城市配网自动化及其配网规划的应用

任苗壮

国网舞阳县供电公司 河南漯河 462400

在智能电网的发展下，城市配网体系要想实现优化，需要进一步进行规划及改造，使配网体系更加完善，借助智能化技术及设施来提升电网的运行效率。通过对电网改造现状的阐述，结合智能配电网的主要技术分析建设智能化城市电网的方向，提出智能电网发展下城市配网的规划及改造内容，促进电网建设的发展[1]。

1 电网改造规划原则

城市电网规划改造的目的是能够实现对电网的科学使用，根据城市化建设发展需要打造出运行安全、可靠，兼具环保性和经济性的城市电网，从而不断提升城市电网的供电能力，充分满足城市发展需要。在新时期，城市电网规划要坚持远近结合、统筹协调的发展原则，将城市电网规划管理和国家经济发展需要相结合，在不同的阶段制定出不同时期的发展计划。新形势下城市电网改造规划要达到以下的水平：经过改造之后的城市电网要具备持续性的供电能力；经过改造后的城市电网拥有科学合理的网络架构；经过改造之后的城市电网能做到上下级的互相协调；改造后的城市电网输配电投资规模和社会经济发展规模相适应；城市电网的规划建设符合地区经济发展需要。

2 建设配网自动化存在的问题

2.1 工程质量管控不全面

配网工程建设质量一般包括设计质量、施工质量、材料或设备质量三方面。首先，前期现场勘察工作不深入，设计人员未充分考虑当地地理环境及气候条件，导致设计图纸存在漏洞，否认了设计的科学性和合理性。施工方案在施工进度、指标的压力下进行制定，使得施工方案与现场实际施工存在较大差异，阻碍了配网工程项目管理；其次，考虑到配网工程建设的特殊性，其建设施工人员多为外包人员，人员技术水平参差不齐，而技能型人才培养往往需要长时间资源投入，电力施工企业在成本、工期等多种因素制约下，致使施工力量难以达到标准；最后，配网工程建设所需的物资种类广，各家供应商的生产能力及管理水平多有差异，很难保证其材料质量，而往往因为材料质量而引发的工程质量问题多是在工程竣工验收阶段或是用户使用过程中暴露出来。

2.2 配电网线路铺设不合理

在对城市电力配网建设的实行过程中，有着比较常用的两种输电线路方式，一就是采用地下的线路铺设，但是这种线路铺设的形式，所使用的施工成本相对来说比较高，施工的难度也比较大，并且在施工过程中还会牵涉到很多的社会因素，再加上铺设线路没有办法灵活操作，所以无法适应城市电网的实际发展要求。二是采用电缆化的线路铺设方式，这种线路铺设方式也存在在施工建设中受到很多的阻碍的问题，还有就是电缆沟道建设的投入资金过高，此外还需要各个地方的政府和电力部门两者配合协商一些事项，所以需要承担的成本也会相对应的提高。

2.3 电网现状

当前的城市电网建设规划与城市发展需求之间不匹配，城市电网的结构难以实现城市发展的目标。在城市化建设背景下，城市电网规划管理的压力变大，缺少对城市电网电源点的科学分析，这使城市网络电源点的规划落后城市建设，导致电网规划、设备老化问题更加严重，电网改造面临着一定的问题。在这样的情况下，电网规划及改造需求提高，为了使城市电网运行更加平稳，需要采取有效措施开展改造工作。

2.4 配电网自动化落后

当前这种情况下，在进行配电网络建设时，为了保证其建设的合理性，需要将其中某个线路作为试点，仍然无法满足电力供应的实际需求。根据相关数据调查显示，国内很多地区电网自动化建设往往有着一定的针对性，在实际的建设过程中，关于设备及技术的选择，未能够立足当前实际，也没有从长远的角度看问题。从管理的角度来分析，由于缺乏完善而统一的管理模式，这对于配电网网络的运行存在较大的影响。

