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摘要：随着社会及经济的发展，人们对于电力的需求越来越大，对于电能的质量以及运行的可靠性也有了越来越高的要求。但是在实际工作中，电力在输送过程中出现的电压波动以及停电都会给人们带来极大的不变，给社会经济与国家经济造成巨大的损失，因此我们需要采取措施来对配电网系统的运行实现自动化控制。在过去几年城市配电网规划过程中，由于受到条件的限制，人们并没有将自动化技术纯熟的应用在设计当中，对于配电系统中的各个零部件也没有充分的认识，这就导致电力系统在运行过程中极易出现故障，无法适应当前社会发展的要求，因此我们很有必要将自动化技术应用在配电系统中，并对其加以研究。
关键词：10KV；配电网；自动化设计方案
随着城市建设的不断发展，配电网系统在其中占有越来越重要的作用。10KV中压配电网是整个电力系统的电力荷载中心，也是城市发展的基础设施工程。现阶段，10KV中压配电网在全国各地分布较广，并且数量极多，因此我们必须要考虑到社会的发展去求，将自动化技术以及硬软件功能运用在电力系统当中，从而保证电力系统的正常运行。
一、配电网自动化系统的结构组成
1.管理中心。管理中心分两个部分，一是配电管理主站系统部分，二是配电监控监测终端设备部分。
2.管理主站。配电网管理主站是整个配电网自动化系统监视、分析、控制和管理的中心，由硬件和软件两个系统组成。
3.通信系统。通信系统是配电网自动化系统中重要的部分。
4.终端设备。配电网自动化系统的终端设备运行于户外自然环境中，安装地点分散又互为关联，为保证整个系统的稳定运行，对其在可靠性方面的要求很高。
二、10KV中压配电网实现自动化的作用
1.在10KV中压配电网中采用自动化技术能够保证整个电力系统的正常运行。
2.能够满足人们对供电质量的要求。在城市发展过程中，我们采用自动化技术来对10KV中压配电网系统进行设计，一方面需要引进各种先进的技术与设备，另一方面要求满足用户对电力的要求，对整个电力系统合理、有效的控制，避免电力在输送过程中出现故障问题，给用户的生活与工作带来不便。
3.降低电力系统电能的损耗。要想促进城市经济的健康发展，保证电力输送的质量以及供电能力是最基本的条件，也是避免给用户造成较大影响的主要方式。因此我们很有必要在配电网系统当中采用自动化技术，从而有效的控制其运行的状态，避免因停电而给用户造成影响。采用自动化设计方案能够减少系统中故障的发生率，即使发生故障也能够自动隔离故障并修复。
三、10KV中压配电网实现自动化的意义
在10KV中压配电网中实现自动化的主要目的是为了降低故障的发生率，减少停电的频率与范围，从而保证人们的正常用电，提高人们的生活质量以及生活水平。在配电网系统中采用自动化技术能够充分发挥其功能，并且能够满足用户对电力的各种要求。所以，不管是供电企业还是用户都会从其中得到较好的效益。例如我们对线路上的故障进行检修之后，可以通过远程开关来对线路进行操作，而不需要再次爬上杆塔进行手工操作，避免意外事故的发生；又如在紧急情况之下，操作人员可以通过远程控制来对线路开关自由控制，避免造成经济损失。
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四、配电自动化现状和功能
我国的配网自动化仍处在起步阶段，大多数地区的试点工程主要以馈线自动化为主，功能较为单一：在系统集成上，各个单项自动化自成一体，缺乏综合考虑；在应用层次上，还仍处于初级发展阶段，缺乏高级应用，如网络重构、自动无功电压调整还处在理论研究阶段。
配电自动化有三个基本的功能要求，即对配电网进行安全监视、控制和保护。安全监视功能是指通过采集配电网上的状态量（如开关位置和保护动作情况等）和模拟量（如电流和功率等）以及电度量，从而对配电网的运行状况进行监视。控制功能是指远方控制开关的合闸或跳闸以及有载调压设备升压或降压，以达到满足电压质、无功补偿和负荷平衡的目的。保护功能是指检测和判断故障区段，并隔离故障区域，恢复正常区域供电。
