探讨城市配网自动化及其配网规划的应用

莫从元

（重庆市永川区供电有限责任公司，重庆 402160）

1 城市配网自动化现状

实施配电自动化的目的是提高供电质量和可靠性，优化经济指标，有效地进行负荷控制，改进配电管理效率，将配电系统的运行及管理提高到一个新的水平。对配网自动化的试点较早，对一次设备的新建和改造都考虑了配电自动化的接口，具备较好的基础和实施条件。但多数供电企业由于设备水平及管理认识上存在的问题，试点系统大都处于停用和废弃状态。

1.1 配电网络及设备现状

目前，城市配电网网络状况基本处于良好状态，城市配电线路以架空、地埋电缆混合线路结构居多，农村配电线路以架空线路为主。城市配电线路逐渐向地埋电缆过渡，在大中城市的配电网络平均电缆化率不断提高，配电线路平均环网率也在不断提高，为进一步开展配电自动化提供了较好的基础。但由于网络结构复杂、层次不清、联络混乱，多电源线路分段情况不理想，网络或负荷增长快，线路不能满足负荷增长需求等原因，配网的负荷转供能力普遍较差。因此，在近几年各供电单位逐步对网架结构进行调整改造，一供一备线路的比重在逐步加大。

配电自动化终端与一次设备开关是分不开的，配电终端实时数据采集和控制要求与一次设备开关的接口相匹配。不少单位在前期已经在每年的大修技改项目中将原来残旧的设备换成预留自动化接口的设备，改造难度降低，因此一次设备可采用以改造为主，整体更换为辅的方案。

1.2 配电信息化系统建设

配电地理信息系统(简称GIS)是利用地理信息系统技术和配电网规划技术、生产运行管理技术等，实现配电管理的计算机系统。其目的是解决配电网设备类型众多、设备数量巨大、分布地域广阔、设备安装位置与地理信息紧密度高、配电网结构复杂并伴随着地域地理信息、电力负荷信息变化而变化等。

GIS系统对生产运行和管理具有很大帮助，但在使用中也存在一些问题，比如系统采用外包形式开发，对电力企业生产管理、经营管理和客户服务等方面理解不深，以致总体规划或设计方案不全面、系统实用性不强。一体化数据图模方案解决不好，与SCADA及配电MIS等自动化系统的数据图模不能共享，致使运行和维护工作量甚大，应用受到限制。

1.3 配电自动化体系结构

目前，国家电网内采取的配电自动化体系结构主要有四种模式：主站、子站和终端三层结构，集中采集、集中监控模式；主站、子站和终端三层结构，集中采集、分散监控模式；主站和终端两层结构，集中采集、集中监控模式；基于自动化开关设备相互配合的配电自动化模式。四种模式各有优缺点，根据各地区城市配电网现状选择合适的模式建设。

四种模式中，主站建设是关键一环。主站是否实用化，直接关系到整个配电自动化系统是否实用化。由于配电网馈线监控点变化频繁，业扩几乎每天都在进行改线。这些改变必须及时同步到配电自动化系统中，主站系统所展示的信息才是配网现场的实际信息。如果配网现场的改变不能及时更新到主站系统中去，主站的显示和实际的运行方式不一致，那么整个配电自动化系统是不可靠的，也就没有使用价值。如果能够建立刚性的配电自动化系统，即把运行、维护工作流程、工作规范和强制配网现场的修改同步到配电自动化系统中，使现场设备投入运行，这样可以避免信息不一致导致整个系统失败的几率。

1.4 配电自动化通信方式

配电自动化系统需要借助于有效的通信手段，将配网主站系统的控制命令准确地传送到为数众多的远方配电终端，并且将反映远方配电终端设备运行情况的数据信息收集到控制中心。应用于配电自动化系统的通信设备工作环境恶劣，分布广泛，数量众多，系统复杂，因此对通信方式主要应考虑可靠性、实时性、安全性、可扩展性、可管理性、设备自身的监控性及建设费用等多方面的因素，因地制宜，选择合适的通信方式，保证配电自动化的正常运行。目前，应用于配电自动化的通信方式主要有光纤双环自愈网、配电线路中压载波和无线通信(CDMA／GPRS等)等三种。三种方式各有优缺点，光纤稳定可靠，主要应用于配电自动化系统中，但投资太大；无线方式主要用于配网信息系统(如负控系统、配变监测系统等)，少数地区正在尝试应用于配电自动化中，其前期投资小但后期维护费用高；少数单位正在试点试验载波通信方式。

2 城市配网规划

为了配合电网的发展，配电自动化系统建设的尽快启动是势在必行的形式，同时也将依据本地配网的发展规划分期分步实施，但建议主站系统按一次到位的原则配置，而子站、终端则按发展的需要，先试点，后推广扩大，配合网架的改造，完善配电自动化体系，最终实现全网馈线自动化。

在配网规划和建设中主要问题包括城市配网的网络结构、配电各种信息系统的数据共享、设计规划、终端设备的选择和配置及其供电电源模式、通信方式及系统管理维护等方面。另外，配电自动化建设周期较长，投资较大，其资金来源也需要认真规划考虑。

3 结语

应开展城市配电网的全面细致调研，对网架结构、一次设备及配电终端设备、通信网络现状等方面进行详细调研，结合各地城市配电网的技术现状和发展目标，制定配电网建设的规划技术原则，以指导进行配电网建设的前期规划工作和项目实施，促进建设流程的规范化和标准化。配网自动化设备终端应选择性能好、少维护、低功耗的设备，提高系统免维护运行时间，适当提高终端设备的准人门槛。需要尽快明确终端设备的设备选型、技术条件和性能要求，制定相应的技术标准，组织必要的强化测试工作和入网测试工作。

考虑在经济实力和技术条件相对较好且有积极性的地区作为的配电自动化试点，以获得相关的建设经验，并据此讨论制定适合本地区的配网自动化建设的相应管理制度、技术规范和调试验收导则。

[1]马军.配网自动化相关技术的研究[J].西安理工大学，2004-08-01.