摘要：城市配电网的大规模建设使得10kV开闭所的设计越来越重要。本文就10kV配电网自动化改造方案进行了探究，并结合了具体的工程实例，对10kV配电网自动化建设作了详细的介绍和研究分析，以期能为相关方面提供参考。
关键词：10kV配电网；自动化；改造方案
10kV配电网是城市和农村发展不容忽视的基础工程，是完善城市和农村整体规划的重要组成部分，也是城市农村发展和城网改造的主要依据。随着经济的发展，电力用户对供电可靠性和电能的质量提出了更高要求，这就促使了10kV配电网自动化改造的开展。然而开闭所作为将高压电力分别向周围的几个用电单位供电的电力设施，在10kV配电网自动化改造中占有一部分，并对10kV配电网自动化改造起到有重要作用。本文就10kV配电网自动化改造方案进行了探究，以期能为10kV配电网自动化改造提供参考。
1 电力系统中配电网的概念
电力系统中配电网必须依赖通信、传感器、信息技术等新技术才能正常运行，只有依靠这些新技术手段才能进行配电数据信息交互，使配电网安全可靠。配电网系统能安全可靠的运行是经济节能的主要目的，因为配电网在正常运行过程中需要依赖通信系统的支持，通过通信系统又可节约一定的电力设备成本，它对整个电网进行控制，以此获取有效数据和及时掌握信息的最新动态。所以从各个方面来看，配电网在运行过程中对通信系统的需求是必不可少的，而且需求量也非常大。
2 我国电力系统配电网自动化发展现状
我国对于发电部门各方面重视程度高，投入的经费力度大，管理水平也相对较高，却往往忽略了电网配电工作的重要性。电力企业投入大量资金用于大机组建设工作、大电网建设工作，使得电能产出量逐年增多，但是产出的电能是否能够合理配置到用户那里，电网是否能够稳定地、高效地供电，却不是这些设备能够决定的，需要加强电网配电工作的投入力度。当前，部分地区的配电网络技术发展缓慢，设备陈旧、技术落后、管理不规范，造成供电可靠性差、效率低、安全性低。当然，随着近些年，各部门对电网自动化控制重视程序的逐步提升，大部分地区的调配系统实现自动化控制功能。出现了大量无人值守变电站，变电站的自动化程度迅速提高，由此带来了可观的经济效益。
配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术，它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析，与原有的手工操作不同，配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化，通过智能软件从数据库中获得资料，并进行实时的自动分析处理工作，进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来，配电网肩负着重要的作用，其控制基本上是靠手工方法实现的，既存在耗力耗时效率不高的缺点，还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步，人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法，但也有缺陷，即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此，为了保证电网的正常运转，对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。
3 配电网自动化的要求
要想让供电系统中的配网自动化系统达到实际操作层面的要求，供电系统的配网系统必须遵守以下三个方面的要求：
第一方面是必须保证供电系统的安全可靠性。鉴于供电在国际民生方面扮演的重要作用，供电系统要想实现配网的自动化效果，首先要保证的就是配网系统的安全性，只有能够切实的保证配网系统数据的安全性，才能让人民群众放心的使用。第二方面是供电系统的配网自动化系统必须达到易于操作的要求。第三方面是供电系统的配网自动化系统必须起到降低供电系统运作成本的要求。
4 电力系统配电网自动化技术实现
4.1 供电方面
在供电方面，首先要运用高新科技技术，如运营分布式电源入网模型，并制定相关准则，一切操作需按照制定的准则操作，确保供电的有效性。并在此基础上建立分布式电源入网控制系统，利用可行性研究，将各种新能源在电力系统配网结构中的优势具体展现出来。而对于中式城市的蓄能系统建设，我们可以利用两网并运的模式，积极开发，使得储能系统的监视和控制得以实现，能有效掌握最新电力运行状况，为人们日常供电提供有效保障。
