10kV 配电网系统自动化关键技术要点分析

郑伟权

（ 广东电网有限责任公司中山供电局，广东 中山528400）

随着当前用电需求的不断升高， 人们对于电能的质量要求也越来越高，作为供电企业如何满足各方的用电需求，同时提高电力系统运行的可靠性已经成为当前亟待解决的问题。 近年来，我国科学技术快速发展，配电网自动化系统应运而生，这为供电企业的发展带来了新的契机，不仅能够保证电力供应的可靠性，还能够实现对电力的有效监管，从而为社会和经济的稳定发展提供了可靠保障。

1 10kV 配电网自动化系统及其基本功能

1.1 概述

所谓配电网自动化系统，就是以信息技术为基础，然后再与电力行业相结合， 从而构建出来的一种自动化控制系统。 在该系统运行的过程中，能够有效的收集相关数据，并对数据进行科学整理和存储，从而可以保障电力系统的正常运行。 除此之外，还可以应用在数据处理当中， 从而能够为电力调度人员提供数据资料， 为相关决策提供参考。 对于配电网自动化系统的软件设计来说，能够分成两个部分：一是控制部分，可以使用PLC 可编程控制器，然后再将数据进行实时采集，再经过处理之后存入到一级和二级系统所规定的接口DB 模块当中， 再由数据采集服务器通过调用OPC 组建来进一步获取PLC 和DB 模块当中的各项数据。 除此之外， 为了能够在最大程度上保证数据的安全性，还需要在一级和二级系统当中设置网关，从而隔离网络，并且提供数据过滤和基础的防火墙功能，最终实现对电力设备监控系统的自动控制；二是显示部分，这一部分主要使用了文本显示器和触摸屏等设备，然后负责将PLC 模块的引入和时间设置进行控制，从而简化相应的运营和维护工作，并且具有非常好的稳定性，同时能够为前端的各个应用提供更加可靠的数据存储平台，能够将关键数据库的数据通过合理的备份策略被定期备份在物理磁带之上，这样能够更好的保证所存储的数据安全性。

1.2 基本功能

配电网自动化系统通过对电力系统进行监控， 可以为相关部门开展管理工作提供可靠的数据资料，从而能够保障电力系统调度的精确性。 在配电网自动化系统当中，其功能配置可以一共分为三个层次，即数据采集和存储、数据消息总线和统一访问接口、五类应用功能。 其中，五类应用功能主要包括了以下几个方面：一是运行监视功能。 此功能能够通过可视化技术，让相关人员能够对电力系统的实际状态和信息更加详细的了解，并且还可以进行监控和综合展示。 二是操作与控制功能。 可以实现对电力系统的所有设备进行操作控制，主要使用硬接线方式来连接设备和计算机监控系统，而数字化变电站则通常使用数据通信方式；三是信息综合分析与智能警告。 此功能主要是通过对系统运行中出现的各项数据进行收集和综合分析，还可以对出现的故障进行分析， 并且提供相应的故障简报和信息，从而逐步实现对电网运行状态的实时监控，通过系统的异常预警功能、管理和运行的实时数据来提升系统功能的综合应用水平；四是运行管理。 可以通过人工录入或者系统交互等方法来建立一个更加完善的基础信息系统， 实现对电力设备运行、操作和维护等工作的标准化管理。 除此之外，还可以通过检测系统中的信号回路是否完整，直流动力和操作等情况进行更加全面的监测。 五是辅助应用。 通过相应的标准化接口和信息交互可以对电力系统中相关辅助设备进行监控和管理。

2 10kV 配电网自动化系统的关键技术要点

2.1 线损管理及技术

2.1.1 线损管理

随着当前科学技术的快速发展， 已经能够应用这一系统的线损管理平台来对相关数据信息进行准确收集，并且还能够对相应信息进行分析、查询和计算，从而更好的了解当前的线损情况。 现阶段，我国10kV 的线损管理大多是根据有效的供电区域来分区域计算， 在使用相应的系统与历史数据进行对比，最后制定出相应的补偿方案。 除此之外，还可以利用线损管理系统对此方案进行验证。

