配电网自动化系统的管理模式研究

陈宇钊

广东电网有限责任公司湛江供电局 广东 湛江 524000

引言

在城市建设和发展的过程中，商业化进程不断加快，社会需要更多的电力资源来满足生产和生活需要。而配电网自动化系统的运行水平会直接影响电能的质量，所以必须要采取科学合理的管理模式，注重地区的供电差异性，采取针对性的对策。借助自动化配置，促使电网能安全、稳定地运行，达到标准化的水平，从而为电力企业的创新发展提供有力的技术支持，创造更多的经济效益、社会效益。

1 配电网自动化系统的概述

所谓配电网自动化系统，指的是一种服务于城乡配电网改造建设的技术。其属于融合了计算机技术、网络技术、通信技术、电力技术的先进体系，具体包括了配电自动化系统，馈线管理系统、通信系统、其他应用子系统等。不但可以对电力运行的数据进行采集和监视，对配电设备进行自动操作，也能及时检测出故障，做好保护、控制、计量、供电等方面的工作，从而为用户提供稳定可靠的电力资源，保证电力系统运行的安全性，减少停电的时间以及范围，提高电力系统的管理效率和运行质量，达到节能降耗的目的。

2 配电网自动化系统的管理模式分析

2.1 配电网规划编制的要求

2.1.1 供电区域划分。整个配电网的规划，必须包括高、中、低压配电网，而且按照当地的行政区划、地理条件、人口数量、电力负荷来划分供电区域。规划的时期为5年，需开展调查工作，通过调查了解该区域供电情况，制定出供电区分类报告。根据该报告来对配电网自动化系统进行设置、调整，具体见下表所示。如果定位和负荷密度指标划分结果的差异很大，那么要选择等级较高的类型。

表1 供电区分类对照表

2.1.2 电压等级设置。在配电网的电压等级方面，需对层级进行简化。在分析和论证本地区的情况之后，选择20kV配电网。在对配电网传输和组网方式进行了科学分析之后，对配电网柔性直流进行试点使用，再采用微网模式组网。同时选择了两种模式，一种是目标网架，一种是饱和网架。根据用电阶段的差异，制定出针对性的电网规划对策，合理设计变电站站址和电力走廊通道。

对于高压配电网的近期规划，需关注主干网网架的情况，分析电力系统分布、投产时序、建设方案，满足上级电网建设需求，制定出五年内项目建设方案及投资规模估算。对于中、低压配电网的规划，重点解决其中存在的不足，对网架进行规划，制定出每年的规划项目库，算出具体的资金投入量。而且在五年规划期内，需每年对规划项目库进行不断改进、完善[1]。

2.2 配网线路馈线自动化技术

在配网线路馈线自动化技术路线中，其建设需要将自愈作为目标，采用主站就地协同自愈的模式，在产生故障时，可及时隔离故障和非故障段，并快速恢复，避免对供电产生不良影响。配电网线路自愈技术路线见下表所示。

表2 不同供电区域配电网线路自愈技术路线

第一，针对电缆架空混合的公用线路，要按照长度占比较高的线路类型来对自动化建设模式进行优化。第二，新建馈线需要根据上面的目标模式和设备选型、馈线来开展建设，考虑故障率、维护情况等，抓住重点，根据相应的目标模式、设备选型来对一、二次设备进行改造[2]。

2.3 配电网主站系统

整个配电网主站系统包括了主站、子站、配电终端3个部分，其中主站的作用在于控制、管理，其终端借助子站来传递数据以及信息。而且根据配电网的规模来选择配电子站、终端大小，科学设置配电自动化系统。配电自动化是建立在信息化技术基础上的，能提升供电的稳定性，改善电能质量。在对其进行建设的过程中，必须统筹考虑各种元素，进行全面规划，而且充分利用相应的资源，比如负荷管理系统、调动自动化系统等。借助信息网络来促使各个系统得以连接。为了保证安全性，还要使用防火墙。最后还要使用开放式的数据库，促使数据源更加多元，信息也能得到共享，但不能对软硬件进行重复建设和开发。

