浅谈10kV配网自动化

王磊

摘要：电力供应是整个社会生产、人民生活的基本保证之一，电力系统分为发电、输电、和配网系统，其中配网系统主要涵盖：35kV降压变压器、10kV配网电源分配和220V生活用电系統等。随着我国自动化水平的提升，配网系统作为电力系统中最庞大的一个环节，其综合自动化程度关系到用电安全，用电质量，节能用电，分布式能源等多个方面。

关键词：10kV配网 设计 管理

本文针对当前城市配电网自动化程度较低，不能适应经济快速发展对用电需求的现状，设计了城市配电系统智能化智能化改造的方案，根据城市电网的概况规划了配电自动化系统的整体方案，包括主站子系统、馈线自动化系统、通信网络等。应遵守经济实用、标准设计、差异区分、资源共享、同步建设的原则，并满足安全防护要求的总体原则进行规划建设，实现不停电、少停电、快送电，实现企业精细化智能化运营管理，实现节能减排，提高电网资产使用效率和能源综合利用效率。通过设计来分析整个配电网自动化系统的优缺点。本文给出的配电网自动化系统设计方案，符合配电网的实际情况，实现了设计目标。实践将会证明该系统功能完善，使用方便，完全满足实际需求，可进一步提高供电企业的管理水平

1配网设计常见问题及对策分析

传统的配电网运行管理依靠大量的人力，费时费力、工作效率低、缺乏实时性。为了解决这一问题，采用现代化的传感测量技术、通讯技术、计算机信息技术和自动控制技术是必要的，通过采用先进的传感器、计量表、数字控件和综合分析软件来实现自动监控电网、优化电网性能、防止断电、快速恢复送电等功能。配电系统自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，DTU由于使用经济而高效的结构，从而成为连接城市配电网环网柜内监测单元的最有效的通信方式，使得配电自动化系统更为先进更为高效。

目前电力规划存在最大的问题就是计划跟不上变化快，无法跟上经济发展城市化建设的步伐，滞后于市政建设活动的项目计划，往往在实施的时候，就存在路径不通或者与市政建设冲突的现象，导致最终项目失败。在10kV配网项目前期准备阶段风险管理中，较为常见的风险因素有：政策变化、现场地貌变化、其它基建影响、保护区限制、征地赔偿、用地纠纷影响等。

2配网工程设计实施管理概述

根据《配网自动化建设与改造标准化设计技术规定》的要求和配电网的实际情况，配网自动化系统采用“主站+配电终端”的两层结构，系统软件采用分层、分布式架构模式。在进行软件层面的建设时要始终保持面向配电网用户的需求，实现配电网数据流、信息流、业务流的双向、高效、及时运作与高度整合为目标，充分考虑系统的功能和接入容量的扩展要求。系统按操作系统层、平台层、应用层等分层设计随着用电量的增加，供电质量成为人们日益关注的目标。针对10 kV配电线路网架复杂，容易受频率特性、阻抗特性、噪声特性等的影响，且电力线载波通信（power-line carrier communication，PLC）技术在10 kV电力线上的应用较少的问题，10kV配网工程实施阶段开始于设计工作，大致分为初步设计、施工图设计以及竣工图设计三个阶段。其具体内容由业主方提出，由设计人员提供设计方案；在10kV配网工程的施工工程中由于其与普通电力工程施工具有一定的差异性，10kV配网工程的施工地点是固定不变的，并且呈条状覆盖在施工地区，因此具有覆盖范围广阔，且施工条件复杂多变的特点。在10Vk配网工程进行实施管理的过程中，要充分了解施工地的降水情况、气候特征、地质水文条件，做好工程的前期调查工作，制定科学的施工组织计划。此外，要重点关注工程中易出现的问题，制定好应对方案，确保工程的正常实施。

3配网自动化系统整体结构

系统结构设计遵循统一规划分步实施的建设原则，并考虑到城区配电网持续发展的要求，它需要分期分批完善，因此要求配网自动化系统结构具有良好的可扩充性，把每期的配电子系统以“积木”的方式“填加”到整个配网自动化系统中。配网自动化充分利用了现代电子技术、通信技术、数字信号处理（DSP）技术、计算机及网络技术，将变配电监控系统在正常及事故情况下的监测、控制、计量和供电部门的管理工作有机地融合在一起，提高供电系统运行水平，力求供电最为安全、可靠、方便、灵活，经济性最好，管理更为有效，从而改善供电水平，提高服务质量，减少运行费用。

4配网自动化系统方案

配网自动化系统采用分布式网络体系结构，数据服务器、应用服务器及各类工作站等分布于网络中，支持和管理网络中各自独立的处理节点，使数据共享。自动化系统的结构采用三层体系结构，分别为数据库和分布式应用的支撑平台层、操作系统层和应用系统三层，各层还可根据具体功能再细分。其中支撑平台采用分布式结构并符合相关标准的开放式体系，以便广泛融合未来需求。纵向通过光纤、公网、载波等多种通信方式连接主站、子站、终端和故障指示器。该系统可实现配电网集调度、测量、控制和保护一体化及相应的高级应用功能。

总而言之，我国电力体制改革也突显出10kV配电网在整个供电企业中的重要地位，实现大面积配网自动化可以强化电网结构、优化电能质量、大幅提高供电可靠性、减少电网人员投入等诸多好处。虽然配网自动化在我国刚刚起步，但它是电力系统自动化的必然趋势。笔者在本文中通过分析10kV配网及其自动化的方案设计及管理的方法，为同行朋友提供一个可以相互交流、相互学习的机会，旨在进步。优化10kV配网工程，提高工程质量，尽可能的为国家与人民提供更可靠电能服务。

参考文献：

[1]吴以纲.浅谈如何提高10kV配网供电可靠性的技术措施[J].广东科技，2012.

[2]李海鹰.10kV电力配网工程系统的设计.2012.endprint