五、设计思路
1.设计原则。依据配网自动化的可靠性原则，实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性。实现高度可靠的配网自动化系统要遵循的原则有：（1）具有可靠的电源点；（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）。
2.主站设计。主站系统设计应该层次化、模块化。所谓层次化就是将软件分为两个层次：基础平台层和应用模块层，使得功能扩充与修改仅增加或修改功能模块，而不改变作为核心、作为基础的平台层，这样系统可靠性高，可扩充性强。模块化指系统在基础平台之上尽可能按功能进行模块化，使得功能可方便地增加、修改和精简以适应不同的投资规模。网络结构设计硬件上应设计为双网平衡、分流互为备份的模式，以增加带宽与通讯可靠性。
3.配电网设计。
（1）终端层：终端层完成对开关、配电变压器等的数据采集，并可执行对相应设备的控制命令。本系统采用NARIDAT-1系列FTU作为采集模块，为主站进行数据统计和分析提供了丰富的数据。
（2）子站层：子站层负责收集终端层的数据，并向主站层转发，同时，将主站层下发的命令，转发给终端层。随着计算机技术的发展，子站层承担的功能可以逐渐集中到主站，以提高系统整体的可靠性和反应速度。
（3）通讯层：通讯层主要指通讯通道（信道部分），是终端设备与主站系统之间交互的通路。根据终端设备的架设位置和对通讯速率要求的不同，可采用光纤、载波等多种通道。通讯层负责完成采集终端和子站、主站系统的连接。各采集模块用RS485方式通过光Modem接入光纤主干网，最后汇集到子站中，然后通过网络方式集中上送到主站。
六、配网自动化实施中应注意的问题
通过结合笔者工程实践经验，对于配网自动化实施过程中需要考虑的问题较多，尤其是对于重点问题应给予重视，结合经验笔者总结其中关键要点：
（1）通信可靠性与经济性：配电网自动化系统主要担负着实时监控配电网安全可靠运行的职能，电网的供电可靠性首先由配电网构架完善和配电设备自动化程度决定，对线路配电设备的实时监控依靠配网自动化终端；配网自动化终端与主站的联系依赖可靠的通信，目前通信技术只有光纤通信是最可靠的通信。而配电网的广域地理分布性，为达到可靠的通信，需要架设长距离的通信光缆，从而需要投入很大的费用，既要通信传输的可靠又要通信建设经济性成为配电网自动化实施的难点之一。
（2）户外运行：配电线路设备的户外运行环境，对开关主设备、远动设备、通信终端设备等提出了更高的要求，主要是保证温度、湿度、抗凝露、抗老化、抗风沙等指标，在开关的外绝缘材料、电子设备的设计、元器件筛选等方面特殊考虑。
（3）电源：配电线路上的电源用于提供开关、监控单元的工作动力，在线路正常供电时，由电源变压器从线路取电；线路失电时，启动后备电源（蓄电池）供电，本工程DTU、FTU柜内均配置一套直流电源模块，支持PT取电，支持双交流电源供电，并可自动切换，并配置2块12V、24Ah的蓄电池作为备用电源。存在的难题是不间断电源（蓄电池）户外运行问题，尤其高低温对蓄电池工作的影响。
随着国民经济的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失，所以10KV中压配电网的自动化设计就显得尤为重要，因此，需要在结合电网改造中实现自动化，以提高电网的管理水平，向广大电力用户不间断的提供优质电能。
参考文献：
[1] 万里科.继电保护在变电站中的应用[J].中国高新技术企业.2010（13）.
[2] 王云霞.关于电力系统电压与无功补偿问题探讨[J].现代经济信息.2009（16）
论文作者:邓华明,余翔
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：配电网论文; 主站论文; 系统论文; 终端论文; 功能论文; 终端设备论文; 可靠性论文; 《电力设备》2017年第32期论文;