配电网自动化建设与运行管理问题分析

董力玮

摘 要：随着我国电力事业的迅速发展，配电网自动化建设成为供电企业提高核心竞争力的重要手段。为了确保我国电力系统的正常安全稳定运行，对配电网进行自动化建设与升级是当务之急。文章结合实际情况分析了配电网自动化建设和运行管理中存在的主要问题，并提出针对性的改进措施。

关键词：配电网；自动化建设；运行管理；改进措施

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）27-0123-02

1 引 言

经过近十多年的配电网自动化建设，我国电力系统的供电安全性、可靠性、供电质量、用电满意度及供配电综合管理效率均得到显著提升。但是，仍有许多配电网自动化建设项目并没有发挥预期效果，导致配电网自动化建设没有体现其应有价值。因此，有必要对配电网自动化建设及运行管理问题进行深入研究与分析，为提高我国电力系统自动化建设及运行管理水平，改善电力系统供电质量、用电满意度及供配电综合管理效率提供重要参考。

2 配电网自动化建设

2.1 配电网自动化构成

配电网主要包括110 kV、10 kV、380 V和220 V等多种电压等级的供电系统，尤其是380 V和220 V是最常见的民用电压等级，因此是我国核心配电网络。此外，110 kV作为我国供电系统中城市核心供电枢纽，已经成为配电网络中重要的电压等级。本文根据我国配电网的实际情况，主要以10 kV及以下电压等级的配电网络的自动化建设与运行管理中的问题进行研究与分析。10 kV及以下电压等级在我国经济建设和社会发展中承担着重要的作用，配电网自动化建设主要是如何完成现有配电网络的再建设和改造，完善我国10 kV及以下电压等级配电网络的结构，合理安排各个配电网络的负荷，实现配电网络的组合化、绝缘化、机电一体化、信息化。

配电网自动化建设主要包括以下几部分：

①主站。配电网络的主站主要单独系统管理与测试任务，目前主要使用100M的网络结构，硬件设备包括后端数据库服务器、前端客户机、网络交换机、通信机、监控工作站等。配电网络的主站自动化建设需要满足实用性、可靠性和开放性要求，不仅要适应配电网络自动化建设的基本需求，还能在技术层面、性能层面确保具有一定的应用实效。

②通信网络。配电网络自动化建设的重要内容就是通信网络的建设，由于配电网络具有网络范围大、设备数量多、信息化水平高等特点，需要依托完善的通信网络实现配电网络的综合管理。通信网络主要包括多种形式的通信方式，包括同轴电缆、光纤、电话线、无线电、微波通信、电力线载波等。

③监控监测终端。配电网监控监测终端是自动化建设中信息采集与处理的关键环节，担负着配电网络监控和监测的重要任务。配电网络的监控监测终端主要包括常规终端、反馈线终端、配变终端等部分，能够实现配电网络信息的采集、传输、处理、接收、反馈、执行等有遥控相关的指令，也可在监测终端完成事件记录、系统信息上报、电源失电保护、系统闭锁、系统通信等功能。

④环网电缆。配电网跨越地域空间大，是连接不同城市、不同地区、不同城乡的电力枢纽。配电网自动化建设时，如何选择环网电缆将直接决定配电网络自动化水平。考虑到城市繁华地段外界干扰多、运行环境复杂，应格外重视配电网络自动化环网电缆的选型。目前，国内配电网络在城市繁华地段所选择的自动化环网硬件设备是电缆，利用环网电缆作为配电网络的主干线，从而避免城市繁华地段外界干扰，优化运行环境。

2.2 主要技术方案

目前国内配电网自动化建设的主要技术方案包括以下几种：

①低压配电网自动化建设方案：该方案主要用于解决低压双电源问题和配电变压器运行经济性问题。利用科学合理的配置配电变压器，能够有效控制配电网络末端负荷的使用密度，确保配电网络在一定的供电范围内既满足配电需求也能实现整体网络的自动化管理。通过将2台或者更多的配电变压器进行网络连接，并在低压侧通过配置联络开关，实现配电网络终端的负荷的随时转移，从而确保了整个配电网络在发生故障时能够得到及时有效的控制[1]。

②辐射型配电网自动化建设方案：辐射型配电网自动化建设方案主要应用的对象是以采用单电源供电的城乡、农村及偏远地区的配电网。辐射型配电网自动化建设方案是以单电源为中心，以多级重合器和分段器为辅，形成单电源向周围辐射的配电网络。辐射型配电网自动化建设方案具有自动故障隔离功能，在配电网发生短路时，可通过故障隔离及在线重组，快速恢复配电网的供电。

③架空线路配电网自动化建设方案：在交通环境较好的地区可采用架空线路配电网自动化建设方案，采用裸架空的配电导线和绝缘导线形成架空线路主体，为了保障配电网络的安全性和可靠性，经常采用双回路和双电源的架空线路。架空线路配电网络自动化建设方案具有结构简单、布线灵活、故障自检等特点，在正常运行状态下只开启甲电源作为主要开路，当甲电源发生故障时系统自动切换到乙电源，从而确保系统的正常运行。