3 网络层可选择的通讯方式较多

如无线网络通讯、光纤通讯以及载波通讯。虽然在收集传输过程中可以选择的传输方法较多，但是这也给电力配网自动化系统在应用层面留下了许多安全隐患。如系统中的数据信息容易被不法分子获取；可以对系统中的数据信息进行修改降低了数据信息的真实性。从上述两个安全问题可以看出，目前电力配网自动化系统在实际应用过程中虽然已经取得了良好的应用效果，但存在着安全漏洞却时刻威胁着电力系统的安全运行，如果抱着侥幸心理一旦遇到突发情况将会对电力系统造成破坏从而影响其正常运行。

4 对于配电网系统运行效率重视不足

配电网自动化建设的工作中，建设人员的素养水平和注重的内容将会直接影响自动化建设的效果与成果。目前，我国电力企业配电网自动化建设中，大部分的建设人员的思想存在一定的问题，对配电网自动化建设的重要性与建设的意义并不认识，更为注重配电网自动化建设的短期目标和利益，并没有长期的考虑和计划，对配电网系统运行的效率重视不足，更会影响配电网后期的使用年限和效率。电力企业的电力供应与后期的发展建设中，配电网的运行效率会直接影响供电质量，配电网运行的情况极为复杂，如若在建设中出现问题，其后期运行供电更会存在很多的安全隐患，极易出现配电网运行故障的问题，实际运行更容易发生安全事故，进而不利于配电网自动化建设的发展[2]。

5 配网自动化的规划应用

5.1 通信系统

信息之间能够准确、迅速地传输与接收，将会对整个系统的运行效果产生直接影响。在设计配电自动化的通讯方案时，所要考虑的各项因素，主要包括主站对子站的通信、子站之间通信、子站对现场单元的通信、主站对现场单元的通信以及现场单元之间的通信等。在当前的配电自动化试点工程系统当中，通讯方案中主要是针对主站对子站的通信以及主站对现场单元的通信两种。通信系统作为配电网自动化系统当中的重点与难点，在规划的过程中会因区域的差别、条件的不同使通讯方案呈现多种多样，通常包含光纤、有线电缆、电力载波等等。但是从整体的角度来看，混合通信方案更加能够迎合当前的实际需求，通讯干线运用光纤的时候，由于城市区域内供电半径比较短吗，具有比较高的性价比，支线运用其他的通信方式时，需要考虑到距离干线的远近以及传输要求，远距离孤立点通常会选择无线传输。

5.2 使配电网线路铺设合理化

在电力配网规划建设过程中，线路的铺设安排是很至关重要的，如果这项工作没有做好合理的规划，不仅会影响到电力配网的建设投资成本，还会增加电能的消耗，进一步导致电力企业的经济效益有所降低。所以，在以后的配网线路规划中，电力企业应该注重这方面的工作 。一是要收集好现有的用户的基本资料，为后期的规划工作准备好大数据资料，在对电网线路进行规划的时候，应该依据周围建筑物的情况或者城市市政工程的情况，两者相对比来进行规划。对于各个区域，电力企业要依据实际情况，做好切实可行的线路搭建方案，这样才能保障好配电网好安全运行；二是要有发展的眼光，在规划过程中，通过和城市规划部门的有效沟通，了解到该区以以后的发展计划，这样不管该区域最终朝着那个方向发展，都能避免规划的盲目性；三是从合理安全、经济发展的立场上来对电网线路进行规划，一方面就是要确保线路在施工过程中的合理安全性，一方面也要保障好施工的经济发展性。在线路施工过程中，除了要考虑到施工人员的安全以外，还需要考虑到周围居民的线路安全问题，以避免在线路施工中由于线路问题出现人员的伤亡。施工的经济发展关系到施工的进行程度，做好这些方面的规划，能做好施工规划与建设工作的顺利开展。

