城市配网自动化在配网中的应用

作者/吕庆国，泰安供电公司



城市配网自动化在配网中的应用

作者/吕庆国，泰安供电公司

文章摘要：随着市场经济的不断发展，城市发展的脚步不断加快，人们的生活水平和企业的现代化生产和管理水平也不断提高，城市安全可靠用电成了必须解决的问题。2015年统计表明，全国城市居民用电量每年增长20亿kw/h，原先城市的配电系统和结构已经无法满足城市居民和企业的需求，城市配网自动化系统成为发展城市电力系统、促进城市经济发展的重要手段。鉴于此，本文将针对城市配网自动化系统的现状及建设过程中应注意的问题进行分析，从而提出一些有利于城市配网自动化建设的意见，希望能促进城市电力供应的稳定。

关键词：城市配网；自动化系统；系统定位

经济发展和城市化进程的加快提高了人们的生活水平，也使人们对城市的供电质量和效率提出了更高的要求。然而，长期以来城市对电力建设缺少长期的规划，且不注重对电力建设的管理，使得多数城市的配网系统混乱复杂。因此，城市要大力发展配网自动化技术，实现高质量供电，从而促进城市经济的发展。

1.城市配网自动化概述

■1.1城市配网自动化的含义

配网自动化是一种集通信技术、自动控制技术和网络技术于一体，对电力系统实施自动动态监控的技术，它能够实现城市电力系统的自动化运行，以及城市电力调度的自动化。其次，城市配网自动化技术还能够在确保电力系统安全运行的基础上，提高城市电力部门的经济效益。合理的网架结构是实现城市配网自动化的重要前提，其具备将电能负荷转换成互供的能力，确保配网自动化技术在运行过程中的安全性和可靠性，从而提高供电能力和供电质量。

■1.2城市配网自动化的作用

城市配网自动化对城市供电有着重要的意义，具体涉及以下三点：一是实现城市配电网络自动化。配网自动化技术可以全面采集和监控用户的用电数据，使电网在良好的网络环境中运行。同时，配网自动化技术不仅可以采集用户数据，还可以采集运行的参数，在发生事故时进行报警；二是对电压进行管理。配电网络以实际电流和电压作为数据参照，来实现对城市电压的自动化控制；三是对城市配网自动化具有自我诊断功能，配电自动化系统能够在运行中自我诊断网络中的故障，并且还能对故障进行有效的辨别，从而将分析结果提交给诊断部门。这种自我诊断的功能能够避免电力系统在运行过程中的损失。

■1.3城市配网自动化的结构

城市配网自动化系统主要由配电主站、配电子站、配电终端和通信网络构成。配电主站是电力系统中最重要的组成部分，连接各个子站点并能够保持随时通信。配电子站多设置在变电站的内部，其作用是确保与电力终端的通信顺畅。城市配电自动化系统的内部网络环境较为复杂，不仅设备的种类较多，涉及的监控对象分布也十分广泛，想要保持正常的系统通信，就必须要设立配电子站。而配电终端则是起到了监控作用，配电终端监控各个站点的变压系统，从中找出节点中存在的问题并反馈到配电主站。通信网络是配网自动化系统中的重要设备，是连接主站和终端的重要通信设施。配电网络的运行过程较为复杂，通信设备更是分布广泛，因此良好的通信系统是保障城市配网自动化系统正常运行的前提条件。

2.城市配网自动化的现状

■2.1配电网络现状

目前，我国城市配网自动化系统的运行环境较为良好，处在一个相对稳定的状态下。这主要体现在，首先城市配网自动化系统的抵御风险能力较高，能够较大程度降低用户停电的概率；其次，城市的配网自动化系统还能够有效解决城市夏季用电高峰的问题，使居民夏季用电的稳定性大大提高。然而，城市配网自动化系统目前仍然还存在一些问题，比如不能满足居民用电质量和效率的高要求，还有不能彻底解决城市停电的问题等。

■2.2配电设备现状

长期以来，我国城市中的配网线路大多采用埋线电缆和架空相结合的方式，而随着城市高楼的不断增多，建筑物逐渐向高层发展，城市配网线路设备也在与时俱进，逐步转变为地埋电缆的方式。但是，供电部门在实行地埋电缆措施时仍然出现了许多困难，比如地下电缆线路层次复杂导致整个城市的配电网络混乱复杂，城市电路的负荷较高，严重影响了电网的运行能力和负荷能力。

3.城市配网自动化在配网中的应用

■3.1应用定位及目标

城市配电自动化系统的应用定位对城市未来的发展有着重要的意义。目前，我国城市处于飞速发展的时期，居民的用电量也在不断增加，作为城市发展的重要保障，城市的供电规划面临着巨大的挑战。因此，城市必须要进行严格的供电系统规划，首先应根据城市的实际情况来进行有效的分析，然后再结合城市未来的发展规划来确定城市配电网络的应用定位，从而有效提高配电网络的运行效率。其次，在城市配电自动化网络运行的过程中，还需要制定较为合理的发展规划。在制定发展规划时，需要注意以下几点：首先，城市规划部门要重视配电网络的可靠性。尽管城市的配电网络故障不可避免，但是配网自动化系统可以提升电网的运行稳定性，减少停电时间，提高配电系统的总体运行水平。其次，城市规划部门要注重对配电系统的电压管理。只有加强对配电电压的规划和管理，才能够保证城市电网的顺利运行，提高城市配网自动化系统的功能。

