提供停电状况等服务。

简化了对配网设备的监控操作，减少了对设备的检修时间，由手动抄录改为自动制作日常的运行记录等。

提高了系统设备的利用率：实施配电网自动化，可以大大提高配电网运行的可靠性和效率，提高电能的供应质量，缩短因故障而停电的时间，可以避免电量的大量损失，增加了电费的收入，减少了各种损耗，降低了配电线路的运行与维护费用，为郊县的经济发展奠定了坚实的基础。

6.结束语

总之，农网配电智能化是社会发展到一定阶段的产物，更是农村电网发展的必然趋势，研究农网配电智能化的关键技术具有积极意义。在具体的自动化过程中，相关人员一定要根据农村的电网结构和能源特点，熟练撑握农网智能化自动化的关键技术，确保农村电力网络运行的安全性、可靠性和经济性，从而促进农村经济的长足发展。

参考文献

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