10kV配网自动化建设的规划与设计分析

叶琳　叶军俏

摘 要：经济发展过程中，社会生产与生活对用电要求持续提升，国家重视配网技术发展，电网稳定性对用户用电体验影响大，多数行业发展都依赖于电力能源。在发展进程中，注重提升配网水平的重要性显著，加强配网安全性。基于此，文章重点研究讨论10 kV配网自动化建设问题，提出科学的规划与设计措施，仅供参考。

关键词：10 kV配网自动化;工程建设;规划设计

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2022）04-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.04.024

配网系统中，10 kV配网运行目的是向社会提供电力能源，供电范围广，供电量高，电能供应不满足用户需求，会影响社会生产与生活。10 kV配网为标准配置，属于电能传输的重要环节。10 kV配网与电力系统主网相连接、与电力用户相连接，在电网结构中具有过渡效应。配网系统属于综合化用电管理系统，涉及监控系统、用户管理系统、变电站等。在近年来的发展中，将自动化技术应用到配网建设中，既可以确保供电系统自动化运行，还可以确保电网内外环境协调度，增加经济效益与社会效益[1]。

1 10 kV配网自动化系统发展现状

在新时期下，为了维护电力人员安全，提升电力供应稳定性，加快配电网项目发展，以科学方案与规划设计，不断提高项目质量。10 kV配网自动化系统中，面临较多不良问题，如果没有处理好相关问题，则会影响配电网正常发展，影响电力行业发展。

第一，通信系统建设面临配电网项目工程量大、内容复杂等难题，涉及多个参建方、专业，建设周期长，自动化检测与运维问题较多。多数施工企业的资质、施工队伍综合素质差距大，为提高通信系统质量，应注重电网智能化交互，加强电网运行效率，降低停电故障损失，维护供电稳定性。

第二，当前，各地区注重建设自动化系统，然而受到地区条件影响，设备老旧，运行环境差，导致自动化建设阻碍大，且部分工作开展不顺利，无法保障供电的安全性与稳定性[2]。

2 10kV配网自动化建设要素

2.1 自动化终端

在10 kV配网自动化建设中，自动化终端属于重要组成。自动化终端建设，应全面发挥主站系统、子站系统运行稳定作用，运行期间出现的不良问题能够反映到自动化终端中，按照问题种类发挥辅助作用，实时监控管辖区域内容，维护配网运行稳定，维护供电过程顺利性。

2.2 主站系统

详细划分主站系统，将主站系统划分为故障诊断系统、软件子系统、应用子系统、数据采集与监控系统。

2.3 子站系统

子站系统的作用在于管理，涉及周边开闭与开关等，具有重要管理作用，能够科学管控馈线与监控设备。应用子站系统可以节约主干道通道，实际运行期间，子系统能够收集运行数据，同时将数据传输到通信处理器中。

3 配网自动化功能目标

在近年来的发展中，配网自动化网络成熟度高，组成包括地理信息系统、集中控制中心、配调自动化网、接口系统、综合类管理系统。

10 kV配网调度监控、数据采集自动化系统能够实时监控配电网，处理数据信息。在配网监控技术中，数据采集与监控系统可以按照远传数据信息、值班报修热线、自诊断故障报告，实现故障定位与隔离、故障自诊断、故障检修安排、事故报告存档、处理信息交换。支持无人值班模式，根据无功电流、功率因数、电网电压值参数，自动进行馈线保护，实现闭环网络控制，远方切换定值，集成地理接线图。

馈线自动化可以自动隔离配网馈线故障、供电恢复系统。馈线自动化处于正常状态时，可以远程测量馈线与变压器电流、电压、功率、电能量、功率因数，远程监控电力设备运行状态，科学控制电容器运行状态，确保配电网调配效益，减少电网线路损耗。监测断路故障时，馈线自动化能够自动识别故障区段，断电隔离保护故障区段，恢復用户供电[3]。

高级效应分析系统，能够计算分析数据采集与监控系统数据，通过电量计算分析、母线分析方式，连接配电网设备、带电网络拓扑，注重电网运行分析，实现电网调度、操作培训。

预测母线负荷、计算馈线潮流，建设配网预估网络，均衡配置电荷分配。遵循网络线路损耗、配变负荷参数，能够优化重构配网网络，针对不同级别用户提供相应的电力服务，确保用户负荷平衡度。