④电缆为配电主干线的自动化建设方案：在城市繁华地段如商业区、人员密集的办公区、生活区等位置，采用电缆为主的配电主干线自动化建设方案，不仅有利于配电网络的自动化管理，而且进一步提高了配电网的安全性。采用环网开关柜为配电网络主体，利用配电网负荷开关作为控制器，根据配电网络末端负荷的密度合理调整配电网络用户数量，实现配电网络的自动化管理。以电缆为配电主干线的自动化建设方案，通常采用光纤或电话线为主要通信方式，这样不仅确保自动化系统的通信，而且降低了外界干扰对整个配电网络的影响。

3 配电网自动化建设与运行管理中存在问题分析

目前，国内配电网自动化建设与运行管理主要存在以下问题。

3.1 片面追求自动化功能实现与完善，忽略了自动化建 设核心功能与应用价值的共赢

国内配电网自动化建设过程中，为了实现并提高系统的自动化水平，采用理想框架搭建系统，虽然保证了系统功能的实现，但是系统的设计与功能实现缺乏有效的规划，导致系统的实用性不足。有的系统过分追求自动化管理，加入故障隔离和自我恢复功能后覆盖了原有核心功能，不仅弱化了系统的整体功能，而且导致系统可靠性降低，不具备广泛推广的条件。有的系统片面追求解决系统反馈的自动化，忽略自动化建设中切实利益的保障，没有对整个系统进行科学合理的管理，导致投入产出比严重失调，配电网自动化建设的最终目标并没有达到[2]。

3.2 配电网自动化建设技术水平不过关

自动化技术水平直接关乎配电网自动化建设的进度和整体完善性，自动化水平还是决定系统可靠性和安全性的基础。在国内配电网自动化建设中，对设备的可靠性和可维护性要求较高的部分自动化水平仍显不足，尤其是需要安装在户外的大量站端设备，由于运行环境恶劣，电子设备容易受到周围环境的干扰而易损伤，导致配电网自动化水平降低。另外，10 KV配电网络的开关控制电源和操作电源的提取相对困难，自动化系统开发单位对整个配电网运行流程不了解，多种通信方式的融合，都会对整个配电网自动化建设造成影响。

3.3 配电网自动化设计与建设矛盾突出

配电网自动化设计单位在设计配电网自动化建设方案时着重考虑设备、主站、通信、建筑施工、实现方式等方面，而自动化建设单位则着重考虑系统的功能和性能指标，设计与建设两方往往会存在不同程度的矛盾，导致整个配电网自动化建设进程受影响。此外，设计方案确定后，建设方若未能按要求完成建设，仍旧会影响系统的适应性、实用性、可靠性及可维修性[3]。3.4 配电网自动化建设是多学科融合系统工程，各个学 科之间的融合与兼顾影响配电网自动化建设结局

配电网自动化建设是一门涉及计算机、电力系统、电子技术、通信技术、地理信息技术等多学科的综合性工程，在工程建设中需要将各个学科有效合理的融合在一起，既要兼顾各个学科的技术优势，又要摒弃学科融合带来了冗余和矛盾。所以，多学科融合是目前国内配电网自动化建设中存在的问题之一。

3.5 系统运行管理人员对自动化技术认识不足

配电网自动化建设的根本是人才的建设，目前国内配电网自动化工作人员的技术水平仍旧较弱，人员对通信、自动化、网络管理、人员协调等多方面的技能水平不足，导致配电网自动化管理水平较差。

4 配电网自动化建设与运行管理对策

根据本文所提出的配电网自动化建设与云溪管理存在的主要问题，笔者认为可从以下几个方面针对性解决：

①加强配电网络自动化建设中核心功能、基础功能与系统价值的均衡，既要保证系统的基础功能和核心功能的系统实现，还要保证系统应用价值的体现，达到科学合理建设与运行，确保投入产出比均衡发展[4]。

②进一步完善配电网自动化建设技术，攻坚克难掌握自动化建设的核心技术，尤其是站外设备的安装、调试和运行管理的技术提升，为提高配电网自动化水平提供技术保障。

③综合配电网自动化设计与建设，设计方与建设方统筹规划，彼此了解彼此的规划方案，共同为配电网自动化建设提供建设性意见，为建好配电网自动化系统共同出谋划策。

④完善多学科融合，在兼顾各个学科的技术优势的同时尽可能摒弃学科融合带来了冗余和矛盾，提高配电网自动化建设和管理水平。

⑤对参与配电网自动化运行管理的工作人员进行系统性培训，掌握配电网自动化管理技术，提高人员的技能水平，确保配电网自动化建设与运行管理的科学性、实用性和可靠性。

5 结 语

随着我国电力系统改革步伐的深入，供电企业均将面临日益严峻的竞争形势，如何在大市场环境下保证供电质量、用电满意度和管理有效性，降低供电企业管理成本，是供电企业亟需解决的问题。本文结合国内配电网自动化建设实际情况，探索了自动化建设和运行管理存在的主要问题，并给出了针对性解决方案，从而为国内供电企业的配电网自动化建设与管理提供理论参考。

参考文献：

[1] 韩先第.配网自动化建设运行与管理问题分析[J].电气应用，2006，25（7）： 56-58.

[2] 姚建国，周大平，沈兵兵，等.新一代配电网自动化及管理系统的设计和 实现[J].电力系统自动化，2006，30（8）：89-93.

[3] 胡秀国.开阳城网配网自动化方案研究及实施[D].贵阳：贵州大学， 2009.

[4] 王海燕，曾江，刘刚，等.国外配网自动化建设模式对我国配网建设的启 示[J].电力系统保护与控制，2009，37（11）：125-129，134.