试论配网自动化系统在城市电网中的应用

摘要：简要阐述配网自动化技术和作者本单位电网概况的基础上，重点介绍了该技术在现场推广应用的情况，对电网智能化技术改造和电网技术管理水平的提升，具有较好的借鉴意义。

关键词：配网自动化；兖矿；应用

中图分类号：TM7文献标识码： A

一、电力系统配网自动化概述

电力系统配网自动化技术又称为智能电网技术是服务于城乡配电网改造建设的重要技术，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，通信技术是配电自动化的关键。目前，我国配电自动化进行了较多试点，由配电主站、子站和馈线终端构成的三层结构已得到普遍认可，光纤通信作为主干网的通信方式也得到共识。馈线自动化的实现也完全能够建立在光纤通信的基础上，这使得馈线终端能够快速地彼此通信，共同实现具有更高性能的馈线自动化功能，与传统的供电网络相比，近代的电力系统配网自动化技术有着很多优势。

（一）拥有多重智能化的控制装置（IED）

电力系统配网自动化又称为智能电网，其拥有多重的智能化控制装置（IED），用来实施电网线路的保护和控制各线路供电电压的平衡，通常由提供人机交互界面的地面控制、监视系统和一台收集、处理电网信息的计算机工作站组成一个通信网络，并和各地的不同电力用户的IED和通信网络进行连接，拥有高效的远程控制机能。通过各级多重的智能化控制装置（IED）可以实时的对供电网络进行监控和检测，实现一对一的设备远程控制。

（二）拥有自动重组功能

智能电网的自动重组功能是指配电网的开关采用的电动操作式负荷系统，在取代传统继电保护装置的计算机检测系统识别、监控到配电网中存在的故障时，可以自动实现对故障区域的隔离，并利用其它的辅助电网线路迅速实现供电系统的恢复，从而重新组合配电网的供电方式，保证电网的畅通和持续。此项技术中，我国还实现了计算机监控功能与远程通信功能的分离，实现了对配电网的实时调度管理、持续运行以及与地理信息系统的结合，创设了一个更为良好、开放的通信网络和管理环境。

（三）便于操作维护

与传统电力系统配网技术相比，智能电网技术采用了计算机自动检测、监控技术，以及多重的自动控制装置（IED）使得整个电力系统高度自动化、智能化，操作和维护较以前纯粹的手动操作简便快捷了许多，不仅提高了工作效率，还避免了操作过程中造成的人员伤亡。

二、城市电网规划中存在的问题

1、城市电网规划观念滞后

城市电网规划的观念远远落后于时代的发展，我国城市电网的发展非常快，电力企业的规划往往跟不上电网发展的速度，缺乏必需的优化理念，对于城市电网的未来发展没有做出准确的预判，忽略了城市电网所具有的投资回报率。另一方面，城市电网规划没有很好的利用现在发达的科学技术，城市电网的智能化以及自动优化等还处于初级阶段，尚不能广泛应用于城市电网的规划和建设当中。

2、与城市发展不协调

我国城市发展速度很快，城市用地的格局也在不断地变化，城市电网的规划往往跟不上城市发展的速度，有时不得不根据实际中城市发展的方向进行相应的改变，城市电网规划与城市发展之间联系不够密切，不够协调，增大了城市电网规划的难度。

3、基础数据资料不全面

在城市电网的规划中，首要的任务就是对基础数据的收集和整理，但是在实际工作中，由于各种原因，城市电网在规划时对于基础的一些数据掌握的很不充分，基础数据的统计不够精确，更新速度也比较落后，使得城市电网在规划时产生了一定的计算偏差，影响了城市规划的科学性。

4、与城市的其它规划不统一

城市规划包含很多内容，城市电网的规划主要由电力企业进行，与城市其他规划的部门不同，它们之间缺少必要的交流，导致了城市电网规划和城市其他规划不协调、不统一，造成了城市建设难度的加大，城市电网规划和城市其他规划的衔接不当，城市其他规划未能为城市电网规划流出必要的空间，使得城市电网规划难以操作。

5、城市电网规划的信息化程度不足

城市电网规划实际上涉及到的内容是十分复杂的，它必须对城市建设的各个方面进行信息搜集和整理，而且还有考虑当前的经济状况，总而言之，城市电网规划所需要处理的信息量非常大，受信息的准确性和及时性的影响也很大。但是即便如此，我国城市电网规划很大程度上还是依靠人工来进行，对于信息技术的应用十分不熟练，导致了城市电网规划的效率低下、水平较低。

6、 技术不够先进

当前我国城市电网规划与发达国家相比还存在着很大的差距，尤其是技术和设备方面，而且我国城市电网覆盖的范围比较广，对相关的技术和设备的性能要求十分严格，这就使得我国城市电网在规划时达不到相关标准和要求，影响了城市电网规划的水平和质量。

三、电网结构设计

电网结构是指输送和分配电能（包括电压变换）的各类电压等级线路、变压器、配电装置的接线和连接方式。电网包含输电网络和配电网络。电网结构设计与电压等级、负荷性质、电源点、负荷容量与数目、地理位置以及可靠性的要求有关。常用的网架结构方式：

1）、放射状接线：是最简单的电网结构，运行和调度管理最简单，投资相对较少，但是供电可靠性较低。

2）、链式接线：是放射状接线的扩展，但可靠性低于放射状接线。

3）、环式接线：有较好的经济性和可靠性，但在网架薄弱的情况下，一条线路退出运行，将影响电压水平。

4）、多电源环式和串链式：具有多个电源的电网有环式和串链式两种常用结构，均具有较高的可靠性。但多个闭环结构电网会造成电网运行和调度的困难，包括机电保护配置的复杂性，短路电流水平也相对较高。

四、无功规划

无功电源和有功电源一样，是保证电力系统电能质量和安全稳定运行的不可缺少的一部分。无功电源不足将导致电网运行效率低，电能质量部合格等诸多问题。无功规划作为电网规划中的重要部分之一，其基本原则是分层分区平衡、合理安排和配置必要的无功功率补偿设备和电压调节手段，以满足各种运行方式下和规定运行方式下的电压水平要求。无功规划的目的是使得电网少输送无功功率，让负载所需无功功率通过无功电源就定平衡，避免在上级电网输送。在无功规划中，并非要按照所需无功缺额，全部补偿才是最经济的。经济合理地配置无功补偿设备，是电力系统经济运行和节省电力建设投资的重要方面。因此在满足电压和其他安全约束的条件下，需进行无功补偿优化。无功优化的目标函数一般有两种选择。

1）、以达到全网网损最小为目标；

2）、以经济效益最大化为目标。