4 10 kV配网自动化建设规划和设计

4.1 分批改造，满足线路需求

配网自动化建设对线路要求高，必须分批改造线路，编制详细方案，提取配网线路负荷指标。线路改造期间，参考配网建设问题，制定科学改造计划，确保分批改造质量。积极响应配网变化情况，按照实际情况制订调整计划，缓解电力企业资金压力。在改造期间，应满足配网自动化建设的设备需求。

4.2 确立规划原则

10 kV配网自动化建设能够促进配网架构的合理性，规划设计期间，配网分布与架构属于基础工作，能够实现配网自动化。规划设计期间要掌握相关建设规则。

第一，建设过程中，合理控制建设标准，遵循配网建设法规，实地考察区域情况，结合地区实际做好配网规划工作。

第二，实行配网自动化建设时，选择主干道建设方式，应用环网接线措施，应用相关电力设备与导线，使用期间加强功能作用，可以在大负荷载量上转移负荷。

第三，线路安装操作时，按照标准原则划分线路段，分段监控，综合考虑分段线路位置不同因素。在选择配电设备时，注重提高设备信息水平，推广数字化应用，可以确保设备可操作性，优先选择具备远程遥控功能的系统。

第四，对于配网自动化架构，包括传统配网基础元件，做好保留与技术改造处理。智能控制中心，应用计算机技术。执行元件能够延伸智能控制中心，属于重要终端。附属工作设备涉及远程电表、数字化显示器。上述部分利用通信线路，以物理形式连接。PLC控制器管理多功能结构，通过智能技术控制智能控制中心，提高配电网自动化水平，以有线方式传输信息，减少电磁干扰影响[4]。

4.3 通信系统规划

通信系统属于重要组成内容，对10 kV配网自动化建设影响非常大。电力企业具备信息交换系统，通信系统在信息交换中的作用显著。

10 kV配网自动化系统，注重提高通信手段的可靠性，远程存储监控单元可以实时收集信息，之后传输至监控中心。监控中心发布相关信息，利用通信手段传输至远方终端实施。通信系统对自动化系统影响大，建设期间必须做好通信系统规划建设。变电站建设期间，极易受到外力的破坏和影响，还可能需要改造线路。在此期间，必须根据实际情况科学选择通信组网方式[5]。

4.4 配网中心站设计

在配网系统中，中心站为重要部分。中心站任务在于监测配网状态。配网自动化中，组成结构复杂，涉及内容较多。基础系统涉及定位与通信，同时包括计算机设备与监测仪器。

建设期间，光纤网络为最佳选择，必须及时传输数据信息，维护数据时效性。当出现问题时，能够及时发出警报，深入分析问题产生原因，采取有针对性的处理措施。

4.5 直属子站实时监控

电力系统运行期间，电力器械设备运行稳定性属于重要内容。为确保电力设备运行稳定性，需要采用直属子站实施监控。

网络状态下，电子设备运行时，将直属子站作为维护场，合理安排工作技术，掌握倒班与夜班制度，更换电网设备零件时直接操作。

电网运行期间，联合实际情况操作，利用此种方式可以高效完成电网运行设备检查工作。定期优化电网运行设备，做好更新与升级处理。采用此种方式，可以加强数据可靠性。优化整合和分析数据，将数据制作为图表，并编写工作报告。在监控站获取信息内容比较多，可以直接开展分析，完善直属子站，提高运行效率。

4.6 环网形式

配网建设期间，环网形式比较多。配电线路选择中，不能选择远距离线路，近距离配电线路能够改变输电线路，實现环网效果。配网10 kV必须做好基础工作，通过优化实现理想化效果。建设与应用期间，可以减少线路问题，通过计算机与互联网技术，加强互联网连接效果。

10 kV配网设计期间，应用环网形式减少不良问题，顺利开展配网建设工作。在具体应用中，可以维护配网运行的稳定性。10 kV配网自动化建设应用期间，当某一线路存在问题时，要确保地区供电稳定性。解除故障问题后，可以在短时间内恢复供电，加强用户用电感受[6]。

