农村智能配网建设研究

李培添

摘要：随着智能化配网建设规模的扩大，农村正在逐步加大智能配网的建设力度，提高配网的智能化水平，以提高供电的经济效益。文章分析了农村智能配网建设中存在的问题以及配网智能化建设的科学途径和有效方法。

关键词：农村电网；智能化配网；电网建设；电源系统；自动化遥控；通讯系统 文献标识码：A

中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2016）23-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.038

从当前来看，农村地区配网从建设到运行都存在诸多问题，具体体现在电压水平低，无法满足不断增长的用电需求量，配网供电跟不上农业生产、工业建设的步伐，同时配网线损严重，影响了供电经济效益，而且由于配网架构不合理出现了严重的故障停电问题，必须加大对农村配网智能化建设力度，提高配网建设智能化水平。

1 农村智能配网建设现状与问题分析

1.1 结构落后，自动化程度低

当前，农村地区配网架构改造进程缓慢，出现了网架构造落后的问题，体现在：配网环状架构程度低，多为单辐射或手拉手架构，某一线路出现故障，其他线路也受到影响，没能实现环状自动化转供电，而且还存在负荷失衡问题。这些问题的出现最根本是由于配网结构配置不合理、结构优化进度缓慢，智能化配网建设任务艰巨。

1.2 电源系统管理与维护落后

所谓智能配网，其最突出、最关键的功能为高效、及时、精准地定位故障点，并隔离故障，维持非故障线路的安全、正常运转。这一过程中涉及到故障信息获取，故障区遥控、信息传输、自动化跳闸、负荷转移等操作，然而这其中线路、设备、终端装置等的运行必然需要稳定、充足的电源系统支持。但是，目前来看，农村地区电源系统建设成为一块短板，配网系统中的线路、台区发生故障断电等现象时，通讯系统会因为没有电源供应而中断运行，因为农村地区的蓄电池、充电器、逆变站等的配置与建设极度落后，一些应有的电源设备或装置尚未被安装或者后期维护不到位失去供电功能。不充足的电源供应已经成为影响农村配网智能化、自动化建设落后的一大瓶颈因素。

1.3 自动化遥控操作难度大

由于受到资金、管理、技术等因素的限制，现阶段农村配网一次设备依然局限在手动操作，自动化水平低，需要全面、深入、系统地改造，例如架空线路的一些关键设备，跌落式熔断器、柱上刀闸等还处于手动操作阶段以及断路器、接地刀闸等也需要人工操作来完成。虽然，电控操作系统一次性设备等配置于配网系统，然而所处环境恶劣、复杂，使得原本的电动控制功能得不到有效发挥。

1.4 通讯系统建设困难重重

农村地区，配网系统电气设备较多，然而设置点多、分布复杂、涉及范围广等，基于这些特点使得农村配网自动化建设必然要依赖于通讯系统、信息采集终端等。目前来看，农村配网系统中控制终端所选择的通讯模式、方法等都相对落后，例如一些地区依然采用光纤、电缆通讯、手抄器等。远程无线通讯系统的普及相对有限，传统通讯系统弊端明显，不仅影响通讯效率，也可能影响信息的精度，对此有必要选择多重通讯集结、配合的模式，从而提高系统通讯效率。

2 农村智能配网建设有效途径

2.1 智能化配电台区

配电台区是整个配网系统的关键部分，直接影响到配网系统运行效率，要想打造出一个智能化配电台区，就要积极借助现代化的网络技术、通讯科技、计算机技术等，在相关的软硬件系统等的辅助支持下来建设一个多功能的监测平台，利用该平台的设备进行信息的遥控、监测、调动，同时辅助抄核收的自动化发展，自动化生成数据、报表，并对数据加以统计、汇总等，供应配网拓扑图。该智能化配电台区还具备信息、数据等的自动化分析功能，能够参照不同类用户的具体用电特征、服务需求等来进行数据的统计、分析与处理，例如低电压数据统计、单相线损的统计与预测，综合线损计算等。逐步推动数据计算、信息分析的全面化、智能化、综合化管理。

