农网配网自动化技术研究姚金顺

农网配网自动化技术研究姚金顺

姚金顺

（国网山东省电力公司潍坊供电公司山东潍坊261021）

摘要：配电自动化是保证供电可靠性、提高电网供电能力的有效途径。目前对配电自动化的研究主要侧重在城市配电网，而对农村配电自动化的研究相对较弱。与城市配电相比，农村配电以环型供电方式为主，而城镇郊区以及乡村供电以辐射型供电方式为主。从配电网络规模上，一次开关设备总体技术水平以及在技术人员的构成上，都有较大差距。本文阐述了农村配电自动化实施的前提条件，提出了农村配电自动化建设的两种模式，分析了其功能设置，并讨论了具体的实施方案。一、农村配电自动化建设的前提条件农村配电自动化系统设计，应在农村配电规划的基础上，根据当地的实际供电条件、供电水平、电网结构和用户性质，因地制宜地进行方案及其设备类型的选择。首先必须满足如下基本条件：具有环网供电、开环运行的网络结构；开关设备满足自动化运行条件；具有馈线终端单元；具有可靠的配电通信网络。二、配电自动化系统结构农村配电自动化系统建设的模式，应与县级调度自动化系统发展的技术水平相当。对于新建或改造的县级调度自动化系统，除满足调度自动化功能外，应综合考虑配电自动化的功能需求，选择能够实现调度自动化和配电自动化的一体化主站系统。

关键词：农网；配电自动化；科技

1.配网自动化的提出

配网自动化是利用现代电子技术、计算机、通信技术、软件技术及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、电网结构数据进行信息集成，构成完整的区域自动化系统。其中运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统（DAS）实现，又可分为SCADA系统、电压/无功控制、保护的协调治理及控制、馈线控制、故障处理（故障检测、定位、隔离后故障区供电）、自动抄表和负荷治理等。

配电自动化系统称为DMS/DA系统，其中DMS是配电治理系统。DMS其实涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线治理、负荷治理、供用电治理等供、配、用电多个环节，是一个包含多学科技术的综合性大系统。20世纪90年代，随着计算机技术的飞速发展，微处理芯片的集成度和处理功能大大提高，计算机通信技术的发展及分布式实时网络系统结构的引入，给配电系统的控制、治理、通信提供了良好的界面。按照微机局域网的思想，将电网中所有的智能化装置（IED）以最优的结构连接起来，组成一个无论在电网结构还是在保护、控制、治理和运行等方面均能适应电网建设需要的综合自动化系统成为可能，并逐步开始进入实用阶段。

2.配电网自动化实施的技术原则和目的

2.1实施配电网自动化应遵循的技术原则

a.可靠性要求具有可靠的2个以上的电源点，其电网结构、设备、控制器、RTU、FTU、通讯、中心主站及硬件设备都应具有较高的可靠性和稳定性。

b.分散性由于配电网地域分散广，应尽量实现功能分散，在发生故障时能实现就地监控，就地处理。

2.2实施配电网自动化的目的

实施目的是为了提高配电网的供电可靠率，改善供电质量，降低损耗，降低运行费用，提高企业经济效益，给用户提供更加优质的服务。

3.实现配网自动化的技术要求

3.1配电网络要求

要求首先应建立本县区域内接线合理、结构牢固的10kV配电网络，其供电电源点、供电半径、导线截面、导线架设、设备装备水平等应满足配电网自动化的技术要求；满足正常情况下的供电可靠、损耗小、运行稳定、电能质量高的要求；还应满足在环网供电情况下出现故障时，能够进行故障定位和故障隔离，并改变负荷供电路径；能够解除分支线路过负荷，实现平衡负荷、保证电压质量、降低损耗等方面的运行要求。

3.2对控制中心站的技术要求

由于县域面积普遍较小，通常县域配电网接线比较简单，重点用电大户较少，中间层的FTU、TTU数量不会太多。因此可以只建立主站控制中心，而不必建立分区站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都可以直接与主站控制中心进行通讯联络。

县域配电网自动化主站是整个系统的核心，它除了完成配电网SCADA功能外，还应为DMS系统在线和离线应用提供支持平台。因此它应满足以下技术要求：

a.满足配电网大量实时数据的采集处理和电网监控功能，有足够的响应性。

b.满足长期在线稳定运行的要求，具有足够的运行可靠率。

c.有良好的开放性，硬件、软件、接口符合国家（国际）标准。

d.采用分布式结构，具有良好的网络性能，便于系统扩展、互联。

e.系统的配置应具有一定的先进性和较高的性能价格比。

3.3设备选择

配电网设备包括架空线（电缆）、绝缘线、开关设备（断路器、重合器、分段器、熔断器、隔离开关）、电能计量仪器仪表、变压器、RTU、计算机及通信设备等。由于配电网设备全部分散运行在户外恶劣环境下，对开关设备、控制器、远动设备（RTU、FTU、TTU）通讯终端、备用电源等提出了更高的要求，必须满足高低温变化（-20°～+75°）、湿度、淋雨、抗凝露、抗老化、抗风沙等技术要求。因此在实施过程中一定要把好设备选型、选厂关，选择的设备必须通过正规的型式试验，必须功能强、技术先进、运行稳定可靠（包括后备电源），并满足技术参数的要求。

4.配网自动化要注意的几个问题

配电网自动化是一项投资大、技术复杂、涉及面很广的系统工程。因此电力企业要量力而行，结合自己的实际情况和发展状况，讲究实用，讲求效益；并且要有计划有步骤地分期分批分层进行。首先要实施投资少、见效快的配电网自动化的最基本部分。

a.建设和改造县域配电网，建立起县域多电源供电的配电网络（一般要求有2个电源点），县域10kV配电网要具备环网供电的能力，正常情况下可开环运行。

b.建立10kV配网自动化控制中心配网自动化控制中心采用的是先进的计算机技术、通讯技术、控制技术，它由计算机前置机、打印机、通讯设备、模拟接口、UPS电源等硬件设施和相应的软件组合而成。10kV配网自动化控制中心一般应该和县调度所设在一起。

c.县域配网的自动化建设要实现对配网线路的遥控、遥信、遥测，并通过运行方式的转换达到清除10kV线路上的瞬时故障、隔离永久性故障，恢复正常线路段的供电，通过联络开关转代相关负荷，提高供电可靠性。

d.目前还不具备条件的地方可开展一些配网自动化的前期工作，对农村供电线路较长、负荷较大的配电线路应加装分段器。通过10kV线路出口重合器（或重合开关）与分段器的自动配合，实现清除线路上的瞬时故障，隔离永久性故障的配电线路半自动化方案。这一方案每条线路一般只增加2～3个分段器，不用通讯就可以实现，这项工作投资省、见效快，且降低故障停电时间和缩小停电范围。

5.结束语

配电自动化系统是整个配电治理系统中的重要环节，是一项投资较大、牵涉范围广、系统集成多的综合工程。尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段，但对于配电自动化的熟悉仍然众说纷纭。因此如何搞好配网自动化，并使它产生较大的效益，仍需要我们不断积累经验，实践探索。

参考文献

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[2]贾俊国，农村电网配电自动化系统建设模式的探讨[J]农村电气化，2003（03）

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