5.3 加强配电网自动化的建设规划，提升其应用价值

在配电网自动化建设的过程中，管理人员要加强配电网自动化的建设规划力度，充分根据自身企业的实际情况制定合理的规划方案，配电网自动化建设的施工极为复杂，需要大量专业的施工技术人员，也需要投入大量的建设成本，更要花费大量的建设周期，对此，在配电网自动化建设的规划期间，要对建设中的复杂性和系统性工作内容进行详细的考虑与掌握，确保建设的质量，进而提升其应用价值。电力企业在配电网自动化建设之前要做详细的规划，确保规划的建设方案能够落实到实际建设中。配电网自动化建设还要考虑到其运行的可靠性与稳定性，更要满足用户用电的需求，进而实现自动化系统供电，提高自身企业的经济收益，也为企业的长久稳定进步奠定良好的基础[3]。

5.4 加强对现代电力系统的自我诊断功能

根据现代社会电力系统发展情况的调查发现，加强对国内电力系统的管理和维护，同时电力产业内部存在自我诊断功能，能够有效解决电力系统的故障或错误问题，加强对电力系统的创新和管理，实现电力系统的创新发展。

5.5 积极推进城市配电网自动化发展

为能提升智能电网管理水平需在智能电网自动化建设中因地制宜的规划城市电网管理，增强城市电网规划的安全性、合理性、可靠性。在城市智能电网建设过程中还需考虑智能电网的社会适应性，按照经济可靠的原则来选择智能电网运行管理设备；积极推进数字化智能电网建设。和一般意义上的电网运行相比，智能电网能实现多个设备间的沟通交流，并通过专业的通信端口来转化和管理应用各类信息，进而实现对电网信息的统一化、规范化管理；第四，打造节能环保的绿色网络。在城市智能电网建设过程中要综合考虑工程噪声、电磁场、通信信号对电网信号的干扰，严格按照国家规范的标准进行建设。

5.6 远程终端系统

配电自动化系统当中，远动主要是对FTU、TTU对线路开关以及配电台区进行监控。运动系统和设备的稳定性与可靠性主要包含了环网控制、远方控制、保护动作以及就地手动几个方面。在处理配电网自动化远动系统的过程中，会将线路电源和传输规约作为主要内容，如果保证设计内容能够满足户外环境以及不间断电源实现配电自动化是一项值得深思的难题。配网自动化远方终端能够给予保护、控制和监测对馈电线路FTU的通讯管理能力，属于针对变电站间隔与配电自动化馈线设计出的一体化现场终端，非常适合运用于配网自动化系统中的变电站10kV馈出断路器的管理。

6 结语

在社会经济以及时代快速发展的推动下，国内电力系统加强对技术的研究和创新，能够有效提升电力系统的供电质量和效率，从而实现现代社会电力系统的有效发展。

（1）进行数字化信息建设。电网建设过程中，可采用数字化信息建设方式，根据不同阶段的数据信息的采集及处理，以满足信息利用的需求。应根据实际情况来进行数字化建设，将数字化管理作为基础，在招投标阶段，需要根据城市电网建设的需求来制定相应的方案，作为参考依据，使招投标进行得更加顺利，同时，可借助自动化管控的需求来开展智能电网规划建设，根据可持续发展的特点来开展电网建设，使电网能源得到充分利用，以满足当前的发展需求，进一步推动城市电网的建设及发展[4]。

（2）做好前期规划设计。做好项目前期规划设计可以让项目管理者明确该项目建设的关键点。首先，设计人员需要对施工区域进行实地考察，了解区域内的具体环境，主要包括自然环境因素和人为因素，避免出现因为高层建筑导致配电网无法交叉或是鸟类较多导致配网线路经常跳闸等的现象。此外，配网工程设计方案应该以实地调研为基础，经过专业人员研究，分析各个环节中的设计漏洞，避免为工程后期建设带来不必要的成本增加或是安全隐患。值得注意的是，项目管理单位应提前建立与设计单位、施工单位、监理单位的沟通机制，系统梳理工程建设的关键部位和薄弱点，做到心中有数从而有针对性地制定解决方案。