广东电网有限责任公司韶关南雄供电局 广东南雄 512400
摘要：随着经济社会的发展，人们的生活水平提高，对于电力资源的使用需求不断增加，城市配网自动化建设成为必然趋势。本文首先分析了配网自动化的功能和任务，然后介绍了系统的组成和技术选择，最后结合工程案例，阐述了城市配网规划中配网自动化系统的应用，以供参考。
关键词：城市；配网规划；配网自动化；技术应用
配电网是我国电力系统的重要组成部分，直接面向人民群众，在民生建设上具有关键作用。经过“十二五”规划的建设和改造，城市配网在整体构架、供电能力、安全性等方面均有了质的提升。以《全国城市市政基础设施规划建设“十三五”规划》为依据，进一步提高城市配网自动化水平、完善配网规划，成为电力企业的工作重点，以下对此进行探讨。
1．配网自动化的功能和任务
1.1 功能
城市配网自动化，一方面，减少了劳动人员的数量，能对事故进行事前预测，缩短故障持续时间，增强电力供应的可靠性。另一方面，配网系统的建设成本低，方便后期维护和检修，能带来更为突出的经济效益和社会效益[1]。系统功能如下：①采集监控，遇到故障和事故能自动报警；②电压管理，对系统中的无功补偿、电容投切等进行控制；③故障诊断，自动识别电网故障，必要时自动断电；④保存事故报告和维修资料，形成历史数据；⑤用户管理，采集并保存用户信息。
1.2 任务
为了统一配网自动化的标准，国家颁布了《配电系统自动化规划设计导则试行方案》，明确指出系统任务如下：①集成SCADA功能和GIS功能；②配网管理；③停电管理；④需求侧响应；⑤调度自动化功能；⑥分布式发电管理。
2．城市配网自动化系统的组成和技术选择
2.1 系统组成
第一，配电主站。配电主站是整个配网自动化系统的调度中心，可以和各个子站之间相互通信，实现信息传输的目标。一般情况下，主站是多种技术的集成，常见如配电管理系统（DMS）、数据采集监控系统（SCADA）、馈线自动化等，形成一个结构良好、平台统一的系统，具有高效灵活、信息共享的特点。
第二，配电子站。配电子站建设在变电站里，主要用于子站和电力终端设备的通信。系统监控对象多、容量大，如果全部和主站连接，就会降低配网运行效率[2]。
第三，远方终端系统。用来监控配网系统中的变压器、环网柜、柱上开关等设备的运行，及时判别运行故障、控制故障。配合主站、子站系统的运行，通过监控整个配网，来优化运行方式。
第四，通信网络。通信网络是选择合适的通信方式，由于配网自动化系统结构复杂、设备种类多，因此在选择通信方式时，应该从安全性、实用性、经济性等方面进行考虑。
2.2 技术选择
以配网自动化系统中的通信网络为例，系统运行程序复杂、管理工作混乱，而且外部环境相对恶劣，因此系统运行风险大。当前通信方式的应用方式如下表1，希望为工程应用提供参考。
表1：不同通信方式的优缺点比较
3．城市配网规划中配网自动化系统的应用
3.1 规划原则
第一，规划工作的开展，要保证系统安全运行。第二，规划人员要熟悉国家制度规范，确保设计方案具有合理性。第三，规划期间系统要预留出一定的发展进步空间，实现资源合理配置，提高资源利用效率。第四，规划工作要结合城市的实际情况和发展特点，确保各个要素分配的科学性。第五，在关键设备的选择上，要使用优质线缆和设备，对电网结构进行优化，降低电缆线路的损耗。第六，保证配网自动化系统的完善性，避免出现细节疏漏或隐患，提高自动化管理水平，尤其防止偷电窃电现象。
3.2 建设目标
人们生活水平提高的同时，用电需求也在明显增加，针对供电质量提出更高要求，成为电力企业急需解决的问题。在此背景下，城市配网自动化系统的建设目标如下：①提高供电可靠性。②系统能自动切除故障，减少故障带来的经济损失。③改善供电质量。④落实设备的维护检修工作、提高设备使用效率。⑤获得更高的经济效益和社会效益。
3.3 方案实施
分析配网自动化系统的应用特点，可见系统功能单一、平台没有实现资源共享，对此采用以下措施，促进系统建设工作顺利实施：第一，解决配网自动化系统和GIS系统之间的接口问题。第二，构建信息远程控制系统，能连续性接收系统传输的数据和指令，然后由专业技术人员对数据进行分析，实现资源共享。第三，采用固定电子程序，来确定故障发生部位，直接在地图上显示故障地点，在最短时间内解决故障。第四，实施遥感操作，可以将其应用在故障处理上，评估遥感操作在故障统计分析上的准确性，然后调整信号补贴类型，对终端信号进行改进。
4．工程案例分析
4.1 工程概况
以我国广东省某县级城市为例，分析当前电网运行情况，供电可靠率低于98%，电压合格率只有90%。配网结构以辐射供电为主，其中环网供电开环运行少，10kV馈线长，大多超过10km；馈线主要架空设置，不仅分支线路多，而且用电负荷分散，受季节变化影响大；配电站中变压器多，但配变容量小，因此配网规划工作难度大。基于此，南方电网公司通过研究，分析配网自动化建设存在的问题，严格执行“十三五”电网规划，制定了科学完善的规划建设方案。
4.2 配网自动化的实现
第一，系统结构模式。采用分层控制法，能提高系统的实时性，加快故障处理过程。不同层间相互独立，又能互为备用，降低了系统的信息流量，有效节省了投资成本，具体包括主站层、子站层、FTU层三层结构。
第二，主站模式。由于该城市的配网规模和调度不大，因此采用调配一体化的主站系统，利用软件平台实现资源的共享，能有效降低维护费用。系统操作采用权限管理，以保证调配工作的安全性。
第三，子站模式。该子站介于主站、FTU之间，主要负责信息传输和处理，结合该城市的实际情况，设计为三层结构；在子站模式上，选用微机型配网自动化子站模式。
第四，FTU层。FTU层属于基本测控单元，功能作用是采集和控制，主要是由控制器、分段器、重合器、环网柜FTU、开闭所FTU、配变FTU、柱上FTU等组成，选配时要满足系统的运行需求。
第五，通信模式。采用无线通信模式，利用GPRS业务通信，具有一次投资低、安装简单、通信速率良好、方便后期维护等优势。
结语：综上所述，城市配网自动化系统的应用，能提高电力供应的安全性、可靠性，满足人们日益增长的用电需求。文中从配电主站、配电子站、远方终端系统、通信网络等方面，介绍了该系统的组成，提出配网规划的原则和建设目标。并结合工程案例，分析了配网自动化的实现，希望为类似工程的实施提供经验借鉴，促进电力企业可持续发展。
参考文献：
[1] 唐汝帅.基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J].中国新通信，2017，19（22）.
[2] 马力，王建勋.小电阻接入城市配网方式影响分析[J].电力自动化设备，2012，32（4）：138-141.
[3] 潘博，刘玉琼.城市配网线路自动化智能化技术应用[J].建筑工程技术与设计，2016，（30）：268.
论文作者:胡艳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/6
标签：系统论文; 城市论文; 自动化系统论文; 主站论文; 故障论文; 通信论文; 功能论文; 《基层建设》2018年第35期论文;