2.1.2 节能降损技术

现阶段，为了能够降低线路的能量损耗，进一步提升电能的使用效率，我们可以使用以下几种方法：一是进一步优化当前的网络结构， 将供电线路的长短和线损成正比作为优化的依据。 为了能够优化电网布局，在计算供电线路距离的时候必须要以用户的需求作为依据， 再将城市未来的规划纳入到其中，然后根据变压器来调节相应的电压， 实现将线损降低到做小；二是合理的调整线路运行电压，一般情况在，高压配电网的输送容量会保持不变， 那么电流和电压将不会保持正比关系，因而需要进一步对运行电压进行合理调整，再提升力率，以便于降低线损；三是选取合适的导线截面，一般情况下，导线截面面积越大，那么线损也会越高，因而需要选取最合适的导线截面面积来达到降低线损的目的；四是加强无功补偿，这种方法能够降低当前电网的功率，在降低线损的同时，还能够保证电网的质量。

2.2 10kV 配电网合环运行及技术

2.2.1 环形接线模式配电网合环运行模式环形接线模式合环运行就是由变电站的一条出现来环接多个环网站或者开闭后再回到本站的另一条出现，最终形成一个完整的闭环将不同的变电站之间联系到一起。

2.2.2 多端口换流系统配电网合环运行模式

以四端口装置为例， 通常是由四个端口和公共直流母线共同构成，通过四端口柔性直流接口装置将A 变Ⅰ段、Ⅱ段母线和B 变Ⅰ段、Ⅱ段进行连接，从而能够实现合环运行。 一般情况下，这种运行模式拥有十分灵活的拓扑结构，能够根据当前负荷的实际需求构成任意的联络式结构，这样能够对各个母线之间的潮流进行有效分配，从而实现对潮流的优化。

在使用应用这种技术时， 必须要要将经济最优作为运行的目标，再将不同的母线之间的潮流做到合理的分配，以便于对相应的负荷进行有效均衡。 一旦电网中出不良故障， 能够以故障信息和差动保护作为基本原理来对故障进行有效隔离。

2.3 10kV 配电网自动化系统通信技术及运用

在配电网自动化自动当中，通信技术是一项重要组成部分，能够实现对各个分部数据信息之间的处理、命令、发送和存储，这项技术也是各个层面之间和层面内部功能实现的重要保障。因此，通信系统需要具有快速、安全和可靠的特点，并且在停电的时候也可以正常运行，在进入到平台之后，相关人员只需要输入自己的账号和密码就可以登录到系统当中，从而了解系统当中的信息，寻找自己所需要的资料，从而能够实现快速分析和处理数据，一方面能够对电网中的系统进行远程维护，还能够改善电网中的电能质量，以便于提升用户的用电指标。

在该系统中，需要使用单模光纤来连接主站和子站，并且还需要通过以太网来进行连接。 而子站和变电站综合自动化系统、FTV 之间则需要使用网线，除了权力中心之外，还应该在其余所有的站点都安装网络交换机，并且需要让不同站点之间相关单位的所有业务都能够通过这台网络交换机来进行连接，再通过交换机根据不同的站点业务对VLAN 进行划分，并且还需要通过Trunk 口来连接业务和站点用户的端口， 从而将数据信息传送到权力中心， 在第三层交换机的支持之下， 可以实现VLAN 的通信， 同时再通过ACL 还能够使得VLAN 进行隔离。就二级单位来说，由于其办公场所通常不会设置相应的通信装置，因而可以通过对非管网二级交换机进行合理设置，从而实现变电站机房和主站的连接。

3 结论

综上所述， 配电网自动化系统的布设主要是为了能够更好的保障电网的运行状态，也是供电企业管理者为人民和社会提供服务的一项重要手段。 因此，随着当前科学技术的快速发展，为了能够进一步发挥出配电网自动化系统的先进功能和重要价值，应该不断引入更加先进的科学技术，并且在建设电力系统的同时，还应该加强对配电网自动化系统技术和管理方面的研究，从而使得我国配电网自动化系统的建设和管理都能够获得新的发展，更好的为人民提供服务。