［摘 要］配电网的发展主要是随城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求而提出的，由于城市规划与电力的条块分割，形成了不相适应配电网架结构，使配电网规划及发展不适应城市发展的需求，而且配电系统是电力系统中直接针对用户的环节，是连结发输电组合系统与用户的桥梁，因而，其对用户供电质量和供电可靠性的影响也最为直接。随着社会经济与科学技术的高速发展和现代的逐步推进,社会对电能质量和供电可靠性提出越来越高的要求。我国城市配电网改造与建设工作的进一步发展,配电网自动化问题己越来越引起重视。本文就配电网自动化在城市配网系统建设的升级应用方面进行研究和实例应用分析。
［关键词］配电网；自动化；建设应用
1 配电网自动化的定义
配电网自动化：是以一次网架和设备为基础，利用计算机及其网络技术、通信技术、现代电子传感技术，以配网自动化系统为核心，将配电网设备的实时、准实时和非实时数据进行信息整合和集成，实现对配电网正常运行及事故情况下的监测、保护及控制。
配电自动化终端：
安装在10kV 及以上配电网的各种远方监测、控制单元的总称，主要包括馈线终端、站所终端、配电变压器终端等。
TTU（Transformer supervisory Terminal Unit）：配变监测终端（计量自动化终端）。
FTU（Feeder Terminal Unit）：馈线自动化终端，适用于架空线路柱上开关处。
DTU（Distribution Terminal Unit ）：站所自动化终端，适用于电缆线路开关柜处。
远方设备状态监测：
遥信：采集远方设备状态量，如开关分合位置状态、故障告警、失压等。
遥测：采集远方设备模拟量，如电压、电流量等的具体数值大小。
遥控：对远方设备模拟量或数字量进行改变的操作，改变开关位置、解除告警、设置参数等。
监测终端类型：
“一遥”终端：遥信（带通信故障指示器）
“二遥”终端：遥信、遥测（TTU、FTU、DTU）
“三遥”终端：遥信、遥测、遥控（TTU、FTU、DTU）
2当前配电网存在的主要问题
(1) 配电网络电源点落后于城市建设的发展，由于城市规模和商业的建立，电源点容量及电能输出受到限制，尤其是电力线的传输通道。
(2) 出线通道影响与城市规划不相适应，有的地方改用地下电缆，施工及投资不允许，采用架空导线环境条件受限，有的采用绝缘导线，网络复杂的情况较为普遍。
(3) 供电不可靠因素增大，由于配电网投资不足，设备老化和技术性能低劣，供电事故频繁，往往是一点故障引发全线甚至大面积停电事故。城市繁华地段，往往是局部故障引进重要场所、用户停电，影响社会治安及经济市场。早期设备技术性能差，设备动作频繁，引发事故多，对机构的可靠性要求高。
(4) 电网结构复杂，环网联络接点较多且网架结构不合理。
(5) 城市电网改造涉及面广，要求较高，停电难度大。
3城市配电网建设
城市配电网通常指10kV 及380/220V 电压等级的电力供应网络。当然, 目前大部分城市已经把110kV 变电所作为城市的枢纽变电所, 也纳入了城市配电网的范畴, 但城市配电网的主要供电线路仍然为10kV 及380/220V 电压等级的线路。城市配电网自身的建设是城市配电网自动化建设的最基础工作, 鉴于配电网的网络结构薄弱且不合理的现状, 作为城市配电网自动化建设的基础工作, 首先应对城市配电网进行建设和改造, 加强配电网的网络结构的健壮性, 实现城市配电网以10kV线路为主干的环网结构, 并辅以可控分段开关, 合理地将环网进行分段, 以实现各负荷的可转移性。
4 配电网自动化在城市配电网建设中的应用
4.1城市配电网自动化组成
4.1.1 配电网自动化中心主站
主站主要是计算机和相关程序。配网自动化系统主站的支持平台应满足开放式、可靠性、实用性要求, 采用100MNT 网络结构。由前置机、数据库服务器、各种监控工作站、大屏幕显示器, 网络交换机及路由器、通信机等组成, 而各种工作站可根据实际需要进行选择。
4.1.2监控、监测终端
配电网自动化的监控、监测终端一般由FTU (馈线终端)、TTU(配变终端)和RTU(常规终端)等组成, 其功能为信息采集和处理、接受并执行遥控指令、事件记录及上报、闭锁功能、电源失电保护、通信等。FTU 作为采集柱上开关(分段开关)数据, 如电压、电流、开关控制状态等;RTU 作为采集开闭所数据, 如各路开关的运行状态以及连接方式, 开关的联络方式, 开关的控制状态, 保护状态, 开闭所的温度、湿度等。TTU 作为采集配电变压器数据, 如有功功率, 无功功率,有、无功电压、电流, 电压、电流超限记录, 停电状态, 功率因数,油温, 压力等。另外, 作为非遥控控制终端, 配网有重合器、分段器、重合分段器等控制设备。
4.1.3 通信
配电自动化系统采用的通信方式有配电线载波通信、电话线、调幅（AM）调频（FM）广播、甚高频通信、特高频通信、微波通信、卫星通信、光纤通信等多种形式。配电网自动化程度的重要标志是通信是否符合自动化的要求, 对于城市配电网应结合城区的特殊情况, 以及实际应用效果来决定采取那一种通信方式。光纤通信是城市配电网通信的主要方式, 是当前较好的通信方式。无线通信、音频通信通常作为我国负荷控制的应用领域, 在城市应用效果得到充分证实, 可以用于时效性不高的监测数据通信。通信接口采用485 接口, 增强通信的传输质量。因此无论配电网采用何种通信方式, 对监控、监测终端与主站系统的通信必须符合某一规定的要求。
5 配电网自动化改造案例
图1：馈线自动化优化图
以馈线自动化中环网电缆个别方案作为案例说明，如图1所示目前自动化改造存在加层式和串接式两种方案，因城市场地受限等因素，更多的是在原来网架的基础上采用串接方式，优点：供电可靠性高，接线简单，运行方便，可满足N-1安全准则。技术原理以电压、时间、电流为判据，实现故障隔离和非故障段的恢复供电，并向主站上报处理过程和结果。其接线方式示意图见图2
6 结论
配电系统自动化,是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术、图形技术和配电设备相结合,将配电系统正常及事故情况下的监测、保护、控制和供电企业工作管理的现代化有机地结合在一起的综合的现代化系统。目前馈线自动化实现方式采用集中控制型和就地控制型相结合，未来将向智能分布式发展，实现配网的全面计算机管理,实现更先进、更全面的配网自动化。
论文作者:黄金华
论文发表刊物:《科技新时代》2018年12期
论文发表时间:2019/2/18
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