2.4 线路的调压

很多地区的电力线路距离很长，而且电力负荷很高，同时配变布点缺乏，人口和负荷分布不合理。其中接入的特殊负荷，导致了末端低电压现象，所以需要采用线路调压器来进行调压。第一，在线路调压器输入端需要设置避雷器，以及具有隔离开关的高压真空断路器。在输出端，则要安装单向隔离开关以及避雷器。为了实现自动旁路的功能，也要在输出的位置设置具有隔离开关功能的高压真空断路器[3]。一次接线的设置具体见图1所示。第二，对线路调压器技术参数的设置，需要兼顾调压器的稳定性，以及对整个电力系统系统运行所产生的影响。第三，线路调压器需按照安装位置后端用户的负载，来设置容量，可根据最大负荷的1.8倍来选择，充分考虑负荷因素。第四，为了避免安装位置到末端用户产生压降，需将位置设置在用户附近。在夏季或者雨季，中压架空线路还要根据防风工作政策、技术措施要求，采用相应的防风加固技术。

图1 线路调压器一次接线图

2.5 自动化调度和通信网络

通过自动化调度技术，能自动收集配电网中的各种数据，促使工作人员根据各个用电阶段的负荷、电网电源的分布，来进行调整和优化。从而提高电力供应的稳定性，保证整个电力系统的安全性[4]。

此外，在整个配电网自动化系统中还包括了多个监控终端，形成了完善的通信控制管理系统。作为配电网自动化系统的枢纽，通信网络起着非常重要的作用，其能够快速接收到控制端所发出的命令，同时发出工作指令。也能及时对不同监控系统的运行状态、通讯质量进行一定的监管。当信道状态和通信质量处于良好的状态下，若主信道产生于终端，系统会切换至备用的通道。相反，若在线监控通道产生了故障，系统会快速发出警报信息，而且对不同通道的出错率进行分析、统计，方便工作人员进行查阅和使用[5]。

2.6 高级应用子系统

高级应用子系统包括了Web子系统、报表子系统、图形子系统、负荷预测等。其中Web子系统需实现强大的Web浏览器功能，通过其可以对数据进行查阅和修改，比如遥感数据、计划数据、不平衡数据、表计数据、线损数据等，通过表格、曲线图来进行展示。报表子系统有着和Excel相似的功能，可促使表格和图形进行结合，而且永久保存数据，同时兼容各种设备，通过表格、曲线的表现形式，以不同的颜色来区分各种状态，一目了然。图形子系统属于SCADA的重点部分，直接展示出电网的运行状态，实现供给侧和需求侧交互的重点枢纽。其会直接展示出电力元器件的运行状况，通过曲线图展现出电力系统的参数变化。借助Documenet/View的设计理念，对数据和图形就那些分离，只要实现各种数据类型的处理手段，便能产生不同的图形子系统。再将应用数据作为服务器，借助CORBA远程调用、直接通信，从而建立基于Web的图形子系统，达到远程管理的目的。负荷预测系统则能收集和上传各种数据，自动分析本区域的各种负荷情况，计算电量数据、用电报装、电力工程情况等。而且综合电力用户的大数据，按照各种区域、各种用电负荷来进行预测分析，自动生成历史负荷数据发展规律。并且综合各种情况，形成负荷发展特性曲线，对将来的电力增长趋势进行预测，并将其作为规划的依据[6]。

3 结束语

综上所述，随着现代社会的不断发展，工业和商业规模的不断扩大，增加了用电的负荷量，也带来了一些电力供应安全问题。为此，很多电力企业都开始使用先进的配电网自动化系统，但为了保证供电的安全和稳定，必须对整个配电网进行科学化管理、调配。从而优化电力供应质量，满足人们对电力资源的使用需求，为电力企业创造更多的经济效益、社会效益。