臧猛 鲍伟
江苏其厚智能电气设备有限公司 江苏南京 210000
摘要：一般情况下，10kV配电台区包括配电变压器、避雷器、综合配电箱等，由于物料繁多，安装精度高，因此安装时间长，维护工作量大。基于此，本文结合智能配电网的基本要求对10kV柱上配电台区低压侧智能化方案进行研究，通过传感器和智能配电终端对低压侧各种设备的工作状态进行实时监测，保障配电变压器运行的安全性和稳定性，一方面为配电网的运行维护提供一定的便利，另一方面为我国智能配电网的建设提供助力。
关键词：配电台区；运行维护；低压侧；智能化
前言：10kV柱上配电台区低压侧涵盖多种电气设备，其运行情况直接影响供电的可靠性，因此将智能化技术引入到配电台区设备监控中，不仅可以为运维工作提供一定的便利，同时也能够提升供电的可靠性。因此对10kV柱上配电台区低压侧智能化进行研究具有十分重要的意义。
1.智能配电网的基本要求分析
随着我国社会的不断发展，电力消费的增长速度逐步放缓，虽然电力供需相对宽松，甚至部分地区出现了电力产能过剩的情况，但是配电台区依然量大面广，加之配电网运行人员缺口较大，导致配电台区的新建、运维和改造工作受到了一定的阻碍。2017年国家电网公司颁布《10kV一体化柱上变台和配电一二次成套设备典型设计及检测规范》，使得10kV柱上变压器台从成套化迈向一体化，各模块和主要元器件逐步实现一体化采购、同步到货，满足10kV柱上配电台区“五化”（设计标准化、物料成套化、采购超市化、施工装配化、工艺规范化）建设要求，但是距离柱上配电台区实现配电自动化、消除变台配网自动化盲区，改善运维管理水平目标仍有一定差距。智能化配电网建设符合我国坚强智能电网发展趋势，应该对配电台区低压侧进行智能化改造。
智能电网的建设对于提高配电网运行安全性和管理水平具有重要意义，实现配电自动化、配电通信系统、用电信息采集系统等智能化建设对配电网一次规划方案的覆盖，需要结合设备全生命周期管理的要求，引进更加先进的技术和设备。
首先，配电自动化。对配电网进行动态监控，对实时工况进行掌握，及时发现、分析和处理运行中存在的故障，减少故障范围，保障地区供电。同时，为运行、规划和设计提供充足的数据支持。因此，应对配电设备信息采集形式进行合理的设定，对关键节点实现自动化终端，对必要节点重要设备实现“三遥”。
其次，通信系统。结合配电自动化区域的实际情况选择最佳通信方式，常见的通信方式包括电力线载波通信技术（Power Line Carrier）和无源光网络技术等，EPON通信技术以其突出的优点可以更好的配合配电自动化、用电采集系统等之间的通信活动。
其三，用电采集系统。构建覆盖整个配电自动化区域的用电采集系统，对用电信息进行全面收集，为电能量采集、计量异常监测、用电负荷分析管理等活动的开展奠定基础。
2. 10kV智能配电台区监控系统的设计与实施
为了实现配电台区的智能化，可以从以下几个方面着手：
2.1配电台区智能监控系统架构设计
智能配电台区低压侧监控系统的构成主要包括监控平台、台区设备以及通信三个部分，共同构成智能配电台区。其中配电台区智能监控平台的主要作用是为供电公司配电管理人员提供数据监控、数据存储以及数据分析等服务，平台和其它系统之间可以实现通讯。配电台区低压侧智能设备主要包括变压器、智能配电箱、低压永磁开关以及永磁换相开关等。智能配电箱和监控系统之间相互联系，台区设备和ITTU之间通过无线传感进行通讯。
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当前阶段，配电台区智能化监控系统设计往往是建立在配电网规划基础上的，结合不同地区的电网结构、用户群体以及用电负荷分布合理的制定方案、选择设备。通过这种的方式不断积累经验，待技术成熟后可逐步推广到其它地区。智能配电台区的监控系统的首要作用就是对配电网进行监控，在条件允许的情况下可以适当的对功能进行拓展，因此配电台区智能化监控系统建设中应该留出和其系统连接的接口。
