10KV农网改造及其自动化建设的途径探讨

2012-05-12张洪

中国新技术新产品 2012年10期

张洪

(四川雁江供电有限责任公司，四川资阳 641300)

农网的改造以及自动化的建设其实是一项技术比较复杂以及涉及面又广的电力系统的工程。对10kV农网所存在的问题以及现状进行分析，然后再对农网进行大规模的改造，从而能够使10kV农网的配电网实现自动化。本文主要就是对10kV农网中所存在的问题进行了分析，从而叙述出进行改造所需要的指导思想，最后再对10kV农网的自动化建设的途径进行了探讨。

一、10kV农网所存在的问题及现状

10kV农网目前所存在的一些比较突出的问题主要有一下几种，即

（一）设备非常陈旧，而且可靠性也是比较差的；

（二）电源点比较少，供电的可靠性也是很差的，而且网架的不合理的结构；

（三）配电变压器的损耗非常大以及分布点比较不合理；

（四）自动化的程度比较低，而且其劳动的强度非常大；

（五）供电半径长，有比较明显的线损大和电压的降落，其供电的质量也不是很好的；

（六）信息化的程序是非常低的，而且现代化管理的水平也不是特别的高。

二、对10kV农网进行改造所需要的指导思想

就针对农网所存在的这些问题来说，农网的改造应该要实行统一的规划以及分步实施这个指导原则，从而能够有计划的以及有步骤的来实施。

（一）对一些重要的乡镇和城区的电源点的建设要进行加强，最好是建设两个或者是很多个电源点，这样的布局是比较合理的，主干的线路最好是利用环状网开环这种运行方式，然后再按照负荷的分布进行比较合理的分段，同时，对一些重要的线路运用绝缘导线。

（二）合理的对电源点进行布局，把供电的半径在一定程度上进行缩短，同时把导线的截面进行加大，降低线损，使供电的质量得到提高。

（三）对配电变压器的布点进行优化，同时利用低耗的变压器。

（四）对农网的自动化建设进行加强，把各种类型的电力自动化系统进行统筹的考虑，从而再统一的去实施。

三、10kV农网自动化建设的途径探讨

一般农网都是由这两个系统组成的，即重要乡镇与城区的系统以及乡村和乡村的子系统。通常情况下，前者利用的是环状网开环的运行方式，一种供电多途径的网架结构，其供电的半径是比较短的，而且其负荷密度也是比较大的。而后者所用的网架结构主要就是利用的辐射状的，其供电的半径是比较长的，而且负荷密度也是比较小的。

（一）重要乡镇与城区子系统的自动化

主要利用的就是柱上开关终端设备的这种馈线自动化的方式。一般是在集控中心建立一个城区配电自动化的集控中心，同时再建设一个农网自动化的后台系统，主要是在计算机局域网上建立的。在每户的外馈线开关这个地方装置FTU，同时在重要的配电变压器与箱式变处装置变压器的一个终端设备，还要装置一个开闭所的终端设备在10kV开闭所这个地方，其终端设备主要是变电站式的。如果要把系统设备之间的互联这个目标实现的话，需要建立一个配电自动化的通信通道。馈线自动化基本上是利用的分层结构这种策略，就是把分散的RTU与FTU集结为很多点，然后再传输到控制中心，因此，这样不仅仅把主干信道给节约了，而且又让控制中心的这个主站监控系统能够继承输电网的自动化成果。区域的工作站可以用这2种方式进行设置，即

（1）根据距离的远近来进行划分。即在小区里面的测控对象都比较近的地方设置区域的工作站，配电网密集的这种情况是可以利用这样的方式的。

（2）在配电网供电110kV的变电站里面设置区域的工作站，配电网狭长同时主变电站与配网自动化的控制中心之间能够采用光纤或者是一些性能比较高的数据通道的这种情况是可以利用这样的方式的。

开闭所以及配电变电站的自动化一般是利用这3种模式的。模式一是电能采集、保护以及监控相互之间的独立这种模式；模式二是电能采集独立，但是保护和监控是互相结合的这种模式三是电能采集与监控是互相结合的，但是保护是独立的这种模式。