■3.2应用策略

（1）配电网架和设备

一般来说，城市的供电配网线路都在10kV左右，且配网的主干线电网大多采取电缆铺设和架空相结合的方式来运行。但是，随着城市的不断发展，城市的建筑风格越来越复杂，用传统配网架空的方式来搭建电网的难度不断加大。与此同时，规划部门在规划配网主干和分支网架的建设蓝图时必须要有超前意识，选择具有高负荷能力的导线和设备，从而使得配网系统能够高负荷运载，满足城市需要。另外，终端设备的开关是城市配网自动化系统的重要部分。规划部门在进行系统规划时，要确保系统终端端口和终端设备的开关接口匹配。近几年来，一些供电企业已经逐步意识到终端设备控制的重要性，为了防止设备出现故障，许多供电企业在终端上预留了另一个自动化设备的接口，这种做法为配网自动化提供了方便，也保障了配网自动化系统的安全性。

（2）配电信息化系统

配电信息化系统是一种通过地理信息来进行电力配网规划，从而达到管理配网线路，连接供电企业电力设备、输配电设备、电力用户以及变电站等核心业务的综合信息系统。城市在进行配网自动化建设过程中，采用信息化系统可以有效改善配网线路多、分布广和线路布网困难的问题，这是因为配电信息化系统能够准确采集线路的地理信息变化情况，并最终反馈给终端设备。配电信息化系统在提供地理信息的同时，还可以提高城市的供电效率，使配网自动化系统的管理水平得到提高，真正实现系统的远程自动化控制。因此，配电信息化系统是实现城市配网自动化管理的重要保障。

（3）配电自动化体系

城市配网自动化体系一般都是首先利用自动化设备和开关的配合，然后再由子站、主站和终端形成双层数据收集和监控部分来对配电网络实施监控，使配网主站的指令能够以最快速度传递到每个配电终端和子站中，达到将终端设备运行数据反馈到终端主站的目的。

主站的建设是城市配网自动化系统中至关重要的部分，系统无论采用哪一种自动化形式，都需要主站来进行系统的控制和管理。因此，有关部门在建设系统主站时，首先要考虑到主站建设的灵活性和实用性，然后再考虑主站管理的方便性。其次，配网线路的改线率较高，配网监控点时常会遇到更换的情况，监控点的更换会导致监控信息的改变。因此，有关部门要及时将改变的数据信息反馈到配网自动化系统中去，以保证主站得到的信息与线路的运行情况一致。如果子站监控点的改变信息没有在第一时间同步到配网自动化系统中，那么配网线路的实际运行情况就会和主站显示信息不符，这样会大大降低城市配网自动化系统的可靠性，系统也会失去其利用价值。当前，我国已有多数城市开始推进配电自动化系统的建设，并开发了配套的配电自动化使用评价系统，制定了相关工作制度和机制，为城市配电自动化体系的建设奠定了坚实的基础。

（4）配网GIS系统

地理信息系统（GIS）是在信息技术的发展下，为收集、储存、搜索、分析及输出显示地理空间定位数据而开发的一款数据库管理系统，其主要包括系统层、数据层、业务逻辑层构成。见图1。GIS系统在城市配电网自动化中的应用主要表现在以下几个方面：（1）输配电线路管理；（2）配电网设施管理；（3）终端消耗管理。

图1　配电网GIS系统的系统结构

4.城市配网自动化应用中应注意的问题

城市配网自动化系统是一项涉及部门较广、投资较大的系统工程。因此，在实施配网自动化系统之前，城市必须要对系统进行整体规划。城市规划部门首先要根据当地城市的发展特点，和供电企业等相关部门在信息化建设上达成一致意见，从而在综合规划和考虑的基础上，制定配电自动化系统的发展规划。其次，城市在进行配电系统改革的过程中，配电网的管理方式和原先传统的管理方法也有了不同，在这种条件下，就必须要选择具有高素质和高能力的工作人员来操作城市配电自动化系统。比如在进行配网应用分析时，工作人员必须要准确地掌握系统的历史运行数据和参数，这对工作人员提出了更高的要求，工作人员需要对系统进行定期使用和维护，更好地提高系统的运行效率。

5.结语

近年来，我国城市高速发展，居民和企业对城市的供电效率和质量都有了更高的要求，城市发展供电自动化成了城市发展的首要工作。城市配电自动化系统还要不断提高技术水平，采用先试点后推广的发展原则，为城市的可持续发展奠定坚实的基础。

【参考文献】

＊[1]程大桥.电力自动化技术在配网运行管理中应用[J].中国科技博览,2016(2)

＊[2]邱海峰,韩荣杰,汤宵,何婷.配网开关柜桩头温度与载流量关联算法研究[J].科技创新与应用,2016(3)

＊[3]李树臣.电力配网自动化运行优化策略研究[J].山东工业技术,2016(1)

＊[4]张栋.分析配网自动化系统运行中存在的问题[J].通讯世界,2015(12)

＊[5]傅希辰.配网自动化在隔离配网故障中的探析及应用[J].科技风,2015(24)

＊[6]郑治.浅谈配网自动化规划及实施[J].技术与市场,2015(12)

＊[7]江泉.配网自动化系统小电流接地故障定位方法探讨[J].华东科技：学术版,2015(12)