2.2配电台区低压侧的智能化建设的目标和措施分析
首先，提高自动化水平。在智能配电箱和主站系统之间建立通信，实现遥控、遥测和遥信。对低压侧电缆接头温度、配变油温、开关分合状态等进行监测，同时对配电台区的故障信息进行完整的记录，将异常信息监测和视频监控有机的结合起来，发挥安全防护的效果。同时，设置欠压告警、漏电告警等，及时了解负载运行情况，尽早发现安全隐患，规避配电风险。
其次，提高电能质量。一方面进行谐波监测，对监测数据进行科学分析。同时，在电表箱安装永磁换相开关，对三相负荷不平衡进行调整。另一方面，在配电箱中设置无功补偿系统实现无功按需自动投切。
再次，经济运行和互动化管理。利用自动化技术将变压器的运行控制在经济范围内，达到降低损耗的效果。互动化管理的内涵是通过对用户信息的采集，通过智能配变终端完成负荷管理。
最后，具体方案实施。在配电台区设置有载调容变压器，并安装智能配电箱。同时在主站系统中设置防火墙以及智能化配电软件系统。有载调容变压器可以根据实际负荷对变压器绕组接线方式进行改变，以此实现变压器容量的调整。
2.3配电台区智能化监控系统实施的策略
1）系统结构的选择。配电台区监控平台系统一般为分布式结构，将不同的应用分布到各个计算机节点中。在系统建设的过程中，为实现成本的控制，应根据当地配电台区管理体系和智能化建设的规模对系统结构进行合理的选择，如双机双网型、单机单网型、单机集中型。其中双机双网型提供软硬件和网络的冗余配置，可对主备设备的热备方式进行切换。此结构模式适用于台区数量较多、对供电可靠性以及系统通信稳定性较高的地区。单机单网型系统结构适用于台区数量偏少、供电可靠性要求以及系统通信稳定性要求不太高的地区。单机集中型适用于台区数量少、系统建设处于初期试点阶段的地区，其特点是安装简单、维护方便，能够迅速体现出示范效果。
配电台区监控平台系统通过网络其它网络进行通讯，为了避免外部入侵和攻击，需设置防火墙，配置双向隔离设备。
2）主站系统。主站系统通常设置在配网抢修指挥中心，配电台区智能化监控的主要功能包括系统管理、视频处理、统计分析、资产管理、短消息发布以及系统接口等部分。
3）智能配电箱的要求。智能配电箱的功能主要是对变压器进行数据监测、保护、控制、无功补偿等。配电箱外壳应采用304不锈钢材料或SMC材料，并进行防雨、防尘、防潮、防雷、防漏电等设计，其上设置散热孔或强排风扇满足温升要求。
4）永磁换相开关。为实现不平衡负荷的切换，在户表箱安装永磁换相开关，一旦监控系统的监测数据反映出负荷不平衡超出限值，可通过相互切换保障三相负荷的基本平衡。永磁换相开关的安装还可以起到漏电电流保护和数据采集的作用。
结语：智能配电网是我国智能电网建设工程的重要部分之一，近年来，社会经济的发展使得我国电能消耗量持续增加，为我国城市智能配电网的发展创造了良好的社会环境。本文对10kV柱上配电台区低压侧智能化建设进行了详细的分析和阐述，希望能够为我国电网的智能化发展提供一定的参考借鉴。
参考文献：
[1]冯志国. 10KV配电台区智能化的设计及应用[J]. 电气时代，2013（12）：96-97.
[2]冯志国，陈良杰. 10kV配电台区智能化的设计应用[J]. 江西电力职业技术学院学报，2013，26（04）：1-6.
[3]任晓蕾，赵金洋. 统一采集与集中监控平台的智能配电台区建设[J]. 农村电工，2014，22（11）：33-34.
论文作者:臧猛,鲍伟
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第24期
论文发表时间:2018/4/8
标签：智能论文; 低压论文; 永磁论文; 系统论文; 变压器论文; 配电网论文; 设备论文; 《建筑科技》2017年第24期论文;