电力工程配网自动化相关问题研究

官克

摘 要：随着我国电力事业的不断发展，用户对供电的质量、可靠性提出了更高的要求，也为配网自动化发展带来一定的机遇与挑战。文章首先分析了我国电力工程配网自动化发展的现状，其后探讨了电力工程配网自动化的相关问题，并围绕电力工程配网自动化规划策略和建设方案展开详细分析，以供参考。

关键词：电力工程;配网自动化;发展;相关问题;建设方案

中图分类号：TM727.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）10-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.10.005

电力工程关乎国计民生，是支撑社会发展、科技进步的关键行业。随着电力需求的不断增加，传统电网技术与运行方式已经无法满足实际需要，自动化技术应运而生，具有线损率低、供电质量高、运行安全等优点。目前，我国电力工程正在朝着“坚强电网”“智慧电网”的方向发展，逐渐实现输变电智能化、配电网自动化，文章主要围绕电力工程配网自动化的相关问题展开分析。

1 我国电力工程配网自动化发展概述

配电在整个电力系统中占据着重要地位，是不可或缺的一部分，其主要是对高压输电线电能进行降压、分配，因此配网的运行情况直接关系到最终的供电质量。如何有效提高配网运行安全性、可靠性，是电力行业一直探索的问题[1]。

我国在尚未为配电网络配置自动化设备的条件下，整个配网运行均面临着故障难以定位的问题，检修人员必须到达现场，逐一查找具体的故障点。由于受到天气、交通等诸多因素的影响，检修人员查找故障的时间往往较长。而在此时间段内，故障所在的馈线一直处于停电状态，且为了實现故障定位，需要多次合/分开关，对人们的日常生活生产造成较大影响，供电质量一直难以得到有效提高。随着现代通信技术、自动化技术的发展，将其运用于配网系统中，为我国加强智能电网建设奠定了良好的基础，在改善供电可靠性、提高供电服务质量方面发挥着重要作用。与此同时，配网自动化也有利于电力企业提高自身管理水平，促进电力行业的健康、稳步发展。

电力工程配网自动化的发展，离不开现代电子技术、通信技术的支持，并与电力一次设备有机结合，提供配电、馈线自动化、故障处理、通信监视、电网分析应用等功能。配网自动化系统组成，包括配电主站、终端、子站（可选）及通信通道，如图1所示。配电主站：其为系统核心，提供数据采集、监控及分析应用等功能;配电终端：安装在中压配电网现场远方监测、控制单元，包括FTU（馈线终端）、TTU（配变终端）、DTU（站所终端）;配电子站：其为中间层，可实现子站所辖范围的信息收集与处理、故障处理、通信监视;馈线自动化：利用自动化装置/系统，监视配电线路的运行情况，及时发现故障、诊断故障、隔离故障，并快速恢复非故障区间的供电。通过配网自动化的建设与发展，可实现高效率、高质量的配电管理，真正提高电力服务质量，并为企业的稳步发展奠定坚实基础[2]。

2 电力工程配网自动化的相关问题

2.1 忽视核心功能、价值

电力工程配网自动化建设中，统一、详细的规划是基本前提，否则极易导致网架系统存在问题，实际运行效果不理想;过分追求配网自动化系统的故障处理、数据恢复能力，也不利于配网自动化的推广应用。

2.2 配网自动化建设技术问题

电力工程配网自动化建设中，需合理选择网络平台、通信方式及设备等，自动化系统是否安全可靠，是建设中必须要考虑的问题。在配网自动化系统站端建设中，设备安装难免受到恶劣环境因素的影响，如温度环境、气候环境及电磁干扰等，影响设备使用。同时，开关操作电源、控制电源也是一大难点所在。

2.3 配网自动化运维问题

在配网自动化设计与建设中，由于选择的公司不同，相应的主站、设备、通信、管理模式存在较大区别。配网自动化工程具有复杂性特征，若是数据维护不到位、工作职责不能明确、运行管理缺少边界，将对配网系统运行产生极为不利的影响。

