摘要：对10kV配网自动化设计图纸中遇到的问题进行分析，结合工作实例，参照南方电网《110kV及以下配电网规划指导原则》、《110kV及以下配电网技术装备导则》等相关规范的要求，重点阐述配电网自动化技术要求、功能需求及运行管理等方面的设计问题。希望其设计思路和方法能对10kV配网自动化设计者有一定的启示和借鉴作用。
关键词：10kV配电自动化；主站；终端；通信网络；方案种类。
在电力行业，随着经济快速的发展，客户对供电可靠性和供电服务的要求越来越高，而配电网规模进一步扩大，其运行管理难度也越来越大。随着配电自动化技术的日趋成熟和实用化程度的提高，配电网自动化对于提高配电网供电可靠，提高配电网的运行和管理效率具有重要意义。在10kV配电自动化设计时，主要按考虑以下几大方面：一、10kV配电自动化主站系统；二、10kV配电自动化终端系统；三、10kV配电自动化通信网络系统；四、10kV配网自动化技术方案种类。现以广东省某地区10kV配电自动化设计过程中遇到的问题，结合实际案例，进行分析总结。
1、10kV配电自动化主站系统
10kV配电自动化主站系统应为分布式结构，由若干台服务器、工作站、网络设备及配套设备构成，不同的应用可分布于不同的计算机节点，所有应用服务冗余配备且分布部署，关键应用的计算机硬件应冗余配置，服务器和工作站等设备应通过冗余配置的网络互连。主站（CENTRAL LAYER）是整个配网自动化监控和管理系统的核心，主要负责从各区域配电终端采集实时信息，整体上对配电网进行监视和控制，分析配电网的运行状态，协调配电子站层之间的关系，对整个配电网络进行有效的管理，保证整个配电系统处于最优运行状态。
案例分析：某地区供电部门需在总部建立统一的数据采集、配调监控及系统管理平台，实现配调业务的集中管理。总部配电自动化主站系统按照IEC 61968/61970 标准实现与调度自动化、计量自动化、GIS 系统、配电生产管理等相关系统的信息共享。
根据建设方的需求，应采用具备以下功能的设备：1.系统服务器应采用先技术的多CPU系统、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备集群技术和系统容错能力；2.工作站应采用先进技术的CPU、高带宽系统总线、I/O总线，具有高速运算和联机事务处理（OLTP）能力，具备系统容错能力；3. 系统网络至少包括骨干网、前置网以及Ⅲ区Web网，网络交换机必须是模组化设备，骨干网交换机应具有第三层交换功能，骨干网与Web网互连必须采用冗余配置的正向型安全隔离装置和反向型隔离装置；4. 采用GPS时钟装置为系统各节点提供统一的标准时间，时钟装置应具备网络对时功能；5. 配置短信报警装置、网络打印机、网络测试工具等必要设备。主站所选操作系统应为具有开放性、高可靠性和安全、通用、成熟的产品并配置通用、成熟的商用关系型数据库，使配电SCADA、馈线自动化、实时信息发布功能等所有应用软件在统一的支撑平台上实现，具有统一风格的人机界面。
2、10kV配电自动化终端系统
10kV配电自动化终端系统应根据供电区分类、供电可靠性要求、开关设备现状及通信条件合理选择“三遥”、“两遥”及“一遥”监控点。“三遥”配电自动化终端应采用光纤专网通信方式。“二遥”配电自动化终端和“一遥”故障指示器通信终端可采用无线公网通信方式。终端系统的功能是远方的配电网终端必须能向主站上报故障信息以供主站确定故障区段，主站必须再向配电网终端下达控制命令，才能实现故障区段隔离和恢复非故障线路的正常供电。
