淺談配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)

1、淺談配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)（常州凌峰潤源電力工程設(shè)計(jì)有限公司 常州213119）摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于電量的需求量不斷增長，對(duì)電網(wǎng)的運(yùn) 行要求也更加嚴(yán)格。為了保證電能的質(zhì)量，減少配網(wǎng)事故，在配網(wǎng)設(shè)計(jì)以及建設(shè) 的過程中，應(yīng)該著重提高配網(wǎng)供電的可靠性。目前，中低壓配網(wǎng)設(shè)計(jì)和建設(shè)是電 網(wǎng)建設(shè)的重要發(fā)展方向。在建設(shè)與設(shè)計(jì)的過程中，就要以科學(xué)設(shè)計(jì)和合理規(guī)劃為 目的，處理好配網(wǎng)與周圍環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。木文對(duì)配網(wǎng)設(shè)計(jì)以及建設(shè)進(jìn)行 了深入分析。關(guān)鍵詞：配網(wǎng)設(shè)計(jì)；建設(shè)；研究引言隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)及居民用電需求量在不斷擴(kuò)展，因而需不斷 擴(kuò)充供電設(shè)備及其供電范圍，這便為其運(yùn)維管理增加了難度。而隨著自動(dòng)化技

2、術(shù) 逐漸成熟，并成功應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域中，在電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化解決了這一難題。 木文結(jié)合當(dāng)前配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，針對(duì)實(shí)現(xiàn)更具實(shí)用性的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提 出相應(yīng)的建議，并綜合性地概括配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃和設(shè)計(jì)過程。一、配網(wǎng)結(jié)構(gòu)及主要要求中低壓配網(wǎng)在電力傳輸與分配工作中起著重要的作用，建立一個(gè)簡潔、 靈活的配電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。我國城市配網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)主 要考慮以下幾點(diǎn)： 增加配網(wǎng)的供電能力。城市中壓配電網(wǎng)應(yīng)該在建設(shè)和改建的基礎(chǔ)上增 加配電網(wǎng)的供電能力，以滿足負(fù)荷增長需求，改善配網(wǎng)供電質(zhì)量。 提高配網(wǎng)適應(yīng)能力。城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)既應(yīng)該擁有較強(qiáng)的供電能力, 同時(shí)也應(yīng)該擁有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，應(yīng)該

3、更具長遠(yuǎn)的城市規(guī)劃一次性選定主干線的 截面。在負(fù)荷超過預(yù)定值時(shí)，應(yīng)該考慮增加新的配網(wǎng)饋線甚至是建立新的變電站, 同時(shí)也需要為新的變電站劃分新的供電區(qū)域。在設(shè)計(jì)開關(guān)站、配電站時(shí)應(yīng)該按照 長遠(yuǎn)計(jì)劃進(jìn)行，爭取土建工程一次建成，而電氣設(shè)備則分步完成。 保證配網(wǎng)容量裕度，設(shè)置必要聯(lián)絡(luò)點(diǎn)。為了便于轉(zhuǎn)移負(fù)荷，需要在相 鄰的變電站和統(tǒng)一變電站的不同母線間加裝聯(lián)絡(luò)用開關(guān)，同時(shí)為配網(wǎng)提供足夠的 容量裕度。 合理采用配電自動(dòng)化設(shè)備。在建設(shè)中壓配電網(wǎng)時(shí)，應(yīng)該建設(shè)相應(yīng)的通 訊通道，合理的采用具有高科技自動(dòng)化性能的設(shè)備，如電纜隧道、電纜溝、電纜 排管或者架空線路路由等。此外，對(duì)于尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的線路，應(yīng)該加裝故障指 示器

4、，以便縮短故障后的故障排除吋間。城市配網(wǎng)應(yīng)該分為相對(duì)獨(dú)立的分區(qū)進(jìn)行供電，保證供電范圍的明確性， 不交叉不重疊，并且需要根據(jù)變電站布點(diǎn)、負(fù)荷密度和城市規(guī)劃小區(qū)（或者功能 小區(qū)）進(jìn)行劃分。同時(shí)依據(jù)分區(qū)的負(fù)荷預(yù)測值和負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力對(duì)中壓配電網(wǎng)絡(luò)的 線路容量和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。建設(shè)目標(biāo)是要達(dá)到每個(gè)分區(qū)至少有兩個(gè)以上的電 源，十分重要的分區(qū)應(yīng)該配備2個(gè)變電站。隨著負(fù)荷密度增長、變電站的新建和 投入使用，應(yīng)該實(shí)吋地對(duì)分區(qū)劃分進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。二、配網(wǎng)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵根據(jù)電力系統(tǒng)的內(nèi)部來說，配電網(wǎng)和配電系統(tǒng)都是相對(duì)于輸電系統(tǒng)來講, 但是要從具體的定義上說，配電網(wǎng)是指向220kv以下的負(fù)荷區(qū)域供電的網(wǎng)絡(luò)，包 括配電變電

5、站、開關(guān)站、電纜和架空線路等一次系統(tǒng);而配電系統(tǒng)則會(huì)復(fù)雜的多， 除了上述之外還包括一切二次設(shè)備，以及電力系統(tǒng)所涉及的處理軟件系統(tǒng)，甚至 要包括電力人員的硬件系統(tǒng)。三、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀由于我國配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)起步較國外滯后，其各方面較國外來說還有一 定的差距，尤其凸顯為在中性點(diǎn)不能接地的差異，從而導(dǎo)致我國使用的配網(wǎng)自動(dòng) 化技術(shù)無法沿用國外的先進(jìn)系統(tǒng)模式?；谂渚W(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶用電情況的實(shí)吋監(jiān)測和管理，電力企業(yè)在配網(wǎng)自 動(dòng)化的規(guī)劃和設(shè)計(jì)上嘗試了很多努力，如現(xiàn)在所實(shí)行的城市及農(nóng)村電網(wǎng)的改造、 電網(wǎng)設(shè)備的更換、結(jié)構(gòu)布局的優(yōu)化等基礎(chǔ)性建設(shè)，然而由于我國在開發(fā)配網(wǎng)自動(dòng) 化方面，仍處于初步探索階

