对于10kV户外配网自动化方案的研究

摘 要：改革开放以来，社会在逐渐进步、经济也在逐步发展，科学技术的创新使得我国的电力企业也开始进行更新换代，主要还是在系统的优化和设计方面。城市电网中重要的一项组成就是10kV配网自动化，10kV配网自动化配电系统设计在电力系统中占据着至关重要的位置。10kV配网自动化主要是利用现代的电子技术和计算机网络技术建立智能化、自动化和信息化的配电网，同时监测和管理电网各部分的运行确保供电安全和稳定，提高了10kV配网自动化配电系统的运行效率。本文重点介绍10kV配网自动化配电系统是如何设计的，从而可以为我们国电力行业更好的发展提供些许建议。

关键词：10kV配网自动化；配电系统；设计探究

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）36-0096-02

1 进行配电系统优化和重新设计的重要性

1.1 10kV配网自动化配电系统设计中信息技术的重要意义

供电网络的安全主要是依靠现代电力系统的运行来实现的，为了更好的监督和检测供电网络各个系统的安全，信息技术的引入是十分必要的。例如电力系统中的绝缘系统在相当大的程度上可以左右相关设备的使用时间，主要是绝缘系统在运行时会受到各种各样不确定原因机械、电等的影响，会相应的缩短它本身的使用寿命，而且严重情况下薄弱系统会出现绝缘缺陷故障。这种情况下如果采用了有效的信息技术提前做好监测工作，在发生故障问题的第一时间就采取对应的方法进行解决，从而保证电力系统的平稳运行。

1.2 配电监控终端所发挥的实际应用意义

配电监控终端是决定10kV配网自动化配电系统设计的关键性存在，主要是两部分组成有开闭所开关终端和联络开关终端。配电监控终端是可以执行遥控命令、完成信息采集和处理、诊断故障，并且恢复正常、保护电源流失和通讯完成这些工作的。在10kV配网自动化运行的同时，配电监控终端可以实时监测电压、电流、电能、电功率等等，还有附赠的强大的通讯功能，不但可以进行多种规约的通信，还可以让配电系统正常运行。

1.3 智能开关所发挥的实际应用意义

智能开关是10kV配网自动化系统一个非常重要的内容，其在不存在通讯线路的艰难情况下还可以对电网进行自动的故障隔离、诊断和恢复，同时还可以有效的连接到通讯系统，利用主站和子站的关系来进行遥控。分段模式开关包含时限闭锁、延时合闸、闭锁自动解除和脉冲闭锁等这几种基本功能，遥控的接口可以有效的操作开关分、合这两种位置，同时还实现了监测遥控开关装置。

1.4 通信网络所发挥的实际应用意义

电网系统的优秀与否主要是看在保证整个电力系统的可靠性和管控能力的情况下通讯端口越少越优秀。在实际生活中，10kV配电网系统一般会被分为很多子群，这些子群又包含很多种的监控终端，他们都需要通信控制器这种通讯管理设备的统一管理，主要是后台进行操作发出操作命令还要进行接收，在进行操作的过程中还需要收集数据同时完成其他指令。通信网络的监控范围主要是FTU和RTU等监控终端的运行情况，一旦有意外发生，例如主通道被意外切断，10kV配网自动化系统就可以立即切换到备用通道，在切换的第一时间就开始了监控功能。

2 10kV配网自动化的配电系统设计分析

2.1 配电网主站

配电网主站是10kV配网自动化系统中最核心的组成部分，主要进行的工作包括监测电网运行动态、采集配电网数据、现实事故图形、记录故障解决过程中谁先谁后的问题、采集电网数据、避免由于失误造成闭锁、打印电网信息表格、时刻掌握配电通信网络工程状况、时刻对配电终端进行管理、报警和重播故障等等功能，同时还连接了生产管理系统、高级电网自动化系统和对应的GIS平台，搭建了平稳有效的配电网模型，完成了实时分析10kV配网运行状态的工作，配电网主站的主要构成如图1所示。

2.2 配网子站系统

配网子站系统包括两个子站分别是监控功能型子站和通信汇集型子站。监控功能型子站顾名思义就是对辖区内配电终端进行监控从而采集到相关数据，之后还需要对数据进行处理之后再应用；通信汇集型子站就是收集、处理和转发辖区内所有的配电终端数据。在实际操作过程中，通信汇集型子站拥有很多功能例如汇集、处理和转发终端数据；监测和向上级汇报终端通信的异常情况；远程维护和自行诊断。对应的监控功能型子站也有很多功能主要是可以自行诊断辖区内出现的配电线路故障问题然后对问题进行隔离，还可以保证没有发生故障的区域不会受到影响继续正常供电。

