基于配电网自动化建设与运行管理问题应用探讨

2015-04-29杨晨颖王晓婷

工业设计 2015年11期

杨晨颖王晓婷

摘要：随着社会主义市场经济的发展，我国电力事业改革也得到了进一步的推进，随之而来的供电企业市场竞争环境也更加激烈。大部分供电企业为了确保自身的稳定健康发展，确保电力系统的安全稳定运行，逐渐开始对配电网进行自动化改造。本文结合作者实际研究，分析了配电网自动化的几种常见通信方式，同时就自动化系统的构建以及配电网运行管理提出了几点建议。

关键词：配电网；自动化建设；运行管理

在电力系统中推广应用自动化技术，可以明显的降低电力系统的故障发生几率，有效提升电能供应质量和稳定性，提升电力服务水平。配电网自动化系统的建设可以在很大程度上减少电力故障的检修处理时间，提升系统运行的稳定性，确保供电安全。在社会经济不断发展的今天，市场对于电力能源的需求量也在逐渐增加，对安全稳定供电的要求也越来越多，因此需要我们大力推广应用配电网自动化技术，促进供电企业的长远健康发展。

1 配电网自动化的通信方式

通信系统的建设属于配电网自动化建设的重要环节，对于通信系统的建设一般来说要求体现在其规模、复杂程度以及自动化程度上，通常包含了通信稳定性、建设成本、能够达到的最大传输速度等内容。在很多欧美发达国家的配电网自动化建设过程中，选择的通信方式一般来说是线载波通信、控制技术、无线通信以及卫星通信技术等。因为配电网自动化建设需要与远程终端实现通信，因此必须要合理的控制其通信成本。此外，主干通道往往由一些小的站点构成，因此在通信方式的选择上也必须要更加偏向于更加高质量的方式，例如说光纤通信以及无线扩频等；次要干道的站点也应当选择相对稳定的通信方式。下面作者分别简单的介绍我们常见的几种通信方式：

1.1 光纤通信

光纤通信属于智能配电网中普遍选择的一种方式，光纤通信的特征是在其运行时传输的数据流较大，稳定性也较强，主要有工业型交换机组网以及EPON组网两种。工业型以太网的交换机组网对早期工业型以太网是在终端位置进行光纤连接，之后再组建光纤以太网环，我们通常选择链形与环形这两种组网形式，它们的优势在于可以实现高宽带保护。同时，以太网的交换机对光纤的设置和交换机数量的配置都有非常高的要求，因此采取这样的组网方式也会在一定程度上提高成本，加之智能配电网终端数量较多，导致了工业型以太网的建设成本持续上升，不符合配电网通信建设的标准要求。另一种是EPON光纤方式，它属于相对成熟的技术，同时也是配电网光纤未来发展的必然选择。EPON的组网方式有单电源辐射网以及手拉手环形网，我们可以沿电缆来实施布线作业，从而能够得知EPON组网与配电网是基本相同的。配电子站在放置OLT设备之后，借助于OLT与PON连接多个POS，将其放在二次箱体之内。

1.2 音频电缆通信和微波扩频通信

音频电缆通信方式的优势在于成本较低，施工方便，但是其抗外界干扰能力较弱。例如说我们在假设10kV线路的过程中，若存在短路现象，音频电缆会立即感应到短路电流，从而对终端设备的正常运行产生一定的影响，因此我们很少选择这种通信方式。而微波扩频通信指的是把微波的载波信息进行扩频调试，之后把信号频带予以扩展，从而实现传输。这种通信方式的特征是抗干扰能力较强，在配电网自动化系统中能够发挥出较大的作用。

1.3 无线GPRS

当今时代计算机技术已经被广泛的应用到电力系统之中，GPRS无线业务也得到了进一步的推广普及，特别是在配电网自动化系统的建设中发挥出了非常重要的作用。利用GPRS无线通信技术可以实现数据的及时传输，无需其他外部设备，所产生的成本也非常低。所以无线通信技术的应用极大的降低了自动化建设成本，也提升了供电企业的经济效益。

2 配电网自动化系统的建设

2.1 配电网自动化系统的构成与要求

配电网自动化系统主要是由主站、终端设备以及通信设备构成。配电网自动化系统的主站一般是计算机系统和相关程序构成，其平台必须要符合开放式、稳定性以及实用性的需求。通常来说包括了数据库、监控工作站、显示器、通信机以及前置机等设备；配电网自动化系统的终端设备通常包含了馈线终端、配变终端以及重归终端三种，它的作用主要是进行信息数据的收集与处理、接受远程指令、记录相关事件并上报、电源断电保护等；配电网自动化系统采用的通信手段一般是光纤通信、微波通信、无线电通信以及同轴电缆等。通信自动化直接决定了配电网自动化建设程度，我们在配电网自动化建设过程中应当根据地区的实际情况来选择不同的通信方式。

