阐述配网自动化系统在城市电网中的应用

摘要：本文主要阐述了配网自动化系统的相关概念，介绍了城市配电网络自动化体系的结构，并具体分析了配网自动化系统在错峰用电管理中的应用，同时提出了促进配网自动化在城市电网中的应用的措施，最后以实例对具体的实施方案进行了分析。

关键词：配网自动化系统；城市电网；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

随着国民经济快速发展，传统的电力系统已逐渐不能满足现代社会对电力需求，配网自动化的发展已经成为了趋势。实现配电自动化，用以提高配电网的管理水平是当前电网改造的必经之路，只有通过这种方式才能为各用户提供优质可靠的电力。因此，要加大配网自动化的建设和管理力度，以期更好地服务于大众，为我国供电事业做出巨大的贡献。

1、配网自动化系统概述

1.1配网自动化

首先，配网自动化的内容涉及很广泛，但是主要涉及的领域是：配电和用电领域。其中，在配电自动化设计实施中，我们需结合在确保电压的质量和减少电网网损的基础上，尽量对配电网的结果进行简要。此外，我们还需保证资源的充分和合理运用，减少对人员的调度和劳动强度，以实现人员的合理利用。再根据安全运行原则采取相应的防护措施，将配网自动化各硬件设备统一起来，进而扩大网络空间和增加新的应用系统。这对配网自动化在安全运行中的整合技术、故障处理和通讯技术都有积极的促进作用

1.2配网自动化系统存在的优点

（1）配网自动化系统需采用网络将其配电自动化系统进一步网络化、透明化，最终实现配网自动化系统可以支撑配电过程中的监控

（2）配网自动化系统可以实现其网络运营和通过实时、准确的参考数据进行下一步配网工作，以便做出正确的判断和实现其目标

（3）配网自动化系统具有遥控功能，可以实现其调度人员在工作中的准确度和及时性，进而有效的调配电网络在供应时发生的不良隋况，从而降低故障发生后为电网带来的影响

城市化进程中电力工程建设在进行高压输电线路运营系统建设过程中，经常会采用配电网自动化输送日常用电需求。但是，在实际配电网自动化运行系统中配网自动化系统终端设备环境的安全运行管理工作却存在诸多问题尚待解决。

2、城市配电网络自动化体系的结构

当前，在我国的国家电网中存在的城市配网自动化体系的结构主要包括主站、子站、终端二层结构，集中监控和集中采集的模式；主站、子站、终端二层结构，集中采集与分散监控的模式；城市配网中自动化的开关设备之间的相互配合模式以及主站、终端两层结构等四种结构模式。对于这四种城市配电网络自动化体系的结构模式，它们各自有其优势与不利，在实际的应用中，我们可以依据城市配电网络发展的实际情况，有针对性的选择对自动化体系结构模式，进而确保能够合理的选择，除此以外，还要尤其注意主站的建设，这是由于主站建设的实用性会对配电网络自动化系统的实用性有着直接的决定作用。在实际中，配电网络的在线监控点在不断的发生着变化，所以，我们应该将配电网络中的业务进行扩展，对线路也要进行相应的改变，一定要将这些实时变化的信息传递到配电网络中的自动化系统之中，只有这样才能确保主站系统中所反映出的信息的真实性，才能使其成为配电网络中最真实的信息。

3、配网自动化系统在错峰用电管理中的应用

配网自动化系统可以对10kV馈线故障的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能：在配网自动化系统正常运行的情况下，采用电压、电流混合型DA方案来完成整个的DA过程；当配网自动化系统中出现中断现象时，就要启动电压型就地控制方案，并实现故障的隔离。混合型DA方案是主保护，就地控制方案是后备保护，这样就可以很好地确保DA故障处理的准确性和可靠性。

配网自动化系统具有监测TTU功能：该自动化系统不仅能够实时地监视配电变压器的运行情况，还能够监视配变TTU提供的在不同时段的电量、负荷曲线以及超欠值等实时数据；这些被监视的对象都是主要的数据源，更有利于实现配电管理功能；此外，该系统还有利于实施馈线和台变的线损考核，促进了配网自动化线路中线损的实时管理。