2.3 配电终端

配电终端一般是在10kV配网自动化配电系统中应用在电网开关、变电站开关、变压器开关、环网柜开关、配电工作柱上开关、配电线路开关等位置。现在一般情况下把它分为四个部分，主要是参照使用方式来划分的，有站所终端（DTU）、馈线终端（FTU）、故障指示器、配变终端（TTU）。配电终端还有另外一个功能，它可以利用自动化综合装置来调配远动装置和重合闸控制器来协调配电系统的运行。配电终端可以发挥的基本功能主要有：在设计模块的过程中得到思路和步骤从而采取有效方法提高基本功能之外的作用；及时收集电网运行时所产生的一系列数据，记录出现的一些问题、记录设备出现问题时的诊断和维护。

2.4 通信系统

10kV配网自动化的通信方案主要是主站、子站、和现场单元所搭配出的主站对现场单元、主站对子站、子站对现场单元、子站之间、现场单元之间五种通行方式。但是现阶段我们国家10kV配网自动化通行方案中还是主站对子站、主站对现场单元这两种方式应用的最多。通信系统是10kV配网自动化系统中十分重要的一部分，虽然重要但是不是单一的通信方案，主要是根据使用条件和区域的不同常见的有光纤、电缆、电力载波、微波等这四种通信方案，但也不是说都是独立存在的，大部分情况下还是混合使用的。

3 10kV配网自动化中存在的问题

①忽视核心功能和核心价值，只追求片面。统一细致的规划是构建高水平配网自动化网架系统的前提，如果不能做到这点可能会导致不理想的应用效果。再加上狭隘的追求故障处理能力和数据恢复功能会阻碍10kV配网自动化系统的推广。配网在高负荷集中运转状态时，复杂的运行环境就对10kV配网自动化系统要求很高。②10kV配网自动化配电系统中的技术问题。如何选择网络平台和通信方式、设备和系统是否安全可靠、如何提取操作和控制电源等等都是会常常遇见的有关技术的问题。因为在实际的10kV配网自动化系统站端设备的安装过程中，恶劣的环境是时常会遇到的，这就会影响到电子设备的质量，减少电子设备的使用时间，最大难度的还是10kV开关操作电源和控制电源。③10kV配网自动化设计与建设问题。这个问题是到什么时候都无法避免的一个问题，因为配网自动化设计的过程中由于选择的公司不同，在主站、设备、通信、管理模式等必然会产生不同。10kV配网自动化工程十分复杂，无法进行正常的数据维护、不明确的工作职责、没有边界的运行管理这些原因都不能保证它进行正常的工作。

4 提高10kV配网自动化配电系统设计的对策

（1）10kV配网自动化是需要在实施之前提前做好计划和设计的，就因为这是一项投资费用大、涉及部门多的方案，只有充分结合当地的配电网发展规划因地制宜，参照规范详实的计划，在顾全大局的基础上分批分期去进行建设是最好的方法。同时，供电局的实际需要是我们必须考虑的内容，我们国家的配网自动化系统如果可以做到统一技术平台，统一设计配网调度、节约资金、勤劳维护这几点要求一定可以为我们国家其他行业的发展起到很好的表率作用。

（2）在设计户外环境下运行的10kV配网自动化配电系统时，要把可能遇到的高温、低温、雷击、风沙、振动、雨淋和潮湿、腐蚀、电磁干扰等情况考虑进来，还要本着未雨绸缪的心态把配电终端设备、开关设备的质量提高，还有筛选开关的外绝缘材料和元器件时不能只考虑成本要充分考虑性价比。

（3）10kV配网自动化系统必须要采用安全度和可靠度非常高的站端设备才可以出现站端设备的远方控制频率比输电网自动化系统的频率还要高的情况。10kV配网自动化的实施一方面减少了工作人员的劳动量和劳动时间，相当于增加了劳动效率；另一方面设备的详细运行情况全部展现在了工作人员面前，可以加深工作人员的了解，然后创造更多的效益。

5 结 语

根据上文所说的内容，我们可以得知要想使运行的配电网有很高的安全度和可靠度，需要科学、有效的设计10kV配网自动化配电系统的各个环节和分系统，这样不但会使用户体验表现出理想的一面，还可以增加供电企业的收入。

参考文献

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收稿日期：2018-11-13