有方案如下：本工程位于市中心，环网柜环进/出单元采用负荷开关，分支/用户出线单元采用分界断路器（俗称“电缆网断路器看门狗”）；采用“三遥”配电终端DTU成套装置。主干线：采用“集中型”模式，即借助通信手段，通过配电终端和配电主站的配合，在发生故障时，自动判断故障点，遥控或人工隔离故障区域，恢复非故障区域供电。分支/用户线路：采用断路器看门狗“就地智能”模式，即通过设备本身的智能化功能，自动判断和自动隔离分支/用户区段故障，并将处理过程及结果上报至配电主站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主干线短路故障处理过程为：1.假设B区发生永久性故障，变电站出线断路器CB1检测到故障后分闸。2.安装于环网柜1的DTU检测到电流超限及持续失压，产生故障遥信上传至主站。3.主站收到CB1开关变位及环网柜1-K1、环网柜1-K4的故障信号后，将故障点定位在环网柜1-K4和环网柜2-K1之间。4.主站发出遥控分闸指令，分开环网柜1-K4和环网柜2-K1，将故障隔离。5.隔离成功后，主站发出遥控合闸指令，合上出口断路器CB1及联络开关，恢复非故障区域的供电。分支/用户界内故障处理过程：1.接地故障处理过程：假设环网柜1的K3用户内发生接地故障，K3看门狗自动跳闸，同时看门狗K3将动作信息上报。故障处理完成，CB1不动作。2.短路故障处理过程：假设环网柜1的K3用户内发生短路故障，环网柜1的K3看门狗先于CB1跳闸，CB1不动作；环网柜1的K3看门狗将动作信息上报，故障处理完成。
3、10kV配电自动化通信网络系统
10kV配电自动化通信系统可分为通信主站、通信汇聚设备、通信终端三类通信节点，各类节点定义及与配电网业务节点对应关系如下：1.通信主站：负责将通信汇聚设备传送的信息送到配电网自动化主站系统（包含配电主站与区调分站系统），一般设置在地调或区调分局。2.通信汇聚设备：一般设置在110kV 或220kV 变电站。通信汇聚设备的功能：作为通信中继，负责汇聚接入层的各个通信终端的数据信息帧，并将其重组，转换为骨干层传输的数据，完成传输数据所必要的控制功能、错误检测和同步、路由选择、传输安全等功能。3. 通信终端站：与配电终端设置在一起，直接接收配电终端的数据，负责传输各10kV 配电信息的通信终端站点，包括各室内开关站、配电房、带开关的户外开关箱、环网柜等。根据配电网通信网络节点功能及配网业务流向，可将配电网通信分为主干层和接入层两层网络结构。本案例主要采用了光纤通讯的方式进行通讯，分为核心层、骨干层及业务层。使用 GPRS 企业接入应用，终端为静态IP，与SIM 卡绑定。数据传输采用专用通道，与公共的GPRS 网络分开，数据安全性较高，管理方便。
4、10kV配网自动化技术方案种类
10kV配网自动化技术方案可分为以下三种类型：（1） 全电缆网络：
环网柜环进/环出单元采用负荷开关，分支/用户出线单元采用分界断路器（俗称“电缆网断路器看门狗”）；城市中心区采用“三遥”配电终端DTU，城镇及远郊区采用故障指示器及故指终端DTU成套装置。其中城市中心区最重要电缆环网，采用智能分布式快速自愈方案。（2）架空线路网络：a、架空线路馈线自动化主干线路采用“电压-时间型”智能成套设备、分支/用户线路采用“断路器看门狗”智能成套设备；b、架空线路馈线自动化主干线路中间采用“智能分段断路器”，主干线和分支线分段采用“电压-电流型”智能成套设备、分支/用户线路采用“负荷开关看门狗”智能成套设备。（3）混合线路网络：a、若站内出口断路器具备重合闸功能：则架空电缆混合线路划分为以架空为主架空电缆混合线路，馈线自动化采用架空线路馈线自动化模式；
b、若站内出口断路器不具有重合闸功能，则架空电缆混合线路划分为以电缆为主架空电缆混合线路，馈线自动化采用电缆线路馈线自动化模式；
结语：10kV配网自动化在电力系统运行中是一个重要组成部分，符合配电网的长期建设规划目标。在实际操作中，针对具体的工程项目做出科学，经济，合理的运行方案至关重要，每一个配电网建设参与者都必须重视。
参考文献：
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［4］陈艳霞.配电网保护与控制新技术研究.华中科技大学，2004.http：//www.91diyi.com/detail625772.aspx
论文作者:李冠铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：终端论文; 主站论文; 故障论文; 系统论文; 通信论文; 断路器论文; 配电网论文; 《基层建设》2019年第9期论文;