配电网低压设备管理现状及发展研究 刘玉海

配电网低压设备管理现状及发展研究刘玉海

发表时间：2019-02-13T16:05:07.657Z 来源：《基层建设》2018年第36期作者：刘玉海

[导读] 摘要：在我国经济不断持续发展的同时，配电网高压设备管理也在不断完善和改进，其不但具有先进的地理信息技术，还可以实时定位和监测，用户对其满意程度是比较高的。

国网河北省电力有限公司吴桥县供电分公司 061800

摘要：在我国经济不断持续发展的同时，配电网高压设备管理也在不断完善和改进，其不但具有先进的地理信息技术，还可以实时定位和监测，用户对其满意程度是比较高的。但当前我国的配电网低压设备管理仍具有一定的弊端。针对配网低压设备管理的内容和主要职责，本文对地理信息技术在此领域的应用做了总体介绍，并指出其应用的瓶颈是在现实地图中精确定位的工作量巨大但效果不显著。比较合适的方法是以简化的接线示意图来表示电气联系和相对位置，同时也对图形化管理的功能做了简单介绍和肯定。配电网低压设备的管理和调控，都是通过人工进行的，已经无法适应经济的发展，其与配电网基础设施相比，水平有一定滞后，应不断提升其管理效率。

关键词：低压设备管理；配网管理；配电网；低压设备；管理现状发展研究

前言：“经济发展，电力先行”。我国经济已经连续30年保持了持续较快增长，对电力行业而言，原有的配电网已经不能满足持续增长的电力需求。为此，近年来，我国投入巨资对配电网进行了大规模改造。通过配电网的升级改造，不仅改变了我国配电网的结构，也大幅提升了配电网的设备性能。电力系统补偿和无功功率平衡是保证电压质量的基础，对无功补偿进行合理控制可保证电压质量，还可以提升系统运行的安全稳定性并减少电能损耗从而发掘出低压无功补偿技术的经济效益。但是要保障配电网正常稳定运行，仅仅升级硬件设备是不够的，还需要同步提高配电网的设备管理水平。对县级供电企业来说，尤其要提高低压配电网设备的实际管理水平。

一、配电网低压设备管理现状

我国配电网可分为高压配电网（0.4kV以上）和低压配电网（0.4kV及以下）两类。在县级供电企业的实际管理中，高压配电网和低压配电网一般由不同部门负责。

低压配电网是指配电变压器以下的部分。配电网低压设备就是指低压配电网内涉及的各种电力设备，包括主线路、支线路、下户线、低压杆塔、杆上设备、集装表箱、电表等。

近年来，我国对高压配电网管理给予了较多的重视，不仅采用了地理信息技术，建立了统一、有效的设备管理方式，而且对故障和设备可以快速定位和查询。而低压配电网由于杆塔众多、走向复杂、分支密集、设备种类繁杂等原因，低压设备的管理相对更加困难。现有的配电网低压设备大都采用人工管理模式，而人工管理模式只能以配电变压器台数为分区，对每个台区单位内的低压设备分类进行统计、汇总和管理，很难对每个具体的设备进行管理，更难实现对具体设备的快速定位和查询，也无法反映相关设备之间的层次关系。

二、配电网无功补偿简述

配电网具有负荷密集、负荷电流大、日负荷变化大等特点。高压配电网经过改造后，配电线路的主线路一般不长，但其所带的10kV配电变压器较多，一般每隔200-300m就装有一台配变，配变容量较大。对配电线路来说，由于线路所带的配电变压器很多，配电变压器所固有的空载无功损耗就很大，再加上重负荷时的漏磁无功损耗和用户的无功消耗，导致线路功率因数偏低。如果不进行适当合理补偿，配电线路和配电变压器产生的电量损失较大，将直接影响配电网本身运行的安全性和经济性。从用电需求侧用户终端角度看，随着配电网用电容量的增加，用户家用电器负载也不断增加，使配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。用电高峰期，可能出现用户末端电压远低于国家标准，而用电低谷期，用户末端电压又远高于国家标准的情况，这不仅造成电能浪费，而且影响用户端设备的使用寿命。因此，在公用变低压侧进行无功功率补偿已成为口前提高供电水平、降低无功损耗通用做法。

（2）现状

地理信息技术包括地理信息系统、遥感技术、全球定位系统和数字地球技术。地理信息系统是一种空间信息系统，它对地表数据进行采集、储存、分析和显示。由于主网架电压等级高、设备数量少、设备成本高、安全运行要求高、体积庞大容易定位的特点，地理信息技术已经广泛应用于主网架，并且取得了不错的效果。但是低压配电网由于设备繁多、线路布局繁杂密集以及电力设备种类和数量较多等因素，使用地理信息技术来采集低压配网数据在省管理成本上并不具备明显优势。目前，低压配电网络的管理模式主要还是依靠人工管理模式，根据不同地区来划分低压配电变压器的台数，然后，对每个区域内的低压设备进行分类汇总，并划分台数到个人进行负责管理。现阶段，配电网低压设备管理，主要应用人工进行管理，按照区域的不同，对配电网低压设备中，变压器的数量做出划分，具体分配到个人进行维护和管理。但人力和物力是非常有限的，每个工作人员被分配到的监管设备数量非常多，而且种类也很复杂，无法具体到某个监测设备的全程严密监管，所以无法在网络系统中及时反馈设备故障的位置及查询，也不能明确指出系统所有层级间的联系。

三、RTU在配网低压设备管理的应用

（1）低压设备管理中RTU的应用

RTU即远程终端，是对现场设备的监测和控制的自动化系统，主要由信号IO模块、PLC、通信网络和后台组成。后台软件和服务器可以实现对前端设备的远程监控，实现四遥功能。

RTU主要功能有采集模拟量、开关量、脉冲量或直采工频量发至远方，带有光电隔离、接收远方控制和校核指令、软件自恢复和硬件自诊断、通道监视、远方对时、与多个后台通信、采集顺序记录并发送、远方就地切换、转发远动信息等功能。RTU的优势在于通信距离远、环境适应性强、扩展性好等。

通过应用PLC实现RTU方案，较之传统的单片机应用更加简单、可靠，因此，基于PLC的低压配电网RTU方案很多实现在实际现场中，其抗干扰能力及保养上更加具备优势。同时，由于PLC是模块化结构，故具备更为强大的扩展能力。

（3）低压设备管理中无线RTU的开发和应用

RTU在低压设备管理中发挥着巨大的作用，为了在此基础上，将更多功能集成，并减少通信网络建设的成本和运维工作，已有企业开发和推广使用了基于公共移动通信服务商的无线RTU。无线RTU包括计算机网络、通信网络、C\S与B\S相结合的体系结构，是一种可实现无线监控远程管理的多功能低压配电管理系统，其主要由三个部分组成：通信网、低压配电网监控装置（上、下位机）、后台机。这种无线RTU通过移动网络实现后台和前端的通信，使用无线网络具有建设周期短、投资少、安全稳定等优点。