配网自动化系统还能够控制与管理负荷：对于系统中的负荷数据都是来自不同的各种渠道，配网自动化系统能够对这些数据进行综合分析，经过处理与加工后，做出最后的控制策略，实现高层次的负荷管理，如负荷性质、负荷的分类以及负荷短期的预测等。不但如此，配电自动化系统还对远方抄表、电量电价的分析以及系统怎样实现自动计费和管理等方面都有了进一步的研究。除上述的功能外，配网自动化系统还可以实现GIS/AM/FM的联网、应用与开发；DMS与EMS、MIS的联网以及各种数据的共享等。

4、促进配网自动化在城市电网中的应用的措施

（1）牢牢掌控好通讯技能。通信是整个技术的关键，是强配网自动化技术实现的重要前提。它主要掌控电力系统数字的收集、设备的监管等方面。通信技术是配网自动化技术的主力，引领配网自动化技术在整个城市电力系统中“冲锋陷阵”。

（2）有效操控电力设备，确保安全的电力环境。配网自动化系统工作量大，要监管电力系统的许多方面，同时设备数量庞大且操作时对技术要求高，因此需要高素质的人员进行掌控。可见，配网自动化的操作需要一大批娴熟的专业员工。

（3）改变目前配网自动化设备单一的结构，引进先进设备，提高工作效率和技术含量。各部门之间加强合作沟通与交流，实现资源共享，同时杜绝电力资源的浪费。

5、配网自动化系统实施方案实例

深圳市盐田区共分为4个供电分区，分别是沙头角、海景、盐田、梅沙四个供电网格。该区域共有115条公用线路供电，38个自动化站点；以两种自动化终端类型分布，分别是DTU和断路器；通信方式分为光纤通信和GPRS通信两种。现已完成盐田区第一期配网自动化工程，共有25个DTU控制以光纤通信的三遥站点和12个以GPRS通信的用断路器。

5.1主站系统构架

配网自动化系统建设依据《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》，基于CIM模型建立信息交换总线，采用松辆合方式实现各个应用系统的交互与共享。配网自动化系统按照2层体系结构，主要由自动化主站和自动化终端组成，终端采集的数据上送主站，主站层通过信息交换总线实现与其他相关系统的应用集成。

5.2配电终端配置方案

5.2.1、DTU配置方案

DTU按不小于6个间隔的容量进行配置，且必须带有扩展功能，以满足一次设备扩容需要。DTU采用模块化、可扩展、低功耗的产品，具有高可靠性和适应性，同时其由系统电源模块、主控模块、通信模块、接口模块等多个独立模块组成，便于今后升级和更换.DTU配置有24 V,12 Ah蓄电池，可供DTU柜工作的时间大于48小时，允许操作开关动作的次数为5次。同时，DTU能与不同的一次设备及主站进行完好配合，实现环网供电、故障隔离、负荷转供等功能。

5.2.2、断路器配置方案

断路器柜同样具有扩展功能，由于断路器基本装在户外，所以都配备了PT柜，控制模块可以从PT柜中取220V电源。由于断路器柜具有断开故障电流的能力，所以一般装设在每条线路的中间，当因故障引起跳闸时，可以减少一半的停电范围，对配电网运维和抢修都具有积极意义。在后期的自动化项目中会将光纤敷设至断路器内，可以大大提升断路器自动化通信的可靠性。

结语

总而言之，配网自动化对城市电力建设做出了巨大贡献，为城市基础设施增添力量。因此，要建立起完善健全的智能配电网络，进而切实提高电能质量和供电可靠性，为将来分布式电源的接人创造有利条件，从而获得高附加值的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]王晓东,张雄飞,吴俊. 城市电网中配网自动化系统的实施原则及基础研究[J]. 中国新技术新产品,2012,24:164-165.

[2]王丽芳,何卫斌. 配网自动化在城市电网中的改造应用[J]. 电源技术应用,2013,03:221+230.