3 电力工程配网自动化规划策略和建设方案

3.1 规划策略

提前规划。电力工程配网自动化建设是一项投资大、涉及部门多的工程，对此需充分结合区域实际情况，因地制宜进行配电网规划，积极利用大数据、云计算等先进技术对配网负荷数据等进行自动分析，落实相关监测与管理工作。严格按规范制定详细计划，考虑城市建设等诸多因素，采取分批、分期建设方法。在配网自动化规划中，应认识到自动化系统的优化性，全面掌握各个节点的特点、运行规律，提高系统运行水平，获得良好的整体自动化控制效果。

终端设备。电力工程配网自动化系统中的设备能否高效运行，十分关键，在规划设计时必须关注户外环境，充分考虑高温、雷击、风沙、潮湿、腐蚀、电磁干扰等问题，合理选择配电终端设备、开关设备，保证其使用的安全性、可靠性。在筛选开关外绝缘材料、元器件时，需综合考虑成本问题，提高设备使用性价比。此外，可引入前置服务器基础设施、软件设施、自动化管理系统、通信系统等，发挥其综合管理效果，有效提高自动化建设效果。

站端设备。在配网自动化系统中，需对站端设备进行合理筛选，保证其使用的安全性、可靠性，站端设备远方控制频率需高于配电网自动化系统频率。有机整合监测基础设施、中间子站、开关系统，有效开展监测、管理工作，切实提高配网系统整体的运行可靠性[3]。

3.2 建设方案

基于电力工程配网自动化建设，需坚持网架与自动化建设同步，在网络规划的同时设置自动化节点。坚持以实际需求为建设基本原则，同时考虑到配网的经济性、实用性，通过配网自动化建设，实现对配网故障的快速定位，并提供故障隔离功能、非故障区快速恢复供电功能等，有效保障配网运营的综合效益[4]。基于不同区域下，可采用不同的配网自动化建设模式，具体如下：

智能分布式就地馈线自动化方案。此建设方案适用于高可靠区域，需将主干线电房均设为自动化节点，节点电房采用10 kV断路器柜自动化成套设备，实现网络备自投的联络开关两侧设进线PT、母线PT。自动化终端与主站、自动化终端间，选择光纤通信方式，同时在电房内设独立的通信综合配线柜，安装光纤交换机等。典型的智能分布式配置方案，具体如图2所示。其中，CB-变电站10 kV出线开关;FB1～FB18-分段断路器;ZB-分支线分界断路器;LB1～LB4-联络开关断路器;光纤网络-虚线标识。

3.3 10 kV架空线路馈线自动化方案

此建设方案下，在主干线设1～2台分段断路器，采用10 kV柱上断路器自动化成套设备。在配网自动化系统建设中，各个分段主干线长度≤2 km，接入用户数在1 000户以内，接入配变台数应在10台以内。当支线的长度>3 km时，若是接入的中压用户达到了5户，需在线路T接位置设分支线分界断路器，采用无线公网通信方法[5]。

4 结语

综上所述，现代电力工程发展中，配网自动化建设规模不断扩大，有效提高了配网供电的能力、质量及可靠性，同时也是智能电网建设的重要基礎。配网自动化规划、建设中，应做好前期规划设计与设备选择，规避各种不利影响因素，合理设置自动化节点，健全自动化系统，实现故障快速定位、隔离，有效提高配电管理水平，保证电力整体的服务质量，真正促进电力事业持续、稳定发展[6]。

参考文献

[1] 林靖凯.浅析配网自动化建设[A].《建筑科技与管理》组委会.2016年1月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2016：2.

[2] 何国潮.10kV配网自动化管理策略及应用实践探析[A].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院.“决策论坛：管理科学与经营决策学术研讨会”论文集（下）[C].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院：《科技与企业》编辑部，2016：1.

[3] 侯学文.电力工程的配网自动化方案分析[J].集成电路应用，2020，37（9）：60-61.

[4] 毋耀宗.关于配网自动化及通信系统的规划建设的几点思考[J].科技资讯，2015，13（5）：14.

[5] 陈祥.电力配网自动化运行优化分析[J].科技经济导刊，2019，27（12）：78.

[6] 李珑珑，刘新卫，卓清莉.配网电力工程技术问题初探[J].科技创新导报，2018，15（6）：66-67.