农网配电自动化技术的解决方案

梁秀飞

摘要：配电自动化为一种综合系统，在电网运转状态监督、故障方位确定与隔离以及协助电网系统快捷性恢复常规运行模式等方面体现出巨大的优越性。本文从实用性的视域出发，提出了农网配电自动化技术的几类解决方案，希望在协助供电企业与相关部门提升农网配电自动化系统规划与执行质量方面有所帮助。

关键词：农网配电自动化技术；电网；稳定运行；经济发展

引言

近年来，虽然我国农网配电系统取得了长足进步，如线路负荷能力有所提高，网络结构也日趋完善，但其自动化程度尚不合理，故在一定程度上限制了农网配电系统的安全运行、供电能力和维护管理，在此本文结合试点工程对其自动化技术进行优化。实践证明，其对于改善供电安全性和可靠性，节约资源，强化管理大有助益。

1农网配电自动化建设目标

农网配电自动化建设将由一个覆盖全面、联系紧密、功能互补、数据共享、控制联动的高可靠性的信息处理和控制集成系统、终端智能设备以及坚强网架共同构成。农网配电自动化建设应达到以下目标：其一，实现三遥功能，通过对配电网的实时监控，提升配网调度的安全性，避免由于支撑信息不足造成的可靠性较差的调度出现；其二，实现配电自动化功能，自动实现进行故障隔离、恢复非故障区供电，减少停电范围，缩短故障停电时间，提高供电的可靠性；其三，实时监测、改善电压质量。优化网络结构和无功配置，降低电能损耗；其四，提高配电台区供电质量，实现配变参数监测、保护、测量、动态无功补偿控制和三相不平衡治理等；其五，提高服务质量，提高为用户服务的响应速度和服务质量，保证故障时对用户供电的能力；其六，通过自动化系统的实施，真正提高企业的现代化管理水平。

2农网配电自动化原则

其一，稳定性。需要兼顾考虑系统和设备两个方面的稳定和可靠。因此要保证系统的结构简单，同时对于故障处理原则应考虑在各种运行状态下故障处理的可靠性；其二，实用性。要求解决方案要因地制宜、因网制宜，根据各单位的特点选择最适合、最能见效的自动化解决方案优先实施。自动化系统必须综合规划，统筹考虑各方案的特点，可以分步、分期实施，逐步升级；其三，先进性。指系统设计理念的先进性，系统规划有前瞻性，使用稳定有效的先进技术设备，但不应该理解为就是使用最新的技术和设备。

3农网配电自动化技术的解决方案

3.1分布式智能、网络式保护馈线自动化方案

分布式智能控制方案特性就是对断路器配置智能自动化监控设备以及电动负荷开关具有很强的依赖性，而且可以对配电线路电流的运转形式进行有效的检测和管理。分布式智能控制方案主要是指对电源开关两端的电压进行检测，并应用运转模式，提高检测准确性的一种控制方案，这一方案能够充分发挥控制器的逻辑功能，能够自主查找故障位置和避开故障范围两端的开关，进而对故障点进行有效的隔绝，并可以智能的将联络开关进行闭合，最终达到保证非故障区域的常规性和舒畅性的目的。这一方案通过V-I-T技术的逻辑辨识功能，可以实现迅速复电和高效检测故障点位置的目标。如果方案中的线路开关使用的是断路器装置，还能够通过重合器，发挥就地重合和快速切断故障的功能。在通信通道建设健全的基础上，自行的升级至标准化的FTU/DTU，具备三遥功能。

网络式保护控制方案编制工作和分布式智能控制方案具有很密切的联系，这一方案的特殊性表现在其具有GPRS通信和局部光纤通信功能，正是这些功能的存在保证了环网中各FTU信息的交互性。一旦配电系统中存在异常，这一方案不需要变电站的开关跳闸，就能够在较快的时间内让环网中各FTU自主的避开故障位置附近的两端开关，而且联络开关会主动合闸实现转供电，从而有效的减少停电面积，缩短停电时间。在这一方案的引导下，串联开关的无极差保护功能能够最大限度的发挥出来，并可以整合分布式就地控制技术的优势，保证配电设备运行的高效性和一致性。

3.2农网配电线路故障自动定位系统

农网配电线路故障自动定位系统方案以接地故障和故障指示器自动检测短路故障的功能为核心，有效发挥通信功能的作用，把动作信息利用短距离无线通信整合到就地安装通信终端，然后通信终端会把收集到的相关信息，利用GPRS通信或者是公共通信网络GSM的手機短信，发送到后台监控系统和中心站。当电网出现异常时，指示器会发出相应的信号，与此同时利用通信功能把这些信号发送到人机监视系统，后台会全面对接收的信号进行分析，最终在较短的时间内明确故障位置，并会在地理信息系统和主接线图中给出一定的提醒，同时会以短信的形式把定位结果发给相关工作人员。这一方案的应用，能够提高故障查找和处理效率，减少很多故障位置的查找时间，而且还能够有效的缩短停电时长，保证电网运行的经济性和稳定性。

3.3综合型实用方案

综合型实用方案就是把上面提到的两种方案整合到一个配电自动化系统中。在F类供电区域的郊区线路、农网线路等投资资金规模受限的场合，实施安装就地显示的故障指示器和带故障状态远程信息传输的一遥故障定位系统；在C、D、E类供电区域，实现故障自动定位和基本的状态检测和负荷监测；在A、B类供电区域的主环线路，已安装有电动开关的场合，可以安装三遥终端，实现故障情况下的故障隔离和负荷转供。推荐使用具有分布智能的终端和必要的网络式保护功能，以提高可靠性；在A类供电区域的中小城市和区域，实施以线路故障自动定位系统、SCADA和以GIS为基础的配电管理系统为基本功能的实用主站系统。

4 E-PON技术在配电自动化中的应用

EPON技术组网在配电自动化系统中的应用，可以将通信系统划分为三个层次，即主站层，变电所子站层与馈线层。手拉手环结构在当下配电自动化系统中具有较高的应用频率，2个OLT被安置在不同的变电站中，达到对光路整体性维护的目标，同时对不同变电站设施的检查与维修对配电系统运转的安稳性不会造成任何干扰。

在配电系统中，应用手拉手环运行结构，能够有效的保证单一通信ONU终端运行可靠性，同时还能够根据实际情况，把不同的PON连接口安装于ONU终端，从而实现对手拉手环结构的优化，优化后的结构应用到农网配电自动化系统中，再结合EPON技术的辅助功能，能够达到构建配电通信的目标，不仅使配电网络中的资源实现了共享，还为配电系统的自动化提供了技术支撑。

结语

对上述三种配电自动化解决方案的研究和分析，认为农网配电自动化系统的建设不应采取单一模式，而是根据实际情况合理布置配电线路监控点的选型，满足对不同配电线路的运行监控要求，大幅提升配电自动化系统的实用化水平。大量应用以故障指示器为基础的实用自动化方案，将可以帮助供电运行部门在一定的资金预算范围内，实现最大程度的配电自动化覆盖范围。对于馈线自动化（FA）故障隔离策略，在实现基本三遥功能的同时，以分布式智能为基础的馈线自动化方案，可以实现故障的自动隔离和转供，不依赖于通信和主站，可靠性更高，具有广泛推广价值。

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