2.2 配电网自动化建设的技术方案

选择以电缆当作配电主干线的自动化建设方案。这种方案一般适用于城市商业区和人员密集的位置，以环网开关柜为主体，负荷开关柜按照实际用户的数量来设置出线回路，如果进出线回路数量较多则可将其变更为开闭所。环网柜通常是负荷开关和熔断器组合，如果某一路电源出现故障，另一路电源会直接切换到母线，从而在较短的时间内恢复供电。通信方式上一般选择光纤和电话线，有助于降低外部干扰。

选择架空线路方案。这种方案通常适用于交通道路情况较好的环境，主要以裸架空导线以及架空绝缘导线为主，多数时候采取双回路架设，选择双电源环网供电的形式。这一方案的结构相对简单，布线也比较灵活，在正常条件下乙电源开关为开路运行方式，甲电源负责供电。如果发生故障则切换乙电源供电。架空线路一般包括了分段器型和重合器型两种，即由重合器、分段器、重合分段器作为控制单元来实现控制。

选择辐射型配电网方案。此方案通常适用于单电源供电的城市郊区以及农村地区的配电网，配电线路能够按照具体情况来进行设置（多级重合器以及分段器保护），从而实现配电网的自动故障隔离以及短时恢复供电。

选择低压配电网自动化建设方案。这一方案能够有效处理两个问题：其一是低压双电源问题；其二是配电变压器经济运行问题。解决措施是科学设置配电变压器，确保供电半径与实际需求相符合，合理控制负荷密度。我们把2台或者更多配电变压器在低压侧进行联络，同时配置联络开关，从而可以在变压器发生故障之后能够立即进行负荷转移。

3 配电网自动化运行管理

首先应当实现配电网自动化系统的统一管理。只有保证配电网自动化系统实现统一管理之后，才能够让系统内部各个模块之间进行有效的交流，进一步提升电力系统中的自动化程度，增加配电网自动化技术在系统中所占据的技术比重，从而将电力系统以及配电网自动化技术的作用充分发挥出来。当配电网自动化系统内部实现统一管理之后，各个模块的操作行为也会更加协调统一，进而能够实现在智能电网中的科学集中管理，同时对电网的实际运行状态进行合理的指挥，借助于主计算机端对电网的实际运行进行控制。

其次应当合理的分配自动化系统中各个模块的自动化领域。这样可以让供电企业和下属各个部门之间实现信息数据的共享，从而有效提升配电网自动化系统的管理效率，增强电力系统的稳定性，同时结合实际的电力运行环境做出科学的调控操作。另外，配电网自动化系统中不同模块的合理分配可以让系统内部的相关数据信息更快的传输，有效的避免信息数据失真的现象，从而确保配电网自动化系统的自动化策略安全性从整体上提高几个等级，保证电力系统时刻处于良好的运行状态下。

最后是必须要进一步健全分布式能源接入标准以及规划方案。实践说明，分布式电源的类型、数量和容量之间存在的差异，会在很大程度上决定了其接入配电网之后所产生的影响力。现阶段，国内分布式电源接入标准大部分还是沿用IEEE1547系列，其中存在一定的问题应当及时进行补充。同时，如果大量的分布式能源直接接入到中低压配电网之后，很容易导致电网结构产生变化，从而表现为能量双向流动的英特网式布局。正是由于这一原因，我们应当科学的对接入方案进行设计，对于分布式电源的类型、容量和安装位置进行科学规划，将分布式电源的功能充分发挥出来，保障电力供应的稳定性。

4 结语

我们必须要认识到，配电网自动化建设属于一项长期系统的工程，自动化系统的构建需要循序渐进，稳步实施。随着现代科技的飞速发展，配电网自动化技术必然会成为供电企业不可或缺的关键技术手段，同时也是配电网建设发展过程中的必然选择，因为它可以真正的确保配电网的安全稳定运行，为社会各个行业生产和人民的生活用电提供充足的保障。但是在配电网自动化系统的建设和运行管理过程中，我们也应当从实际出发，统筹全局，努力做好各项技术工作，只有这样才能够确保自动化技术的作用得以充分的发挥，才能够让其为我国电力事业的发展做出更多贡献。

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