模式一中的监控里面遥测、遥信以及遥控都是利用的集中组屏这种方式，所以在在自动化的改造中，进行二次连线的情况比较多，对投入运行的小型站的这个自动化的改造是比较适合的。

模式二中其实主要就是对于已投入运行的开闭所与配电变电站，已经有了保护设备，但是在屏上开孔以及把综合自动化的设备进行固定的时候是比较不便的，所以，这样的模式对新建站是比较适用的。

模式三中主要就是运用智能电表里面的瞬时测量这个功能，把保护装置进行单独的设置，从而二次连线的情况也少了，而且其安全可靠以及造价比较低廉的。

变台巡检和无功电压的综合控制系统里面的TTU基本上能够综合的进行计量箱与抄表集中器、配电变压器的巡检以及无功电压的综合控制等这些功能。

重要乡镇与城区之间的配电网的进线监控主要利用的就是2种方式，方式一主要就是利用SCADA这个系统进行转发，从而能够取得我们所需要的一些信息。而且这个方式所需要的资源主要是SCADA系统一定要有转发这个功能，同时配电自动化的控制中心与SCADA系统之间应该要有通道。这个方式的优点就是对RTU没有什么比较特殊的要求，同时也没有必要给配电自动化的控制中心专门设置一个通道。但是这种方式的缺点就是对配电网供电的进线开关不能进行遥控，同时还要SCADA这个系统设置配电自动化的控制中心的通道及其转发的工作站。方式二主要就是利用主变电站的这种一发两收RTU，从而取得我们所需要的一些信息。而且这个方式所需要的资源就是主变电站里面的RTU一定要有一发两收这个功能，同时要给配电自动化的控制中心专门设置一个通道。这个方式的优点就是对配电网供电的进线开关能够遥控。但是缺点就是对主变电站里面的RTU有一些特殊的要求，而且一定要设置配电自动化的控制中心的通道。

配电自动化的后台系统的构成主要如下图所示

工作平台主要利用的是Windows98，网络操作系统主要利用的是Windows NT server V4.0，网络上基本上都是利用的TCP/IP这种多机进行通信的协议，同时利用客户/服务器这种模式。数据库的管理系统主要就是用的MSSQL Server V6.5以及配电的地理信息系统的这个平台运用的是ArcInfo.同时这个系统利用了这项服务器镜像的技术，主要能够把系统的可靠性进行一定程度上的提高。

就我们当前的技术水平，对各种规模的这个配电自动化的一些需求能够全面的进行满足的比较单一的通讯方式是没有的，所以在配电网里面，多种通讯方式的混合使用就不能够被避免了。

（二）乡村和远郊子系统的自动化

可以进行分步来实施，同时利用自动化的开关设备之间的互相配合这种馈线自动化的方式。因为乡村和远郊子系统的供电的半径是比较大的，所以用任何一种通信方式都是不经济的，同时又因为线路基本上都是利用辐射状网，所以利用这种方式是非常恰当的。

不过这样的馈线自动化，尽管能够自动的把故障区进行隔离以及对健全区域的供电进行恢复，但是控制中心却不能够对故障的位置进行迅速的了解以及采取措施。所以此系统应该跟县级的电网调度的自动化系统进行结合，电网调度的自动化系统对主变电站里面的10KV线路开关的第一次的重合与第二次的跳闸之间的时间间隔的检测，来判断出哪个地方是故障区域，同时把故障区域给值班人员显示出来。

配电变压器的相关自动化的功能对乡村和远郊子系统的自动化是非常重要的。例如配电变压器的低压侧的无功补偿，能够使线路的损耗进行减少以及使沿路电压的降落在一定程度上进行降低。例如配电变压器的巡检，能够及时察觉到停电、对供电电压的水平进行随时的掌握以及对配变过负荷所造成的事故进行避免。但是因为此系统的供电半径是比较大的，所以采用公共电话网来实现控制中心和TTU之间的通信是非常适用的。