谈住宅区配电自动化及特点分析

张二攀

摘要：提供稳定安全的电力系统，是城市居民享受舒适、安全、便捷生活的关键；科技领先的供配电系统也是居民要考虑的不可或缺的因素。因此，设计和搭建一个科学的合理的住宅区供配电系统，在当今时代显得迫切重要。

关键词：住宅小区；配电自动化；配电网；自动化系统

1.引言

随着城市规模的扩大与膨胀，以及住宅区人们生活水平的不断提高，对电气、电器的使用也更多样，使得配电网建设暴露出很多问题、面临着许多挑战，如有电送不上，配网结构薄弱，自动化水平低等等。供电部门急需完善供配电基础设施以加快经济发展。配电自动化技术的广泛应用与配电网整体规划的实施，将为居民提供更安全、稳定、可靠的供配电系统，优质合格的供电质量。为完善城市功能和促进城市可持续发展提供坚实的物质保证。

2. 10kV配电自动化技术

在小区建设供配电管理中心，管理中心设置配电自动化系统，监控开闭站及所有小区配电室。

住宅区配电自动化系统基本功能：满足无人值班、集中值班的要求；运行相关数据的采集与远传；负荷监控管理；自动无功补偿功能；故障隔离与恢复供电；住宅电度表的远方传输。开闭站高压装设10kV中置式开关柜，配置微机综合保护，配电室设置SF6环网柜，不设保护，依靠故障隔离与恢复供电程序完成配网的保护功能，即自动识别故障并发出隔离故障的操作指令。在确认故障隔离之后，自动发出供电恢复的操作指令，缩短停电时间。在故障识别、隔离和供电恢复的全过程中向实时数据库发出相应的报警信号。

配电自动化的自动隔离功能：自动隔离即能快速判断故障点，切除故障段，恢复非故障段供电，可大大缩短因电缆接地或短路故障引起的停电时间。

对于住宅小区的高压供电，应结合小区综合开发建设小区供配电管理中心即10kV开闭站，由開闭站分供各小区配电室。以仅解决变电站10kV 出线开关的不足，增加变电站的供电能力。供配电形式一般采用10kV双电源的双射或单环网的形式。对于干线10kV电缆线路的带负荷能力应考虑当一路电源出口段短路故障跳闸，另一路电源要承担非正常运行状况下所有负荷。以交联聚乙烯铜芯YJV22-8.7/10kV 300m2电缆考虑，其载流量为600A计，其正常情况下的容量裕度为50%，即正常负荷电流为300A。依据《城市电网规划设计导则》变压器选择应按Se=Sje/1.3x0.5= Sje/0.65。变压器的负载率按0.65，最大负荷同时系数按0.8考虑。折算总容量约为：SMAX=√3×U×I/0.65/0.8=10000kVA，满容量计算约合500kVA变压器20台即10个小区配电室。

3.电力系统调度自动化

3.1 自动化调度的实现

电力系统主接线及其中各电力设备的参数是已知的，可事先将它们输入到调度计算机的数据库中。这样，只要将电力系统中的各断路器的实时状态送到调度计算机，再通过执行一定的程序就可以确定电力系统的实时运行结构。因此，也可以说表征电力系统运行结构的信息是通过电力系统远程的遥信功能送到调度中心的。电力系统的运行参数，包括机组有功功率、母线电压、线路潮流等是通过电量采集、变换，然后通过电力系统远动的遥测功能传输到调度计算机的。

3.2 电力系统自动化的功能

目前，电力系统调度自动化的功能包括电力系统监视和控制、电力系统状态估计、电力系统安全分析和安全控制、电力系统稳定控制、电力系统潮流优化、电力系统实时负荷测试、电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电压和无功功率自动控制、电力系统经济调度控制盒电力系统负荷管理。电力系统监视控制的功能是通过数据采集和监视控制系统对电力系统运行状态进行在线监视及对远方设备进行操作控制。它为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据和各种实用性支持，如画面管理、人机交换管理、制表打印管理、数据库管理、计算机通信管理等程序。电力系统状态估计是实现电力系统监视与控制功能的一种重要条件。

4.配电网的自动化系统

4.1 配电网自动化系统的功能

配电网自动化系统是能够实现监视、协调、和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。按DAS的基础性功能，可以分成以下几个功能：1）自动控制功能。主要包括自动母线分段和自动抄表等控制功能；2）数据采集与处理功能。数据采集与处理时各种控制及管理的依据；3）人工控制功能。在配电网中，即使自动化程度再高，也仍然存在若干人工控制及操作；4）保护功能。指变电站、馈电线的各种保护；5）负荷管理功能。包括对负荷的控制、信息传递与记录处理等；6）远方计量功能。包括负荷观测、远方抄表、损坏检测等；7）种管理、估计、计算的功能等。

4.2今后 配电网发展现状和趋势

国外对新技术的开发，注重设备质量、配电网自动化发展规划，从基础自动化到计算机配置，在自动化系统发展过程中，都能协调配套。20世纪90年代开始，国家大力支持对城市电网和农村电网的技术改造，加上计算机技术和通信技术的发展、一次设备性能的改善，以及DAS实施后系统的安全、经济性的提高均促使我国DAS系统的建设与应用显露出迅速发展的势头。

5.结论

总之，随着自动化技术、计算机技术、网络技术、通讯技术及变配电智能装置制造技术的迅猛发展，配电自动化技术越来越引起人们的广泛关注与重视。配网改造工作仅仅依靠一次系统的投入是难以适应高供电可靠性、高质量服务水平、高效率系统管理的需求，只有在城市配网建设、改造的同时，进行配电自动化系统的建设，才能满足现代化电网的发展要求。

今后我国城市住宅区的供配电电力系统设计，应本着满足用户需求的原则，加强系统的安全稳定性，确保住宅区周边环境和气候条件不会对电力系统造成影响，慢慢实现我国住宅区供配电系统的自动化，提高人民的生活质量。

参考文献

[1] 陈芳云.城市居民住宅区供配电设计探讨[J].中国新技术新产品，2012（8）：150-150.

[2] 苏宏升.现代住宅区供配电系统设计[J].甘肃科技，2000，16（1）：16-17.