摘要：随着我国城市化进程的不断加快，县域经济、城区和农村用电客户增多，用电负荷大幅度增长供电服务范围扩大，对于配电网络的运行要求日益严格，配电网布局日趋复杂化，电网故障几率增加，使得配电网的运行维护工作量越来越大。本文就10kV配网自动化系统建设与规划进行探究，为相关人士参考。
关键词：10kV；配网自动化；建设；规划
引言
随着我国社会经济的发展进步,当前配网运行过程中自动化技术有着十分广泛的应用,能够很大程度上提高配网运行的安全稳定性。10kV配网自动化建设,需要构建配电网络运行系统,借助数字化技术实现对能源的有效管理。在计算机网络支撑下,10kV配网在运行过程中,即使受到其他方面因素的干扰导致运行过程出现问题和故障,也可以及时采取针对性的控制措施实现对故障的有效控制,本文就此进行了研究分析。
1配网自动化的重要意义
当今世界经济速度发展飞快，国内改革力度不断加大，短时停电、电压不稳等问题都可能造成人民财产巨大的损失，电力用户尤其位处城市核心及繁华地段对供电可靠性和供电质量的要求日益严苛。不同于电网调度自动化针对中高压的自动化监控调度，配网自动化由于其自身配电网更复杂，用户负荷，设备种类多，数量大的优势，对提高供电可靠性、保证供电质量有重大的意义，在今后很长一段时间，都将会成为电力系统发展的热门方向。
2配网自动化系统建设的思路
（1）配网自动化的规划设计应与该地区配网改造和发展规划相适应，统一协调，紧密结合。提升配网系统供电的可靠性和经济性。（2）配网自动化要实现信息化控制和管理。对配电网的各种相关数据（如用户数据、配电系统在线数据和离线数据）以及电网结构等信息进行有效的集成，使自动化系统能实现对配网的运行监测，实现控制、管理配电和用电的自动化。（3）配电网SCADA通过通信系统和终端设备将配网的实时状态传送到主站，便于实现远程监控。对条件允许的10Kv线柱上的开关、配电变压器、开闭站和环网柜进行运行数据采集。（4）配电自动化系统的规划设计要有一定的富余。即配网自动化设备（系统的CPU、内存、容量等）要满足今后5年—10年内的实际要求，最好能使配电自动化系统在规模和功能扩展的情况下，实现无缝扩充。
3配网自动化系统构成
3.1配电网主站
配电网主站负责配电网络数据的采集（可以分层分类进行监测），也可以实时监测电网的运行状态，同时还具有远距离电网控制、人机交互、避免失误造成的闭锁、故障图形显示、故障报警、故障处理顺序记录、故障重播、监控等多种功能，另外可以在线对配电终端管理和配电通信网络的运行情况进行监测，全面及时收集数据，高级别电网协调也就是区域性的电网协调工作也由主站负责，其有效连接了自动化系统和生产管理系统、GIS平台，形成了完整的撇点网拓扑模型电网运行状态分析功能。
3.2配网子站系统
配电子站主要分为通信汇集型以及监控功能型子站。通信汇集型子站主要负责：对终端数据继续拧收集和处理、远程通信；若终端通信出现异常也可以及时监测到并且将相关情况上报给检修部分；远程维护和自诊断。监控功能型子站的主要功能为：当所在辖区的配电线路运行出现故障，可以快速判别故障发生的大概范围，及时隔离，也可以恢复非故障区域的供电。
3.3配网测控端设备层
配网测控端设备层是配网自动化系统的基础，其采用多种现代化信息检测技术，可实时监测变压器、变电站、开闭所等设备的实际运行情况。详细如下：将TTU安装在配电变压器上，也可以采集和测量变压器的实时运行数据，主要包括电压、电流、功率因数等；FTU安装在配电网馈线柱子断路器等位置，可以实现遥控、遥信以及故障的监测功能，也可以与主站通信，提供必要的运行参数；DTU的主要功能为为各电力设备提供有效保护，同时也可以进行监控管理。
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4配网自动化的规划原则
