配电自动化系统在10kV 电网中的应用分析

刘 峣 孙云奇 赵 诣 朱瑾润

（国网安徽省电力有限公司巢湖市供电公司，安徽巢湖 238000）

1 配电自动化系统结构

1.1 系统主体

配电自动化系统在10kV 中压电网中的系统主体是馈线自动化、电网分析自动化以及监控自动化等功能于一体的智能自动化系统，配电网自动化系统与其他自动化系统相关联，实现大范围的自动化系统应用。目前，配电自动化系统在10kV 中压电网中被广泛应用于电力系统量值管理、馈线故障隔离与恢复、用电配点信息数据采集等实际操作。

配电自动化结构一般分为中心主站层、子站层、终端层等多个分支结构，主站层的配电主站配置多个子站，各级配电子站层又包含配电终端。中心主站层负责所有系统的统筹管理，负责采集所有电信息信号，通过信息采集处理实现配电系统的自动化监控。现阶段，我国 10kV 中压配电网系统设备和线路老化、管理水平较为低下，导致我国10kV 中压电网配电自动化系统在应用运行过程中出现故障的频率较高，使用过程中存在一定问题。因此，我国电网的自动化环节在10kV 电网还相对薄弱，有待加强。

基于我国现阶段配电自动化发展情况，了解配电自动化系统的主体结构，配电自动化系统主站主要负责采集处理配电自动化系统信息。同时，对整体电网进行分析、精细化计算和科学管理。配电自动化系统核心作为配电自动化系统的中枢，配电自动化系统主体一般设置在中心位置，借由中心的地位确保远程监控信号的均衡使用与配备，远程控制模块主要包括远程监控站和监控系统应用软件。自动化主站的持久运行，可以实现无人管理条件下，区域内根据实际情况调整各种开关的链接状态，实时地进行电气参数监测，除了具有远程控制等常规检测功能外，还能够辅助电力技术维修人员对机电设备进行日常的维修维护。在当前科学技术快速发展的时代背景下，机电设备结合配电自动化系统，加强系统主体主站对设备的合理管理，保证配电自动化设备顺利运行。在10kV 中压电网中，通过配电自动化在通信网络中的远程信令传输与对电网使用情况的遥测，对电网油电机组进行远程控制，确保所有电网使用端都有充足的备用电源，保证设施设备正常使用。电网的集成配电自动化主体系统，实现了电路线路的继电保护，对相关电力自动化系统进行技术开发与使用，提高了配电系统机电设备的管理和使用效率。

1.2 系统分站

在10kV 中压电网中，配电自动化系统的配电站子站作为整个配电自动化系统的中间层系统分站，系统分站的主要功能就是配电信息的交互处理，通过系统分站的交互运用实现配电自动化系统终端与系统主体之间的各种信息互通交互，并将信息上传至系统核心，将收集到的信息发布至通信处理器，实现功能互补。

另外，配电系统分系统还具有配电系统自动控制、故障自动报警、实时设备监视、配电使用信息采集等功能，分系统的功能运转主要通过通信系统连接的相关线路实现，从而确保配电系统高速、快捷的通信交流。从配电网络实际使用情况出发，电网中的10kV 中压配电自动化系统在很大程度上，依靠外部电网，将相关数据通过分系统上传核心主体系统，实现实时监测电网使用有关内容。配电自动化系统的监测点拥有监测范围广、监测数据量大等特点，子站分系统处理的数据量巨大，为了避免无关紧要的信息占用电力系统整体资源，需要最大程度地缩短系统主体与分系统之间的传输距离与传输时间，实现远程信号的交互传递，迅速解决系统故障，优先上传紧急数据。

1.3 远程终端

配电自动化系统的远程终端配电站为10kV 中压配电网配电自动化系统提供了内后端部分的运行保障，远程终端是配电网馈线回路中的应用重点。通过使用各远程终端和配电变压器远程终端功能，实现对整个系统的远程监控与操作，远程终端系统主要负责对10kV 中压配电网进行远程遥测遥控，对运行过程中发生的故障进行实时监测。通过远程终端功能运转，有效实现电网配电自动化系统的远距离监控，保证配电系统的正常运行[1]。

1.4 通信系统

通信系统作为配电自动化系统的信息交互程序执行单位，在投入配电系统的自动化使用时，通过铺设大量的通信光缆实现通信系统的信息通信功能。10kV 中压配电网自动化系统采用光纤通信技术，有利于配电网自动化运行效率的进一步提高。在配电系统实际运行过程中，通信配电系统还设置了柴油发电机组，对分系统进行供电，实现系统供电的回路和不间断供电，保证配电系统的持续正常工作，并实时传输最新的相关数据，保证电网配电系统区域内通信传输设备的正常运行。

2 配电自动化系统在10kV 中压电网内的具体运用

在以往的10kV 中压电网运行维护过程中，受到技术因素以及管理模式等因素的影响和制约，导致其日常维护成本较高，且对于人力资源的依赖较为显著。为进一步优化10kV 中压电网控制管理工作流程，提升10kV 中压电网输配电管理的稳定性与可靠性，可引进与利用配电自动化系统。相关电网管理技术人员应基于相关技术手段对配电自动化系统进行搭建[2]。

2.1 智能分布式自动控制技术

智能分布式自动控制技术是采用传感器技术以及信息化技术，对10kV 中压电网中线路运行状态进行跟踪与监控，并将相关运行信息以及运行数据汇总于控制中枢，从而给定相关智能化控制方案与控制策略的一项技术手段，是构建中压电网配电自动化系统的基础和重要前提。在组网与布局设计过程中，技术人员可结合自动化运行要求以及运行方案，利用智能开关对馈线线路进行控制，及时获取线路中运行风险与运行故障的相关信息，使中枢控制系统能够及时对停电或电力冲击等现象做出相关反馈，减少中压配电线路故障对电网造成的损失和影响，有效提升电网运行稳定性与安全性。

