配电自动化规划分析

摘要：本文通过介绍配电网的现状及存在的问题，提出改造配电网，规划要先行的4个问题，从而看到，配电自动化要在配电网结构合理，配电设备(主要是开关)符合自动化要求的基础上，再加周密的配电自动化规划，方能实施，否则会造成返工和浪费，达不到应有的效果。

关键词：配电自动化;配电网;配电自动化系统;配电管理系统;馈线自动化

Abstract: this paper introduces the present situation of the distribution network and the existing problems, this paper puts forward reform distribution network, planning to the first four problems and to see, power distribution automation in distribution network to reasonable structure, power distribution equipment, mainly switch) comply with the basis of the requirement of automation, add careful distribution automation planning, be able to implement, otherwise, it will cause rework and waste, cannot be unworkable.

Keywords: distribution automation; Distribution network; The power distribution automation system; Distribution management system; Feeder automation

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

前言

近年来，随着经济的发展，配网规模和结构出现实质性的变化。不断提高配网的运行及管理的自动化水平是客观实际的需要，这种需要使配网管理系统的建设势在必行。由于每个地方的实际情况不同，配电自动化的结构和应用也自然不同，因此配电自动化系统的可行性、实用性和先进性，逐步扩展和完善，成为配电自动化的关键因素。结合具体城市实际情况，进一步设计出先进、通用配电网自动化系统，对整个国内的城市与农村的电网改造与发展具有重要意义。

1、配电网的现状及存在的问题

长期以来我国电网严重缺电,发生“重发、轻供、不管用”的局面,致使配电网极端落后。表现在网络混乱,装备陈旧,供电可靠性低下。国外先进国家和地区的供电可靠率及相应年户停电时间为99. 9986%和10 min (纽约市),美国全国平均58min,日本全国平均9min。我国全国平均年停电时间长达30 h,差距太大。不但如此,目前突出矛盾是发电厂窝电,老百姓用不上电,卡脖子地方主要是配电网,表现在,

( 1)网络结构不合理,降低了供电可靠性;

( 2)配电线路上不设开关,一有问题便拉整条线路,或使用落后的油开关,负荷电流都不敢拉,每三年就要更换,有名无实;

( 3)供电半径过大,导线截面太小,使电压合格率很低;

( 4)无功补偿不完善,有的虽装了补偿电容器,但人工简单操作,在高峰投,低谷切,功率因数提不高;杆上公用变一般都未装补偿电容器,线损率居高不下;

( 5)配电变压器损耗大,容量不足,高峰过载烧坏屡见不鲜;

( 6)进户线老化,截面积小,适应不了用电增长要求,经常出事故。

为此,国家投巨资于城网 农网改造,以便提高配电网供电能力和安全经济运行水平。

2、改造配电网，规划要先行

以往由于缺乏投资，负荷上来，就近拉一条线路，临时对付，造成网络结构混乱，不符合“供用电规则” 要求。现在改造配电网不能简单化地加大导线截面或改为电缆、增大配变容量。广东某市为提高供电可靠性，也为改善市容，投巨资将架空线改为地埋电缆，实施了几条线路后发现，简单地将架空线改为电缆，提高可靠性效果不大，后来停工，重新抓规划，从改造网络结构入手。

现在应该借城网改造的东风首先规划好配电网络，使配电网逐步改造成现代化的合理的结构。网络规划中有以下4个问题值得考虑:

( 1)采用环网结构，即手拉手方式或对供方式，比较简单易行，提高可靠性指标到N-1。

例如福建省晋江市10 kV配电网原来都是简单辐射形结构，由大约10个变电站的10 kV出线直接向用户(直接或T接方式)供电，不但线路长，供电半径大，而且可靠性差。现在开始逐步改为手拉手结构，如联东-联西线便是一边接龙湖变，另一边接英林变，中间断开，一边发生故障可以倒到另一边供电，规划中其它线路将逐步改造成这种手拉手方式。手拉手方式就是环网结构，其可靠性可以达到N-1。江苏省苏州市西区大多是环网供电，规划做得比较好，自动化实施效果也好。

另外一种是变形的环网结构，将A、B、C三个电源点形成三角形手拉手，可靠性也是N-19但负荷转移率比一般环网降低一半。

对于可靠性要求高的，一般采用双回线加备自投方案，可靠性指标也只能达到N-1，但投资翻一番。国外有一种新式4- 6结构，由A、B、C、D 4个电源点，6条手拉手线路组成，当任两个元件发生故障时仍能保证正常供电。其可靠性指标可达N-2，负荷转移率降为三分之一。这种结构比较适合于新规划地区，而老城网改造难以实现。

( 2)环网结构可以用美式环网柜实现，也可用我国开闭所方式实现。

例如，上海浦东工业园区便采用4路自动化环网柜，一路进线，一路出线，另两路向用户(大用户)供电，或作为支线供电，设备体积不大(高1200ⅹ宽2600ⅹ深1000 mm)，一般安装在人行道~绿化带~停车场或大楼间的角落，不征地，不盖房，本身价格虽贵些，平均每路开关约4万元，但总的经济效果较好。当然环网柜方式对新的开发区或大面积住宅区较易实现，对老城网、老市区有一定困难。但若改变观念，也不是不可接受的，如南京市北京西路道路改造时就采用了环网柜，厦门在某新住宅区也使用环网柜，现在这两供电局已与外商合作组装环网柜，计划推广使用。

开闭所方式在我国一直沿用，苏州西区(新区)将开闭所设在大用户配电房隔壁或附近，开闭所由大用户提供，效果较好。但若是开闭所需征地建房就很不经济，如山西某市规划10 kV开闭所，土建费与开关设备费接近，征地还有困难。

山西另一城网规划也用开闭所，但采取与厢式变结合的新方式，无需征地建房，应该说，这是一种新思路，建立在新技术(厢式变)之上的因地制宜的好方案。

( 3)大型开闭所方案不可取。

厦门湖里开发区、苏州新加坡工业园区都是建大型开闭所，从变电所送电到开闭所，再配电到各用户，配出线路达十余条，大型开闭所占地建房费相当可观，这是若干年前的规划。但是，上述山西某市新规划还是大开闭所方案，要征地0. 25亩，土建费45万元，每个开闭所均投资百万元以上，可见就不是好方案。如果将这集中式大开闭所改为分散式小开闭所，在负荷旁边就近设开闭所，一般4路开关就够，而这小开闭所可采用厢式变结构或环网柜，比较合理。

( 4)据了解，目前配电网有不少单位仍全部采用断路器，而不是采用新型负荷开关，不难看出其投资是相当可观的。若进出线改用负荷开关，到大用户线也采用负荷开关，到就近配变采用熔断器，便可大幅度降低投资。目前国外熔断器熔断定值精度很高。

综上所述，配网规划应建立在国内、外最新技术平台之上，采用最新装备，选用无油化、长寿命、免维护的设备。

结语

配电自动化要在配电网结构合理，配电设备(主要是开关)符合自动化要求的基础上，再加周密的配电自动化规划，方能实施，否则会造成返工和浪费，达不到应有的效果。比方苏南某供电局几年前抓配电自动化，就简单地买了几台自动重合器和自动分段器，花了百余万元，结果只当普通开关用，后来才意识到应先做好自动化规划才行。

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