2.2 创建智能配网综合管理系统

该系统主要发挥对配网系统的智能化管理功能，其中主要涵盖以下设备：智能化真空断路器、智能化配电台区以及故障指示设备等，能够达到对配网系统智能装置的集中化、统一化控制。以通讯光纤为连接线路将智能化装置同中心服务器联系起来，其他的终端设备，例如客户端、供电中心等则凭借电力内网同服务设备联系起来，从而达到逐层次、逐级别的管控，达到信息、数据等的同步分享。

智能化通讯系统结构图如图1所示：

该通讯系统结构主要涵盖以下组成部分：（1）APN专网通讯系统，主要用在智能台区配变终端、智能真空断路器、服务器等之间的信息通讯传输，保证系统安全、稳定运行；（2）在GSM短信息系统的通讯支持下实现故障指示设备的通讯，建立同辖区中心的联系，在内网的连接带动下，辖区中心同中心服务器之间联系起来；（3）RS-485线路负责智能台区相关设备和配变终端间的联系。

依托于以上系统，能够达到对配网整体的监督、检测与管理，其中中压馈线、低压台区等成为重点观测对象，并实现了配网线路、台区、低压用户等的综合化、一致化管理，也有利于线损控制、配网结构的调整、确保供电系统的安全运转，实现供电功能的稳定高效发挥，全面提升配网与相关设备的建设与管理水平，达到预期的经济效益、社会效益。

2.3 故障指示智能化建设

农村配网运行过程中难免出现各种故障，安装故障指示器，能够发挥故障点定位、检测、监督等作用，这其中具体涵盖相间短路故障、单相接地故障等。对此有必要创建一个智能化的故障指示系统，使其同其他故障监测、指示等设备相互协调、共同配合，实现系统故障的自动化、精准化定位，并能提供详细的故障相关信息，建立系统同GSM通讯系统建立连接，及时向维修人员发出通知或者依赖于故障指示智能化系统的故障自动修复功能来提高故障维修工作效率。实际的智能化故障指示系统结构图如图2所示：

系统整体上包括以下构件：（1）EFS（信号源），通常同变电站母线连接，多个分支线统一使用一个信号源装置，主要定位接地故障；（2）指示设备，主要连在配网三相中，负责对接地故障、短路故障等的检查、监测；（3）通讯终端，通讯线路较短，主要负责收集周围故障指示设备发出的警示性信息、信号等，并经过一些通讯设备，例如GPRS系统等将其传输至调度中心主站；（4）中心站，该系统主要对来自于通讯终端的各类信息、数据等实施故障性分析、处理，将故障信号、所在位置以及其他信息等以短消息形式发送给维修人员；（5）软件主站系统，体现出智能化软件信息呈现与服务功能，例如软件系统界面以清晰、形象的图形、图示等来展示故障信号、信息，同时形成历史记录，再将其列进智能配网信息系统。

2.4 主站的智能化建设

对于农村偏远地区来说，配网系统智能化建设要重视主站的智能化建设，根据当前农村配网建设现状来采用科学的技术方法与管理模式，从目前来看应该重视信息集成化建设。强化信息的集成建设，从技术角度出发分析系统生产、运行的各类数据、参数等，对相关的信息数据进行采集、分享、分析与运用。具体应该根据电网建设与改造动态发展情况来达到信息、数据等的动态收集，同时也要加强巡查、监督与检查，获取相关信息、数据，及时提供真实的信息源。

3 结语

农村由于经济发展、社会建设等相对落后，其配网智能化水平依然较低，要正视农村配网智能化建设这一艰巨任务，分析配网建设过程中存在的问题，重视经验的学习与积累，引进先进技术，加强管理，从整体上提高农村智能配网建设水平。

参考文献

[1] 徐丙垠，李天友.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化，2009，33（17）.

[2] 何利民，尹全英.怎样查找电气故障[M].北京：机械工业出版社，2005.

[3] 翟世隆，李全中，黄德仁.供用电实用技术手册[M].北京：中国水利电力出版社，2013.

（责任编辑：蒋建华）