2.2 10kV 中压配电调控一体化

受到各地区经济技术发展水平以及基础设施建设等相关因素的影响和限制，10kV 中压配电线路的相关设备运行尚存在一定的不足和短板，亟待进行转型升级。相关技术人员可依托中压配电调控一体化技术，对配电自动化系统进行设计与架构。在进行方案开发与设计的过程中，技术人员可将配电线路跟踪监管与调节控制等两项关键功能进行一体化调控，并根据中压配电网日常运行、维护与检修工作规范和要求进行全方位优化，进一步降低配电网故障与风险的出现概率，使自动化配电系统的运行效率得到显著提升。

2.3 10kV 中压配电网自动化系统

在以往配电网出现故障时，需要组织相关技术力量对线路故障点位进行针对性修复与维保，工作效率较为低下、维修成本较高的情况下，可能会对整个配电网带来较为严重的损失与威胁。因此，技术人员应依托自动化系统，对中压配电网进行优化和改进，由中枢管理系统对中压配电网的运行情况进行统一调度，一旦出现故障或影响配电网正常运行的相关风险，可自动采取措施对故障段进行切断与隔离，并使配电网具备相应的自愈能力，使其能够按照预定方案启动备用线路，确保辖区用户的正常供电[3]。当故障与风险排查处置完毕后，维保人员以及技术人员可通过远程控制系统恢复原线路运行状态，从而有效减少线路故障问题给用户用电体验造成的影响，使配电网的运行更加可靠。

3 10kV 中压电网配电自动化系统的应用措施

为了使自动化配电系统能够在10kV 中压电网中发挥更加关键的价值和作用，有效改善终端应用成效，相关技术人员以及电网布局人员可采取相关手段进行优化。

3.1 强化配电自动化终端系统的防护效果

作为中压配电网运行管理的重要策略和措施，自动化配电终端系统的推广和使用能够有效规避线路故障造成的影响，提高电网内部调度效率，提升辖区用户用电体验。但受到我国各地区电网运行环境以及基础设施建设状态等因素的影响，终端系统运行的稳定性存在一定问题，容易受到外界环境因素的影响出现异常情况，给配电线路造成额外的运行风险。因此，技术人员在进行组网施工的过程中，应尽可能强化配电自动化终端系统的防护措施以及防护效果，结合现场环境状况采取更加合理科学的终端配置方案，从而避免环境干扰带来的影响和运行问题。

3.2 提高专业工作人员的巡查检视频率

在长期高强度的运行过程中，中压电网自动化配电系统可能会出现老化现象，影响其正常运行性能，不利于配电工作的持续开展。因此，为了保持自动化配电系统的运行成效，充分延长其运行寿命，电网企业以及相关管理单位应组织专业技术力量对自动化配电终端的运行状态进行巡检、巡视，针对可能影响其正常运行的故障进行及时上报与处理，减少异常故障对自动化终端产生的影响和威胁，使其能够更好地实现预期配电控制目标[4-5]。

在电网企业与相关管理部门组织开展人工巡检工作的同时，巡检人员应按照企业内部相关规定要求对历次巡检情况进行记录，针对自动化配电终端在巡检过程中展现的运行状况、巡检人员、故障类别、处理方案以及巡检时间等重点信息进行全面记录，并按需对巡检记录进行归档存储，使电网企业在对自动化配电终端进行处理的过程中能够获取更加细致的信息参考，实现对相关故障责任的有效追溯，保障自动化控制终端的正常运行。

3.3 进一步提升中压电网配电自动化管理水平

随着时代与技术的不断发展，社会层面用电量不断增加，给中压配电网的管理和运行工作带来了一定的压力和挑战。为了减少高强度运行对配电网络造成的风险和损失，技术人员可结合实际情况，不断提升中压电网配电自动化管理水平，基于大数据技术实现对配电网资源的合理调控，推动供配电相关工作的持续发展。

电网管理企业可按照电网日常运行情况对历史数据进行记录，并将其录入信息化数据分析系统，由信息化系统得出相关分析结论，使电网调度人员能够获知中压配电网运行过程中的高峰时段以及辖区内用户的需求变化情况，由工作人员按照数据分析结果给出相应的配电网调度方案，并针对自动化管理终端进行设定，使其在10kV 配电网中的控制与运行状态有据可依，有效强化配电网整体运行成效。另外，自动化控制终端还能将电网信息及时回传至控制中心，对电网运行数据库进行实时更新，形成良好的运行循环。

3.4 做好10kV 中压电网配电系统的自动化信息系统升级

为进一步确保自动化配电终端运行的安全可靠，使其内部控件能够有效适应时代与电力市场的发展趋势，将其接入信息互联网络，并针对其内部控件进行及时升级。维保部门、安全部门以及电网调配部门应进行全方位沟通和交流，做好部门间信息共享与传输，构建更加可行的电网自动化终端升级方案，使其运行状态实现与时俱进[6-7]。

4 结语

随着电网用户的不断拓展与增加，以往的输配电管理模式已不再适应市场需求，亟待对其进行优化与变更。相关技术人员与电网企业应进一步认识到自动化配电系统的应用价值与应用意义，结合中压配电网实际运行状态，针对自动化配电系统的设计与应用进行综合分析与梳理，有效提升10kV 中压电网的自动化配电水平，使电网辖区内的用电客户能够获取更加优质的用电体验以及用电服务，减少配电故障或电网运行风险造成的损失与影响。