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4.2 通信方面
配电网自动化通信系统有很多种，下面简要的介绍几种。第一种是采用分组无线业务通信，采用这种通信方式具有的优势就是设备的价格比较低、进行一次性投资、安装简便、不需要进行维护、运行费用低等优点，因为这些优势所在，被广大人们所关注。但是在使用的过程中需要注意几个问题。必须要保证系统的每一个测控点都必须处于公共数据网络的覆盖范围之内，如果没有在这个范围之内，就会导致无法进行通信。因为通信的实时性受到了制约，这也就是的网络重构的时间会发生一定的延迟，在进行系统设计的时候必须要有这方面的考虑才可以。最后就是在采用此通信系统的时候必须要对系统进行加密或者采取其他的措施进行防范，保证系统运行过程中的安全和可靠。第二个是光纤通信。现在的通信模式选取率最高，也可以说是作为首选通信模式的就是光纤通信模式。光线通信模式具有通信速率高、技术成熟、价格适中的优点。但是这种通信模式在可靠性上来说不如上面提到的通信模式，价格较高。
4.3 配电网自动化实施的模式
（1）馈线自动化。就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现；计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案；就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。
（2）自动重合器。把两个连接环网划分为成若干段数，可以通过附近的重合器实施保护功能，环网之间任务分配完成，一旦有事故发生，前一级的设备来保证开断故障的任务顺利实施，当任一段故障时，将故障隔离，而分断器与重合器数相配合来切除线路分支线的故障。
（3）主断路器与馈线断路器相配合。电力系统是一个相对复杂的工程，并不能有一个或一小组设备来完成任务，通常有各设备之间的相互配合，为了提升配网结构的性能，两个电源组成环网供电，考虑到可以反复使用开关，而反复开闭的命令通过计算机来实现，控制中心、通信、事故信息通关微机一次性完成。
5 电力系统配电网自动化发展建议
电力系统配电自动化逐步朝向信息化、智能化发展。按照配电自动化系统分层要求，我们可以发现其基本上包括现场设备层、区域集结层、配电自动化子控制中心层和配电自动化总控制中心层。层次化的管理方式使得整个系统管理更加便捷、职能。而随着信息化、技术化和数宇化技术的推进，尤其是新型载波通信技术的运用，使配电系统实时破译功能，进一步提高了配电系统的功能机构和工作效率。同时，运用交换式以太网的配电自动化后台
系统和数据库，管理整个区域内的配电系统，形成系统的、即时性的信息共享平台、管理与服务评价等，这不仅便于整个配电管理系统的工作，而且能够及时了解到用电客户的需求，优化电力系统的服务。
电力自动化配电网是目前电力系统建设的热点，不管是大、中、小型的城市均将电网的
自动化建设实施作为工作的重点，加大人力和资金的投入，其主要目的均是为扩大系统供电的能力，增强供电系统可靠性，使电力设施服务得以优化。就目前的情况来看，一些内容还限于研制、开发与试用的阶段，为此，各地区应从实际情况出发，注意统筹和安排，从地区配电网网络的结构入手，注重规划，做好效益反馈，逐步建设，完善适合于本地区电网发展的配电网自动化系统。未来，电力系统电网自动化还有很大的发展空间。在不断提高电能质量的同时，加强电网的自我管理、自我修复能力，实现电网无人操作将成为电力系统配电网自动化的最终目标。
6 结语
配网自动化系统在城市电网当中具有非常高的应用价值，在保证城市电网安全平稳运行方面起着不容忽视的作用。虽然目前我国的城市电网配网自动化系统的应用仍存在着一些不足，然而通过采取各种具有针对性的措施，可以提高其应用水平，继而促进我国配网自动化系统的发展。
参考文献：
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[2]张鲲.对电力系统配电网自动化发展与实现技术的探讨[J].科技资讯，2015.
[3]弓伟才.忻州地区配电网自动化通信系统组网方案设计[D].华北电力大学，2017.
论文作者:慎怡然
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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