6、段，對(duì)其技術(shù)的開發(fā)還不能夠滿足供電需求，故而配 網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展空間及應(yīng)用性能仍有待拓展。四、配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃1、配網(wǎng)自動(dòng)化的規(guī)劃原則配網(wǎng)自動(dòng)化在規(guī)劃和設(shè)計(jì)吋的過程中，需遵循以下幾個(gè)原則：首先應(yīng)注 重其實(shí)用性及可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。在規(guī)劃配網(wǎng)自動(dòng)化時(shí)，應(yīng)盡可能地兼顧到對(duì)電網(wǎng)各 子系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，最人化地發(fā)揮其使用性能，同時(shí)應(yīng)避免其在使用上的局 限性，從而具備較好的兼容性及可擴(kuò)展性能，以便于后續(xù)開發(fā)使用；此外，配網(wǎng) 自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)必不可少的的安全、可靠及穩(wěn)定性要求，也是需遵循的原則之 一。在嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確保系統(tǒng)布局合理、軟便件配合使 用、通信方式選取適當(dāng)?shù)缺ＷC系統(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)

7、作；最后，在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需根據(jù) 當(dāng)?shù)氐乩?、氣候等條件，對(duì)整個(gè)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行合理的劃分，因地制宜地設(shè)計(jì)各區(qū) 域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2、配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的總體思路在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，在遵循其主要原則的基礎(chǔ)上，需合理的設(shè)計(jì) 以滿足各功能的實(shí)現(xiàn)，主要從對(duì)各電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行信息的實(shí)吋掌控和管理, 以及通信系統(tǒng)的建立以及其與終端設(shè)備的信息傳送等出發(fā)。其系統(tǒng)總體框圖如圖 1所示。五、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1現(xiàn)有配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造。若實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化，需先對(duì)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)加 以改造。目前使用較為廣泛的電網(wǎng)架構(gòu)是lokv的線路，在對(duì)這種網(wǎng)架加以改造 吋，需盡量向“24”、"3-1"的要求靠攏，擴(kuò)展供電

8、范圍，并提高線路的布局優(yōu) 化性能，保障負(fù)荷合理分配。2.主站及子站的建立。主站和子站（可統(tǒng)稱為控制中心）主要是實(shí)現(xiàn)對(duì) 系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)測及控制，以及對(duì)故障的判別和隔離。其采用高速高速以 太網(wǎng)配置，并提供多種軟件兼容平臺(tái)，如數(shù)據(jù)庫管理、人機(jī)交互界面、通信等, 并提供多種通信接口，與其他系統(tǒng)接口相兼容，以實(shí)現(xiàn)與各下位機(jī)的信息共享。3. 通信系統(tǒng)的建立。配網(wǎng)自動(dòng)化過程中，通信系統(tǒng)的建立是其核心技術(shù) 之一，其直觀地反應(yīng)出自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性與否。在實(shí)際進(jìn)行配網(wǎng)通信 過程中，由于其點(diǎn)多面廣，同吋現(xiàn)場操作環(huán)境復(fù)雜，因而單一的通信方式將無法 滿足配網(wǎng)自動(dòng)化通信上的需求，故在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合性的選擇多種

9、通信方式配合使 用。隨著通信技術(shù)的不斷成熟，通信方式也在不斷調(diào)整，常用的為光纖通信、 無線通信以及電力載波通信方式。光纖通信屬于有線通信，具有可靠性高、抗干 擾能力強(qiáng)以及保密性能好等優(yōu)點(diǎn)，在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中、以及遠(yuǎn)距離通信場合中 較占優(yōu)勢；無線通信擺脫了依賴于有線介質(zhì)的傳輸作用，主要使用cdma、gps 等方式，其投資費(fèi)用較低，風(fēng)險(xiǎn)小，施工進(jìn)程較快，能夠快速建立通信網(wǎng)絡(luò)，在 信息流量小等場合中可加以使用；另外一種電力載波通信，是對(duì)光纖通信的補(bǔ)充, 其雖具備光纖高速傳輸性能，然而可滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通信要求，彌補(bǔ)無法 布置光纜的漏洞。在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境以及使用設(shè)備等，綜合 選用合適的通信方式。通信鏈路如下圖2所示。結(jié)束語配網(wǎng)建設(shè)不可能一蹴而就，需要制定相關(guān)的政策與標(biāo)準(zhǔn)，建立相應(yīng)的原 則。建設(shè)與設(shè)計(jì)過程中需要考慮當(dāng)?shù)匾?guī)劃與上級(jí)電網(wǎng)的發(fā)展變化，需要根據(jù)發(fā)展 變動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)整。配網(wǎng)建設(shè)時(shí)還應(yīng)該與政府部門溝通，共同投資建設(shè)。且需要 加強(qiáng)電網(wǎng)相關(guān)的環(huán)境、政策、標(biāo)準(zhǔn)和利益等方面的知識(shí)宣傳，減少建設(shè)過程中可 能遇到的政策問題。政府部門也應(yīng)該考慮城市規(guī)劃、建設(shè)、管理部