10KV配网自动化的规划及实施

张尚专

摘要：目前，随着我国城市化进程的发展，人们的用电需求量逐渐增加，用电负荷大幅度增长供电服务范围比较广，对于配电网的运行提出了较高的要求，配电网布局区域复杂，其中存在的故障几率增加，使配电网的运行维护工作量逐渐增大。本文就对10KV配网自动化的规划和实施进行深入探讨。

关键词：10KV;配网;自动化;规划

随着我国城市化进程的脚步不断加快，配网的安全运行成为影响我国社会经济发展的重要内容之一，而10kV配网自动化建设的规划和设计工作也变得尤为重要，要想让10kV配网自动化技术应用的范围更广，就需要积极利用科学技术，让资源能得到有效的分配和管理，并利用好先进的计算机网络，规划和设计10kV配网自动化，保证其在发生故障之后能够及时发现，并进行有效的管理工作，具有十分重要的意义。

1、分析10kV配电网络的发展现状

纵观全中国的配网运行发展，我国已经基本实现了自动化的网络运行，并且县级的10kV配电网络也已经引进了一些先进的技术，与电气设备实现了较为有效的结合，无论是配网拦截还是通信技术等。也正是因为如此，县级10kV电网在运行的过程中，性能的发挥也变得更加明显，电网的操作变得更加流畅，实时监测情况也更加准确，整体都迈入了自动化的发展进程中。总的来说，配网实施自动化管理的主要目的是为了提高用电的质量和效率，并以此为基准点，满足电脑用户的多样化需求。而这一目标的完成，就需要实现自动化建设的有效规划，实现资源的合理配置与优化利用。然而，值得注意的是，在当下的县级配网运行中，10kV配电作为基础的运行系统，其自身的结构较为复杂，并且也牵涉各个部门的管理工作，所以，也会产生相应的数据流。如今，10kV配网的自动化运行方式大致包括两种类型，首先，是采用分段和重合的方式进行设置;其次，是配网电缆采用环形设置的方法。前者主要是把配网用树状模式排列出来，这一排列方法可以自动排除电网运行中的故障，并选择另外一条可以传输的路径，恢复电能传输工作，确保供电的稳定性和有效性，这种方法能够有效降低10kV配网的运行成本，而且操作步骤也不复杂，工作人员在学习的过程中也较为得心应手，比较容易掌握个中的要领和技巧。而就后者来讲，这一方式的适用需要把环网柜安装在配网的内部，以此实现整个系统的自动化运行，这一手段虽然可以让10kV配网实现自动化操作，并且发挥出保护功能，但工程量却较为巨大，需要花费较长的时间和精力。所以，就当下的农村地区配网建设来讲，大部分仍旧会采用高空架线的方式，利用绝缘电缆的强辐射性，形成10kV电网系统，最终承担起整个区域的供电需求。

2、配电自动化的系统结构分层

配电自动化的内容是对区域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调。既要实现FTU的三遥功能，又要有故障的识别和控制功能，从而配合配电自动化主站实现城区配网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。作为系统自动化的一部分，它直接面向用户且信息量大，故要求它必須具备很先进的适应性和强大的多系统接口能力。与其他自动化系统比，它在使用上的特点是协调和集成，在充分数据共享的基础上发挥集成后系统整体的性能，以支持和带动电力企业业务和管理水平的提高。

2.1配调中心层

配调中心局域网是整个自动化系统的最高层，采用高速以太网双机配置，互为备用。该网络构成配网自动化的调度中心（中心主站），由共享同一数据库、实现配网自动化不同功能的工作站及服务器组成。系统硬件设备及接口符合国际工业标准。操作系统可选用中文WindowsNT网络操作系统。在此基础之上提供配网自动化软件支持平台，包括数据库软件、人机交互软件、通信软件、分布式的配电监控、管理应用软件。采用开放式和分布式的体系及面向对象技术，具有开放性和可扩展性。应用软件以配网实时数据库为基础，应用客户机/服务器模式，各自独立实现不同的自动化功能。系统的接口能力及开放性全依赖于这一层的设计。

2.2变电站层

系统结构的第二层网络是配调中心主站与各变电站子站通信的城域网。该网络利用各变电站原有的一路通道，光纤、电缆、载波、微波均可实现区域内SCADA功能及部分故障处理功能。变电站层的设计主要有两个原因：①进行信息分层，减少中心层负担和底层对中心层的依赖;②因故障处理是需遥控变电站（开闭所）出口断路器，它的实现必须通过安装在变电站的终端单元。变电站层的实现有两种方式：①利用现有的现场智能设备，仅增加一套现场的远动通信单元（或一发双收）;②再建一套带通信的现场装置完成通信和控制功能。

2.3中压网层

作为整个配网自动化系统之中的第三个层次，中压网层以10kV配网自动化为重要的依托，该层次可以发挥网络控制以及电压监测的作用以及价值，通过对该层次的深入分析可以看出，中压网层主要包括分段开关、馈线出口保护、变电站子站、配电变压器以及开闭所，为了能够充分地发挥不同的作用及功能，中压网层必须要进行数据的有效控制以及召唤，利用整个配网自动化之中的核心网络来实现有效的自动化操作以及控制。但是结合本人的实践调查以及相应的资料分析可以看出，中压网层在运作的过程之中最困难的地方是系统的控制方式选择以及通讯方式的选择。系统可以通过对整个10kV配网自动化系统的深入分析来选择小电流接地，实现配网的功能以及作用，对配网的实际情况进行故障隔离以及识别，同时还需要根据后期工作的相关要求进行网络的重建，对现有的运行功能进行不断优化，从而将实际的电压控制在合理的范围之内。另外该系统往往在较为恶劣的环境之中进行运作，大部分主要安装在户外电子环境，与其他的变电站以及综合化制动系统相比，中压网层的抗干扰性更强，同时温度范围要更广。

2.4低压网层

作为10kV配网自动化系统之中的最后一个层次，低压网层主要以低压数据网为依据，通过低压侧以及不同配电变压器来进行有效地运作，以此来实现对不同节点的控制以及测量，比如负荷控制以及自动抄表，其中低压网层局域网以及10kV配网自动化、中心主站通信在整个低压网层的运作之中发挥着关键的作用。作为低压网层之中的主要网络体系，低压系统涉及的内容以及运作要求比较复杂，因此可以采取无线以及载波的形式来进行有效的通讯。结合本人的实践调查可以看出，低压网层运作的过程之中面临着许多的不足，其中通讯问题是最为核心的问题，低压网层中载波以及双绞线运用的比较多，其中双胶线在实际铺设的过程之中十分困难，技术要求较高。为了真正地实现低压载波的有效应用，相关工作人员在规划以及实施10kV配网自动化的过程之中必须要克服这一技术难题，严格按照不同层次系统的相关运作要求，实现各种配网自动化资源的优化利用，促进工程质量的有效提升。

3、结语

随着经济的发展，配网规模和结构出现实质性的变化是必然的。不断提高配网的运行及管理的自动化水平是客观实际的需要，这种需要使配网管理系统的建设势在必行。配网管理系统是一个综合多门学科、集成度很高的综合性系统。在规划和建设中一定要深思熟虑。随着电力市场化的实行和计算机软硬件技术的发展，将会有越来越多的新技术应用于配电网中，配网自动化技术会逐步成熟，为配电网安全高效的运行提供技术保证。

参考文献

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