配网自动化在智能电网中的应用

李新宽 苗和平 王学峰

（巴彦淖尔电业局，内蒙古 巴彦淖尔014400）

0 引言

自动化是智能配网未来发展的主要方向，其一方面可以提高配网的运行效率，另一方面能为智能配网的运行打下坚实的基础。本文以10kV配网为研究对象，分析其在自动化方面的创新之处，同时对相关问题给予建设性建议，例如新型环网柜、智能开关等在配网中的实际应用，以此促进智能配网自动化发展，进而保障智能电网的先进性。

1 配网自动化建设

《配电系统自动化规划设计导则》给配电系统自动化作了明确定义，即“利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化”。

在配网建设中，自动化是基础，其在发展过程中逐渐形成稳定的系统，如10kV级配［1］。近几年，人们逐渐意识到自动化在配网建设中的地位，从而引入了更多的高科技装置、新型技术，使配网自动化的创新方式呈现出多样化的特征，如：智能开关，通过远方与就地控制及时准确地确定故障所在地段，自动实现控制，避免配网大面积故障，保障配网可靠运行；电缆敷设，通过高科技、智能仪器自动检索电缆故障部位，提高故障查找效率等。我国在配网自动化建设方面注重创新、技术，也取得了相应成果，利用创新技术提高了配网工作效率，同时也保障了智能电网的运行能力。目前主要有4类配网自动化方式：（1）“统一收集，统一监控”；（2）“统一收集，分布式监控”；（3）“主站、终端”模式；（4）“自动化”模式。

2 配网自动化的特性

在配网自动化的参与下，实现电网的智能化发展，彰显了配网的基本特性［2］：（1）稳定性，配网的各项设备均在自动化技术控制下，因为其在运行上受技术制约，所以配网运行能力提高，不会过多受外界因素影响，由此实现了稳定性；（2）选择性，配网运行时会自动判别电网的基本情况，如遇到设备故障，能通过远方与就地控制及时准确地确定故障所在地段，智能开关动作，迅速隔离故障线路段并恢复非故障线路段的供电，可见其能够在运行时有选择性地检查设备，提高电网的分析能力；（3）自动性，智能配网中可以实现自动化的技术点较多，如调度自动化系统、变电站／配电所自动化、馈线自动化（FA）、设备管理／地理信息系统（FM／GIS）自动化、配电系统运行管理自动化等，都是自动性的典型代表，目的是降低配网风险，提升配网运行能力，综合利用配网的各项功能，体现高效运行原则，提高配网安全性，引导配网可持续发展。

3 配网自动化在智能电网中的实际应用

3.1 环网柜的优化布设

环网柜主要发挥环网供电作用，优化环网柜布设，既可以稳定电网供电，又可提高供电效率［3］。例如：利用科技型环网柜的小型化特性，根据小区配电规模，将其运用到住宅小区的供电中，可以更好地满足供电需求。但环网柜在配网运行中容易造成大规模维修，而通过自动化技术的创新研究，将负荷开关应用到环网柜中，控制环网柜运行，可促使其根据负荷的实际情况控制自身行为，营造自我保护的运行环境。优化环网柜的基本布设，保障环网柜与实际负荷环境相适应，能有效解决集中住宅小区或小型高层小区的供电问题。

3.2 智能开关的关键点布置

智能开关在传感、精度方面灵敏度较高，且可实现自动化控制，所以在配网中合理布置智能开关，利用关键点形成强大的控制系统，可有效支持电网调控。例如：部分地区电网运行时，由于故障分闸时间不精确，容易造成线路开关故障动作不准确。所以对智能开关进行创新研究，首先要利用传感技术提高智能开关自身的能力，确保其配网故障时精确动作，然后将开关合理布设在相关位置，形成关键点，发挥自动控制功能。一般采用“柱上杆下”的布设方式，在保护配网的基础上实现电力通讯自动化、智能化。

3.3 电缆的敷设

电缆敷设是实现配网自动化的基础，其支持着整个地区的电能传输，故电力企业非常重视电缆敷设质量。电缆敷设经常受到热力、磁力等外部地理环境的影响，或是出现电缆线路与其他地下管线重叠的现象，使敷设效率降低，为避免此类安全隐患，在配网自动化中实行敷设设计，可提高电缆敷设效果［4］。例如：某供电公司在电缆敷设上没有全盘考虑，电缆电压级别混淆，未按正常标准执行，导致电网运行时由于电流与电缆级配不符而短路，当时由于电缆敷设的安全工作比较到位，未造成太大的财产损失。对于电缆敷设而言，首先在空间安排上，采用“自上而下”的分布方式，解决空间限制问题，以10kV级配为例，相邻级配的电缆分配在相同空间支架，级配较小或较大可另外设置支架空间，避免干扰；其次在配置排列上，应以均分的方式，严格规定电缆间隔及距离，同时明确区分单根、多根电缆的敷设，以解决迭置问题，保障电缆高负荷压力下的高度控制能力，确保电缆可靠性；最后借鉴之前电缆短路的经验，设置安全保护措施，尽量避开地埋发热设备管道，如果确实无法避开，可利用隔热板将两者隔离，避免电缆受热力影响，在电力电缆接头两侧及相邻电缆2～3m长的区段涂防火涂料或包防火带，必要时可采用高强度防爆耐火槽盒进行封闭。

3.4 用户负荷的监控

通过对用户负荷的遥测，可以了解该用户的负荷曲线和特性，用于统计分析以建立负荷预测模型；通过对电压、电流、三相不平衡度、电压偏移率、短时或瞬时断电以及谐波的测量，可以诊断向用户供应的电能质量。

3.5 配电信息的集成处理

配电信息集成系统，主要是处理自动化过程中远方设备的实时监视、协调及控制数据，为配网提供信息支持。近几年来，城市配网覆盖面积、运行规模不断扩大，信息传输较为频繁，增加了配网自动化的负担，借助信息集成可提高信息传输效率。以配网通信系统为例，基于信息集成，配网可容纳多项通信技术，实现多种通信系统共存，兼容无线、载波等多类型系统，实现多样化信息的集成处理。而原始配网只能借助单一的通信系统，一旦大量信息同时出现，就会造成通信受阻、系统瘫痪等现象。

4 结语

配网在电能供应方面发挥重要作用，其在智能电网中扮演了不可替代的角色，必须提高配网运行效率，充分发挥其配电能力，才能推进智能电网的进步。为提高智能配网能效，需构建自动化环境，借助科学技术的支持，确保配网自动化的发展方向。实践表明，配电自动化、智能化可以大大提高配网安全运行水平，提高供电质量，降损节能，并充分利用现有设备的能力降低人们的劳动强度。

［1］钟晓明.配电网自动化中故障处理模式研究［J］.企业技术开发，2010（2）

［2］王宗晶，韩澍.实施配网自动化 提高配网科技水平［J］.黑龙江科技信息，2008（36）

［3］刘春虎.电力系统配网自动化常见问题的探讨［J］.中国新技术新产品，2010（22）

［4］赵月，何丽娟，姜海涛.配电网馈线自动化系统分析及技术实施要点［J］.电力自动化设备，2005（9）