关于10kV配网自动化系统设计问题的思考

关于10kV配网自动化系统设计问题的思考

发表时间：2019-10-30T11:12:26.117Z 来源：《当代电力文化》2019年10期作者： 1潘小龙 2陈丹萍

[导读] 只有不断优化改进，对配电网自动化系统的设计予以强化，才能确保配电网运行效率，从而服务于社会、服务于人民。

1国网河北省电力有限公司深州市供电分公司，河北衡水 053000

2国网河北省电力有限公司武邑县供电分公司，河北衡水 053000

摘要：自改革开放以来，国内经济社会不断发展，当前已步入互联网经济时代，工业、家庭用电需求与日俱增，这不但对电力系统配电网所提要求愈加严格，也对配电网设计带来了较大难度，只有不断优化改进，对配电网自动化系统的设计予以强化，才能确保配电网运行效率，从而服务于社会、服务于人民。

关键词：电力系统；配网自动化；设计

1 配网自动化系统的结构与特点

实现配网自动化的整体系统分成了不同的层次，各个部分之间既是相互独立，同时可以通过通讯系统实时进行信息交互，从而实现对整个系统的管理与控制。在负荷比较大且比较集中的地方，对供电可靠性和供电质量具有更高的要求。系统结构图如图1所示。

系统的主站主要完成的功能:(1)配网功能；(2)实现馈线的自动化;(3)配电地理信息系统；(4)设有与其他系统结合的接口；(5)自动抄表。

1.1 配电主站层

主站的主要责任是完成对电力系统中设备的运行情况进行检测，并实现控制功能。主要完成故障检测，检测到故障时判断故障位置，当发生瞬时故障时，及时隔离故障，缩短停电时间。

1.2 配电子站层

配网子站是沟通主站与终端的重要桥梁，负责与主站通信的同时，还需将信息反馈给线路末端设备，从而实现“三遥”功能，配电子站层与配电主站之间通过网络通信，同时还与配电终端层之间形成通讯网络。

1.3 配电终端层

配电终端层是最接近配网系统的部分，主要有柱上开关的FTU，配变上的TTU等等，主要负责采集开闭站、柱上开关等设备的运行情况，同时执行智能化功能。

配网系统的主站、子站和终端层通过通讯系统进行信息交互，分层的系统结构具有以下特点:

(1)各层面执行不同功能。配电主站是配电系统的大脑，实现对正常运行情况下系统的检测，对故障的识别，从而实现配网自动化。子站层是信息交互的重要媒介。终端层主要负责数据采集，并执行命令。

(2)不同层面相互协调。配网系统的主站、子站和终端层相互协调，系统之间既相互独立，又相互传送信息，缺一不可。

(3)功能分布的集散控制系统是最优的。根据实际电网的运行情况，将配网系统应用其中，提高供电可靠性和电能质量，实现系统的最优化。

2 电力系统配网自动化设计部署

2.1 实现检测技术的自动化

在针对短路故障问题上，电力企业应该借助于自动化技术的实际应用，实现远程的监管与遥控，实时的将系统运行情况进行记录与上传，让配网自动化的主机系统进行自主的分析判断，及时的发现故障发生点，与故障区域，并就对应区域问题进行合理的故障解决措施提供。

2.2 助力于搭建强大的硬件支持系统

在电力系统自动化运作的硬件支持系统构建的过程中，是需要相应的技术人员来进行未来应用范围的合理预测，并且需要对系统的各个部分都作出结构上的全面的综合性测评。

一旦硬件系统的建设完成，技术人员需要根据配电网的实际概括进行有效的数据信息采集，而这项工作的目的在于可以将信息数据进行更为全面的比较工作，从而使得系统在运行中的效益呈现最大化的发展势态。

对于已经建设成功的硬件系统，还需要有工作人员对视配电网的运作进行实时的监控操作，及时的发现问题，降低配电网的故障发生

率。

3 10kV配电网自动化系统设计的应用

3.1 主站集中控制系统的应用

在10kV配网实际工作中，为全面降低故障发生概率，提高配网运行的可靠性，可通过主站集中控制，对配网的自动化系统进行控制，一旦发生故障，能够及时对故障进行智能定位，以此迅速解决故障，降低供电企业的损失。主站集中控制技术的应用，主要对配电终端进行监测，如果配电终端发生故障，将发出警报，主站集中控制系统即刻采集故障信息并分析故障，及时确定故障类型、故障位置，提出故障隔离措施并解决，降低故障影响。该控制技术并不需要配合变电站重合闸，不需要配合进行保护，具有操作便利、管理简单、分段自由等优势，但是，该类技术定位故障并控制时，对主站、通信依赖性较强，投入的资金量较大。

中心城区推广该方案，主干线关键节点配置自动化断路器，采用有线或可靠的无线通信方式接入主站，故障时分段节点按电流时间级差就地切除故障，主站汇总分析各开关跳闸和告警信息，自动定位故障点，遥控对应开关将故障隔离到最小区段，并通过转供恢复区段外供电。

3.2 智能分布式故障定位系统的应用

智能分布式故障定位系统的应用，主要是对配网各终端进行检测，一旦发现故障，系统直接将故障信息发送到主站，并对终端信息进行综合分析，判断故障所在方位，并将判断结果发送到主站，如此，工作人员可根据主站接收的信息定位故障并快速解决，推动10kV配网的自动化发展。在该系统应用中，因为其配置相应的保护装置，如重合闸、三项过流保护、接地告警、分布式故障判断等。高可靠性地区可采用该方案，主干线所有节点均配置自动化断路器，通过对等光纤通信实现故障的快速就地切除、隔离和联络开关的备自投，实现配电网的秒级自愈控制。

3.3 远程故障点处理技术的应用

在10kV配网进行通信铺设中，对于偏远线路，铺设工程困难，对此，为实现对故障的实时检测，可选择装设故障指示器，对线路故障进行定位，提高配网的可靠性。同时，还可将故障定位的主站、通信终端、故障指示器等有效结合，实现故障的可视化定位，为故障的处理提供便利。依照配置不同，远程故障点的处理技术主要有以下几种模式：单一故障指示器、故障指示器结合通信终端、故障定位的主站、指示器与通信终端三合一模式。

在应用单一故障指示器时，存在以下问题：在故障指示器运行中，为保障输电线路监控的全面性，需要每隔一段距离装设一个指示器，仅维护指示器的正常运转，需要投入较多人力，与配网自动化要求不符。同时，普通故障指示器并没有通信功能，无法向运维人员实时发送线路故障信息，运维人员需要巡视现场，才能确定故障点，故障维修时间延长。另外，普通故障指示器仅仅能够检测故障，并不能对线路运行状态进行监控，并且，普通的故障指示器是独立设备，无法有效利用信息系统中的各类资源。因此，该类故障指示器逐渐被智能型故障指示器代替，为配网的自动化发展提供了推动力。

智能型故障指示器，具有短路故障检测、远程控制、接地检测等多种功能，在10kV配网自动化运行中，一旦输电线路出现故障，故障指示器能够利用GPRS通信平台，及时将故障信息传递到终端系统，线路运维人员能够实时掌握故障情况，并及时解决故障，有效保障配网的可靠运行。

4 结语

伴随新时代的来临，国家电网技术获取了更进一步的发展，农村电网的改革与发展有了较好成效。对其10kV配电网自动化管理系统的设计进行了探讨，望以此达成配电网智能化管理的目的，从而为国家电网建设予以支撑。

参考文献：

[1]何永顺.电网运行管理中电力自动化系统技术的应用研究[J].电子元器件与信息技术,2018(10):124-127.