摘要：随着人们生活水平的不断提升，信息化技术在人们生活中发挥着越来越重要的作用，信息化生活理念不断引领着人们追求更高质量的生活。无论是人们的正常生活还是社会生产都表现出了对于电能的使用需求，并且需求也越来越大，因此供电稳定性以及可靠性受到的重视程度越来越大。配电自动化指的是借助计算机以及网络信息技术，与电力设备有机的融合起来，做好配电网的监测，保护以及控制工作，与用户的互动更加有效，促进供电质量的提升。本文重点探究了配网结构优化及配网自动化，首先分析了配网结构优化以及配网自动化操作的必要性，然后分析了配网结构的具体优化方案，最后就配网通信的自动化方式以及配电管理系统进行了简要的阐述。对于促进配网结构的优化，提升配网自动化水平有一定的参考价值。
关键词：配网；结构优化；自动化；分析；稳定性；安全性
前言
社会的不断进步，推动了电力行业的长足稳定发展，随着社会发展对于电力需求量不断增大，保障电量供给的充足性，促进配电网的稳定性已经成为了电力行业的主要工作内容之一。目前，我国大部分电网线路采用辐射式供电，这种供电方式存在较大的弊端就是缺乏自动化，一旦某一条线路出现问题会对周边用户的用电稳定性产生直接的影响，在排除故障进行检修的时候也需要耗费大量的时间，严重影响人们的正常生产和生活，所以配网自动化水平的提升及配网结构的优化是非常有必要的。
1 配电网的定义
配电网指的是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按照电压逐级分配给各类用户的电力网。
2 配网结构优化及配网自动化的必要性
配电网是由架空线路、塔杆、配电变压器、隔离开关、电缆、无功补偿电容及一些附属设备组成，在电力网中起着重要分配电能作用的网络，可分为城市配电网、农村配电网和工厂配电网。配电网一般采用闭环设计、开环运行，结构呈辐射状，由于配电线路的R/X较大，难以保证在输电网中常用的这些算法在配电网的潮流计算中其收敛性。当前，为满足人们用电需求，须采取优化配电网供电，改造配电网自动化等手段来提高供电网络的安全可靠性。随着城市化的不断发展，配网自动化的改造技术越来越娴熟，提升配电网自动化是提升供电系统稳定性的前提，同时能够提升工作效率，降低线路故障发生率。
3 配网结构优化方案
3.1配电网结构形式
3.1.1环网形式
根据目前网络环网形式中所存在的问题进行环网结构优化，实现馈线自动化，从而形成环网供电，开环运行，一次网络结构如图1所示。从图1中可看出“DL”为变电站开关，B为开闭所的断路器，B2（B4）保护DL1（DL2）保护相配合，S为配电室环网负荷开关。利用开闭所开关减少对变电站馈线开关的冲击，变电站所保护的动作次数也可相应减少。将配电终端单元（FTU）装设在图1的B2、S1、S2、S3、S4、S5、B4上，实现集中式馈线自动化以通信系统处理为主。详细的处理技术为：在分闸位置设置电路开关，内侧的开关闭合和余下开关中只要有一个出现故障，另一个开闭所的开关立即会启动保护装置并及时对故障进行处理。当电流故障出现
在第一个开关配电终端，判断其故障所在位置需利用智能终端，并及时断开一、二开关间的线路，进而隔离故障。
3.1.2架空配电网的优化
采用电流式分段器和重合器实现配网线路自动化环网供电的主要目的是降低运行条件，如负荷密度不集中或受资金限制，此方式操作简单方便，能迅速隔离故障和转移供电，是提高电网供电可靠性的有效技术方式。以某重合器、分段器配合环网供电图为例，从图2可看出，CB1和CB2重合一次，间隔为T1；当F1出现故障时，CB1出现断路器会检测到故障电流开断，如果是永久性故障，CB1重合不成功，会再次开断闭锁，如果是瞬间性故障，CB1会显示重合成功，线路恢复送电。联络重合器是R3检测到失压T2后合闸，则表现成功转移供电当F2出现故障时，出线断路器会检测到故障电流开断，S1检测到电流越限，CB1会在电流过零计数一次分闸时重合成功。
3.1.3辐射状配电网优化
目前，在农村和市郊配电网的主要供电方式仍以辐射型的单电源为主（如图3所示），设置单台重合器与多台分段器配合方式达到自动隔离和恢复供电要求。针对辐射网络结构并在变电站断路器的基础上安装一台可以与多台分段器配合的重合器，此重合器具有二次重合功能，一旦线路出现故障，可利用重合器切断电流，既减少近区短路对主变的冲击次数，还有效解决重合器与分段器的配合需要二次重合问题。然而此系统的缺点在于主要出现一次故障，整个配网变会全部条债，影响周围无故障配网的供电可靠性，尤其在后期维修时会花费大量的人力和金钱，因此广泛运用于郊区线路。
4 配网自动化通信方式
实现配电网自动化的关键在于通信,现今通信方式的种类很多,针对配电网络点多、面广的特点,在通信方式上必须考虑经济性、可靠性、安装便利性,目前主要有光纤、载波、有线及无线等通讯方式,配电网自动化的通信可由多种通信方式混合应用,其中主干道光纤通信得到广泛认可,而网络化配电载波以其良好的经济性、易于实现等优点,在中低压配网的多种通信方式中将会被采用。光纤通信是市区配电主干网通信的主要方式,通信容量大,速率快,衰减小,不受外界电磁干扰,保密性好,但由于造价相对偏高,安装较为复杂,主要用于主干网通信,随着技术的发展,光纤、光端机技术越来越成熟,费用也将大幅度下降。无线扩频技术由于绕射能力低,在高楼林立的城市配电网中,易受空间障碍物的阻挡,在城市配网中应慎重使用。配电载波通信价格较低,所有供电点的电气联接保证了通信联接,信息在电力线路上传输,便于维护管理,易于实现分层分区的总线式网络,扩展容易,配电载波能随配电网运行方式变化而及时改变通信网结构,这是其它通信方式难以做到的。主要存在问题是通信速率低,受配电网中的干扰较大,可用于郊区配电网络的自动化通信。同轴电缆和双绞线方式,具有简单方便的特点,但抗千扰、雷击能力较差,适用于短距离通信。
5 配电管理系统（DMS）
配电管理系统实现以下主要功能:配电SCADA(数据采集与监控)功能;自动故障定位、故障隔离、非故障区段恢复供电、网络重构功能;利用地理信息系统进行配电设备管理,实现对设备的图形化的查询、编辑和统计等功能;使用配电高级应用软件,利用配电系统的各种信息,在实时状态下,对配电系统的运行状态进行分析、帮助运行人员了解配电系统实时运行状态,对配电网的分析和辅助决策提供了依据。配电管理系统按SCADA、AM/FM/GI S(自动绘图/设备管理/地理信息系统)一体化配置建设,并能与调度自动化系统、管理信息系统、用电管理系统及其它系统交换信息,实现信息源头唯一、资源共用、信息共享、图形数据同步更新。
6 结语
综上所述，电力系统想要保障运行过程的安全性以及稳定性，需要促进配网结构的优化以及配网自动化水平的提升，配电网工程是供电网络的基础，特别是近年来社会的快速发展，对于供电水平提出了更高的要求，促进配网结构的优化以及配网自动化的发展能够减轻管理人员的劳动负担，大大提升供电可靠性，切实为我国经济水平的发展贡献应有的力量。
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论文作者:何志斌,温志强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：配电网论文; 通信论文; 方式论文; 故障论文; 结构论文; 结构优化论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第4期论文;