4.7 提升系统信息安全性

自动化技术具备复杂性、多样性特点，会直接影响配网运行过程，受到多家电力企业欢迎。因此，安全性保障对信息系统发展影响非常大。

为维护配网运行信息系统的安全性，必须应用杀毒软件、防护软件，加大信息保护力度。基于硬件设施，保障企业安全性。由于信息安全问题，属于配网自动化系统软件程序面临挑战，当周边环境无法发挥出系统安全性时，则会加剧信息泄露。

信息安全防护人员，应基于外部因素入手，加强安全防护软件使用功能，减少外部环境的不良影响，维护电力网络运行平稳性，加强企业市场竞争实力。

4.8 完善硬件支持系统

优化完善硬件支持系统，联合实际情况进行操作。由于硬件支持系统，对电力系统配电网发展影响大，必须全面加强硬件质量，做好后续工作，准确预测市场发展，修复系统建设。

自动化系统具备优质性能，能够不断提高发展水平，加大安全防护力度，维护系统稳定性，合理应用先进技术措施，更新传统思想理念，能够突破传统建设，实现深化发展。

5 10 kV配网自动化系统建设案例

以某地区供电企业为例，企业处理配网自动化问题，分配改造线路，优化通信系统，实现自动化、全面化处理。通过配电电源、谐波防治、无功补偿内容，维护配网自动化效率，满足供电需求。电力企业要加大资金投入，落实配网自动化运维，提高检修效率、质量，保证配网自动化运行效益。

第一，自动调整分段器，感应和控制电闸开关。通过此种措施，可以提升配网自动化系统水平。闸门存在电压时，注重监测电压。在分段器作用下，延迟启动输电程序，此时会断开相关线路，提高电流安全稳定性。

第二，应用环网供电方案，多数10 kV配网自动化系统应用此种方案，选择邻近配电线路，采用环网状线路，优化原有配网结构。

网状结构下，要注重处理路线问题，提高通信系统稳定性。注重分析配网自动化系统，形成新的环网供电模式，稳定性强。通过配电主站层、子站层、终端层，全面控制配电网。主站层具备管理、监控功能;子站层具备转发、监控信息功能;终端层具备采集和控制数据功能。

利用试验结果可知，线路出现故障后，自动隔离故障区间，非故障区域供电正常，自动转换停电区域负荷。通过此种处理方式，确保用户不停电体验，馈线自动化功能完成运作[7]。

6 结语

综上所述，10 kV配网自动化建设，会直接影响电力建设发展。配电网自动化建设的目的在于共享信息资源，维护配网运行安全性与稳定性。然而，地区限制影响较大，各地区经济发展水平、技术水平差异大，因此在建设期间会面临较多问题，必须按照实际情况作出科学规划，全面促进配网自动化技术进步发展。

系统规划设计时，采用分批改造模式，满足线路需求，确立规划原则，通过系统规划优化配网中心站设计、实时监控直属子站、自动重合分段器等，全面维护配网自动化建设效益。

参考文献

[1] 周何，尹志贵，粟伟.10 kV配网线路FTU分级保护与馈线自动化方式配合的研究[J].大众用电，2021（8）：43-44.

[2] 姜以浩，刘强，赵媛媛.配网自动化230 MHz无线局域网安全技术的相关思考[J].科技与创新，2021（15）：106-107.

[3] 殷一洲.探索基于配网自动化的事故判断失败原因及其改进措施[J].中阿科技论坛（中英文），2021（7）：69-73.

[4] 李玉泉.电网建设中配网自动化规划及改造的问题探究[J].电子测试，2020（22）：101-102.

[5] 代冲.浅析城市配网自动化管理工作的问题及治理措施[J].科技资讯，2020（20）：59-60，63.

[6] 单玉涵.配网自动化建设对供电可靠性的影响及问题解决策略探析[J].通信电源技术，2020（11）：245-247.

[7] 刘旺.配网自动化成套设备运维中的问题分析及解决措施探究[J].电子测试，2020（11）：121-122.