浅谈配电网自动化建设要点

摘要：所谓配电网就是从输电网接收电能，再分配给各用户的电力网。它是电力系统中电能发、送、变、配的最后一个环节，向用户提供电能，由发电厂发出的电能通过输电网送往消费电能的地区，再由配电网将电力分配至用户。

关键词：配电网；自动化；建设

中图分类号：TM64 文献标识码：A

配电系统是电力系统中把发、输电系统与用户连接起来的重要环节。由配电一次设备，包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关在内构成的配电网，以及包括继电保护、自动装置、测量和计量仪表、通信和控制等二次设备构成的配电系统，直接向用户供应电能。就我国电力系统而言，配电网的电压等级一般为110kV以下。通常把35kV电压等级以上的配电网称为高压配电网；10kV电压等级配电网称为中压配电网；0.4kV （380/220V）电压等级配电网称为低压配电网。

长期以来，从经济性和施工方便等原因考虑，架空线路一直是国内外电力线路的首选。电压越高，比值越大。因此超高压与高压线路一般都是采用架空线路。城市电网的中压（10kV）配电线路，以往一直是采取沿街道架设架空线路的方法。随着城市现代化建设和改造，市中心主要街道、新建小区、工业开发区等，均按规划提出采用电缆线路的要求，以优化环境。常用的电力电缆有油纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、交联聚乙烯绝缘电缆等。

三相配电网中性点与大地的电气连接，称为配电网的中性点接地方式。配电网的中性点接地方式有如下几种：中性点不接地，中性点经高阻抗接地，中性点经消弧线圈接地，中性点直接接地，中性点经小电阻接地。

总结起来可归纳为两大类：一类称为中性点非有效接地系统〔包括中性点不接地系统中性点经高阻抗接地系统、中性点经消弧线圈接地系统），或称小电流接地系统；另一类称为中性点有效接地系统（包括中性点直接接地系统、中性点经小电阻接地系统），或称为大电流接地系统。

中性点采取何种接地方式，是否接地，是个很复杂的技术和经济上的问题，涉及到电网的可靠运行、人身安全、继电保护的灵活性、电网的过电压、通信的可靠性等问题.

1我国配电网的主要特点

我国配电网以10-35kV为主，几十年来，由于城市和农村各种因素所造成的差别，各自形成了如下特点：

1.1农村配电网短路容量小，一般在100-- 200MVA。而城市配电网短路容量大，在200--300MVA左右。

1.2配电网直接与用户发生关系，需求量大。尤其是近几年随着工农业的发展和乡镇企业的兴起，配电线路不断延伸，配电变压器不断增加，配、供电范围也在逐年扩大，配电变压器容量在增加。

1.3农村配电网负荷分散、供电半径大、线路长，有的10kV配电线路长达几十公里，线路维护工作量大。而城市负荷相对集中，布点多，但事故影响大。

1.4配电网事故受外界影响因素较多，尤其是架空配电线路，因雷击、鸟害、大风及树木的影响，造成瞬间故障和永久性故障的概率高，供电可靠性差。

1.5线路长，负荷变化大，末端的短路电流与最大负荷电流相接近，保护配合困难，熔断器的保护性能受运行环境的影响，上、下级配合困难，尤其是主变压器保护，问题较多，不能满足保护配合要求。

1.6配电网设备及控制装置技术性能落后是事故率高的主要原因。目前，在配电网中大量应用油断路器，而由于油断路器介质容易劣化，连续开断几次短路电流就应进行检修，否则就不能保证断路器原来的开断性能，甚至可能引起保护开关爆炸和烧毁的严重后果。为此，电力运行部门明确规定，油断路器一般不设重合装置，在开断5次短路故障后应进行一次检修，一且线路发生故障（瞬时故障或永久性故障），保护开关则不再重合。但由于线路长，分支线多，查寻工作困难，加大了运行人员劳动强度。

2配电网自动化

随着用电需求量的增长和电力供求市场化的发展趋势，用户对供电可靠性、电能质量，以及优质服务的要求都不断提高，传统的配电网技术和管理方法已经很难满足配电网安全、优质和经济运行的要求.提高电能质量要由改善整个电力系统的装备和运行来达到，合理完善的配电网络结构可以提高供电可靠性和电压质量。同时，配电网的保护、监测和控制的自动化，对于配电网的安全经济运行和提高电能质量也很重要。所以，在加强配电网设备建设的同时，发展配电网自动化，采用现代电子、通信和计算机等技术和装备，对配电网及其用户在正常运行和事故情况下进行实时监测和自动化保护、控制、管理，能大大提高供电质量和运行经济性，改善服务和提高工作效率。

通常把利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，实现对配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的综合自动化系统，称为配电管理系统简称DMS。一般认为，DMS是和电网调度自动化的能量管理系统（EMS）处于同一层次。二者不同之处是EMS涉及发、输电系统，DMS是配电管理系统.

3配电网自动化应做好以下几点

3.1立足于国情，城市电网的实际要求，以真正解决配电网的实际问题，以符合供电可靠性及用户供电的要求，不搞形式、不追潮流，将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去。

3.2以保证供电可靠性为前提，确保电力用户用电的时效性，满足电力用户的供电需求。较长一段时间以来，电力能源紧缺，限制供电现象较为普遍，但如何确保用户在不限电时避免其它事故所造成供电的影响，应从用户用电的实际要求为出发点，做好用户用电的服务工作，体现用户是上帝的精神，在电力经营部门也应得到体现。

3.3满足和确保供电的质量，随着城市高新技术用装备和居民家用电器的要求，高峰低谷现象对电能质量是相对应的，除电压幅值，频率以及谐波对用户都将产生不良的影响外，甚至会影响电能的计量，因此要采用调峰、调压来保证电能质量。

3.4降低电网的损耗、电能损耗往往作为电力经营和运行不可避免的事，但是损耗决定于电网结构和输送电负荷的条件来决定，城市电网改造之一是改进导线截面，降低线路的电阻率，采用新的输送电金具，减少线路电能损失。采取无功就地补偿，提高功率因素，合理调度和负荷分配，优化网络潮流，做到经济运行。

3.5提高网络的供电能力，减少用户的停电机率，网络的互供能力主要反应网络接线、负荷的合理调整。

3.6采用自动化装备，提高设备的故障判断能力和自动隔离故障，恢复非故障线路的供电条件，选择自动化程度较高的自动化设备。

3.7解决配电网用设备的技术性能，提高设备的自身可靠性运行能力，尤其是配电网开关设备的操动机构及内部结构适应于户外（户内）运行条件，做到不检修周期长，设备运行可靠。大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用。

结语

需要注意的是，在配电系统中，各级变电站之间、变电站与开闭所及用户之间都必须通过架空线路或电缆线路连接起来，以传送电能。由于在市区、城郊、农村的环境条件有很大差别，线路亦有不同的电压等级，因此对采用线路的类型，以及架空线路的杆型、导线的结构与截面或电缆线路的敷设方法、电缆的型号与截面，均需经过分析才能予以确定。在配电网实现自动化的过程中尤为要注意这些细节，成败往往在此。

参考文献

[1]刘健.变结构耗散网络——配电网自动化新算法[M].中国水利水电出版社.2000.

[2]陈章潮.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社，1998.

[3]李全林.信息化带动工业化指南[M].东南大学出版社，2005.