城市配电自动化技术要点分析

王闽平（国网江西省电力公司抚州供电分公司，江西 抚州 344000）



城市配电自动化技术要点分析

王闽平（国网江西省电力公司抚州供电分公司，江西 抚州 344000）

随着国民经济水平的快速发展，电能作为一项重要的产能推动着整体经济的增长，而城市的发展和人们的生活也越来越离不开电力。在科技信息自动化的技术推广应用日益普及的时代，配电自动化工程的实施是为电力系统提供了最稳定的基础设施。本文介绍了城市配电自动化的结构和作用，提出了对城市配电自动化工程建设的技术方案。

城市配电网；配电自动化；技术方案

1　引言

在人们对电力供应的需求变大的情况下，电力企业意识到了提高配电网供电可靠性和用户满意度的重要性。城市配电自动化以配电系统的电能传输、用电过程为主要研究对象，集自动化技术、通信技术、计算机技术等于一体，涵盖监控系统、馈线自动化、网络拓扑、地理信息图等多个模块。城市配网自动化工程建设的质量直接关乎着城市的发展，所以就需要对城市配电网络自动化系统工程建设实施有效的技术方案，保证城市配电网络的正常运行。

2　城市配电自动化的概述

2.1结构

配网自动化系统采用分层分布式结构，主要有配电主站层、配电子站层、配电终端层三层结构，来完成电能质量监视和分析、功率因数监视和控制、高精度电能计量、电能消耗统计和分析、用户管理等功能的实现。①配电主站层：主要设置在城市调度中心位置，使其能够有效与各个子站保持即时通信，实现对整体的监管；②配电子站层，也是中间层，是对数据收集、汇总、操作和转发，同时对本区域进行控制和管理；③配电终端层：这是一个基础层，是对城市配网一次设备的信息采集后上传，根据上层系统指令动作。

2.2作用

配电自动化系统能够对设备进行远方操作，并对配电单位实行监测、进行远方协调等，集成了包括信息通信技术、计算机技术等高级技术。目前配电自动化系统的建设成为国内外的研究热点，并且国内多地区的供电企业都进行了相应的实际试点工程和后续工程，该工程的建设有利于提高供电可靠性，具有巨大的经济价值和社会价值。能够很大程度上地提高供电企业配电网运行管理水平，是智能电网建设中必不可缺的一项重要环节。配电自动化系统能够带来以下四点作用：①提高供电可靠。采用配网自动化系统中可以实现对故障进行隔离的作用之后再自行继续供电，以减少因故障导致的停电；②提高电压质量。配电自动化系统通过终端实时在线监控电压的变化，可以及时调整运行方式，保证用电电压在合格的范围；③提高用户服务质量。当遇到用电故障时可以迅速知晓故障原因、故障点及大致恢复供电时间，以便尽快修复故障，给客户满意的答复；④提高管理效率。因为能及时获得停电有关信息，也就节约了人力和时间，同时也能对数据信息方便地获取和录入，提高了工作效率。

3　配电自动化技术关键方案

提高配电网可靠性的手段有很多，其中最根本的是建立坚固的配电网网架结构，对分段开关、联络开关进行合理的规划和布局，可以进一步提高配电网的可靠性。

3.1馈线自动化系统技术关键方案

馈线自动化的功能就是在中压电网发生故障时能快速发现故障并判断，自动隔离故障段，及时恢复非故障路段的供电，减少停电范围，馈线自动化建设方案应当满足当前和未来发展的需要，可采用三种模式。①集中式自愈模式：该模式是通过将各终端检测到得故障和网络信息汇总分析，综合判断出故障发生区域，并发出控制信息实现故障隔离和非故障区域负荷的自动转移。②分布+集中型自愈模式：在该模式下，是通过终端设备的就地通信实现对配网线路故障的分析定位和隔离。③用户侧自愈模式：该模式是在用户侧装设智能化的分界开关，如果用户内部发生故障，在站内出线开关动作跳闸的时候，用户侧的分界开关也同时断开了。在建设时应该遵循集中型模式为主要模式，在部分线路上采用分布+集中型自愈模式的原则，以及在用户侧自愈模式使用的分界开关需要在线路上能够实现用户的自动故障隔离的原则。

3.2配电自动化主站系统技术方案

主站系统是实现配电自动化接口的平台，在建设过程中综合考虑，采用信息交换模型进行构架，通过总线交换技术实现与其他系统信息的共享，有系统软件平台、硬件平台、应用功能、安全防护等内容。在配电自动化工程建设中要遵守的基本原则有三点：①配电自动化主站系统采用的硬件应该符合国际标准的先进设备，要满足设备扩容改造的要求，有较高的数据处理能力，兼具安全性、可靠性、通用性和可扩展性。②配电自动化的主站软件架构设计要提供功能扩展和接入插口，以便满足实际配网系统的需要，且主站系统软件部分基于模块化的设计思想，能实现配网自动化系统与其他系统的信息交换。③主站系统应满足二次系统在安全防护上的要求，能有效阻止危险因素，保证数据和操作的安全性。

配电自动化主站系统建设时，就如图1呈现的结构，配电自动化主站系统可以使用“主站+配电终端”的两层体系结构作为主体结构。

图1　配电自动化系统总体构架图

3.3配电自动化终端系统技术方案

配电自动化终端系统最关键的是终端选点的问题，这是根据不同供电区域可靠性分类、用户负荷等级类型及一次设备的现场条件来确定节点的，共有三个层次的选点：①遥信节点。有助于故障定位的节点；②遥测、遥信节点。是主干线路上的重要节点，能使主站全面了解到配电网络基本信息；③遥控、遥测、遥信节点。能提高供电可靠性，快速转供电条件及转供电能力并实现技术经济合理性。

3.4配电自动化通信系统技术方案

配电自动化通信系统作为配电自动化系统中的重要系统，主要是实现从变电站或者由铜线条件的站点出发，使无线信号到达每个环网柜、开闭所和箱式变电站，联网后，变电站中心汇聚设备各个方向的无线链路进行信号汇总。主要有：①光纤通信技术。成本低、安装方便、应用灵活。②电力线载波通信技术。是利用电压力线为载体，安全性较高，施工简单但传播范围较窄。③无线公网通信技术。主要包括2G网络、3G网络、4G网络等，建设简单、成本低，但在公众业务较为繁忙的时段，可能在传输容量和稳定性上有影响。④无线专网通信技术。是一种新型的无线宽带城域网，传输距离长，传递速度快，技术难度较大，也会和其他的无线网络形成干扰，安全性和可靠性有待加强，适用于相对固定的终端。城市配网通信系统应采用成熟、稳定、可靠的设备，能够抵御高温、低温、雷电、磁场的干扰。本着简单实用的原则，采用多种通信方式相结合，而不是单一选择某一种方式。开关站和配电室的配单通信宜首选光纤通信方式，开关站应创造条件以实现光缆全覆盖，如果不具备光缆敷设的站点可以采用无线等其他的通信方式。采用光纤方式的可选择环形、树形或星型的结构来组网，采用无线公网方式的，应该加强安全防护，保证信息接入的安全性。

4　结束语

配电自动化系统具有加大供电效力，保障供电稳定性、提高用电可靠性的重要作用，同时也配电网高效经济运行创造了有力的条件。作为城市的配电网络自动化运行系统，如果能够营造一个良好的城市电网环境，能够为城市的发展提供稳定的电能使用保障，提高城市供电的稳定性。

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2016-5-16

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2095-2066（2016）16-0047-02