10kV配网自动化以城市电网建设和改造为基础，以全局和统筹的区域覆盖目标为此次规划的重点，同时充分利用先进的信息技术手段和信息资源，根据多年的10kV配网自动化的实践和经验，将其中的问题进行系统的修复和优化，最终实现10kV配网自动化的工作目标，有效的提高广东供电系统运行的稳定性和可靠性，从而更好的服务于电能用户，满足人们生活对电能的需求，同时也对电力企业的经济可持续发展有一定的促进作用。
5 10kV配网自动化建设设计
5.1实现对现有配网模式的优化和改造
此项原则主要是实现对现有配电网的网状结构进行优化，通过改造使配电网的电能损耗有所降低，将10kV配电网结构变成“#”形、“T”形和“单环网”等多开网状形态，通过一定的装建容量对10kV电路进行分段处理，在开关的选择上应采用带电压互感器的能动负荷开关，同时在用户和公共线路的“T”点连接处装设负荷开关，根据不同的电源线和母线作为环网的电源点。在变电站数量相对较少的情况下，则可以采用开闭所作为电源点。临近配电网之间的10kV主干线，应该形成开环运行的模式，这样的模式可以有效分担和转供部分电荷，缩小由于检修或者故障引起的停电范围。
5.2建立人性化的配网自动化系统
在进行配网自动化建设过程中，对于相关系统文件的编写工作应有聘请具有丰富经验的专业化编程人员来完成，通过与电力运行、管理等知识的结合，实现具有高自主性控制管理系统的构建，同时基于与云平台的结合，对所获得信息数据进行挖掘与处理，实现对相关行为的预测，更好都对终端用户供电需求进行满足，并尝试提供差异化服务。
5.3主站数据处理容量及主站系统软硬件配置
近年公用配电线路约、中压开关柜、柱上开关、公用配变等设备由于配电网的高速发展呈现爆发性增长，按照每个开关柜6个遥信量、6个遥测量；每套柱上开关4个遥信量、6个遥测量，每台配变2个遥信量、6个遥测量，主站系统的数据处理容量将达到十万级，系统主站应满足该规模的数据处理需求。配电自动化主站的软件功能必须满足配用电运行管理、抢修维护、监控调度等业务需求，配置以下功能：（1）基础功能：配置配变失压倒推故障点、线路、配变潮流重过载、三相不一致、电压越限监视与告警、停电配变一键提取、支线电流叠加、站线变户查询、停电用户数和重要用户分析、网络拓扑分析、电源追溯和配网遥控及防误等功能，支撑配电网故障的快速定位、异常的预先感知和快速复电遥控。（2）高级功能：配置10kV小水电、光伏等分布式能源运行监视功能，支撑清洁能源吸纳和优化运行；配置配电网负荷特性分析功能，支撑配网运行、电压管控及规划管理；配置状态估计、高级潮流应用、解合环分析、供电负荷转供和网络重建等功能，支撑对配电网的稳态、暂态以及动态运行分析；配置主站数据质量分析、报文分析和在线率诊断等功能，支撑对配电终端采集数据和横向互联数据的智能运维。
5.4馈线自动化的控制方式
馈线自动化简称FA，包括馈线数据检测系统、无功电压控制系统、故障隔离系统以及恢复供电系统。其控制方式已经由传统的重合器就地方式逐步转变成远方集中控制方式。具体选择时，要综合考虑资金投入、电网结构以及线路负荷状况。
结语
综上所述，基于当前的发展现状，10kV配网自动化系统建设可以为电力企业提供大量的信息资源，也可作为配电运行、营销和生产的决策依据。需要注意的是，10kV配网自动化系统建设和规划的周期较长，必须统一规划，将其分为多个阶段实施，逐渐实现配网自动化。
参考文献：
[1]肖潇.城市配网规划与建设相关问题探讨［J］．中国新技术新产品，2015，(15):33－34.
[2]肖潇.城市配网规划与建设相关问题探讨［J］．中国新技术新产品，2015，(15):33－34.
[3]谢强.10kV配网自动化系统的规划及效益评估的研究[J].电子制作，2013，14（21）：210.
论文作者:付俊虎,程快,罗湖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/7/9
标签：配电网论文; 自动化系统论文; 电网论文; 故障论文; 主站论文; 数据论文; 功能论文; 《电力设备》2018年第8期论文;