(国网安徽省电力公司临泉县供电公司 安徽阜阳 236400)
摘要：在新农村建设及城镇化快速推进的背景下，我国农村社会经济得到了长足的发展，农村的现代化水平不断提高，农民的生活质量也得到了很大的提升。现在，农村的电力需求增长迅速。原有的农村电网由于设备陈旧、老化等种种原因，已经不能有效供应新时期农村对电力的所需，因此，需要对原有的农村电网进行升级改造，加快农网配电系统自动化建设，以提升农村电网的建设水平与服务民生的能力。
关键词：农网配电；自动化；系统设计；应用
1农网配电自动化系统的设计原则
因农网配电系统在实际运行中面临的问题日益增多，如由于遥测和遥信尚未实现，致使难以通过动态掌握开关以及系统的工作状态；再如因分段开关保护措施不到位，只能通过全线停电定位故障，加之配电网规模日益庞大，线路、设备繁杂，从而对其自动化提出了新的要求，而实用型农网配电自动化系统方案可有效解决上述问题，故可靠、可行。农网配电自动化系统设计应遵循下述几点原则：首先要考虑当地实际条件，判断是否能够实现远程操控，保证配电线路具备遥信和遥测的功能，设计过程中注重实用性。其次，将企业的运行管理与馈线自动化有效结合，尽量降低建设过程中的风险。最后，企业要做好相关的计划工作，即除了要考虑建设中需要的投资以外，还要考虑后期的管理与运行问题，为后续工作做好安排。
2农网配电自动化系统设计过程
基于农网配电自动化系统的设计原则和实际要求设计而成的系统结构主要包括主站、站端装置、通信系统3大部分，其中，中心站是该系统结构的核心，其网络结构相对独立，主站系统配置灵活，系统抗干扰能力强。
2.1设计故障指示器
每条线路的分支点上往往都需要安装故障指示器，一旦系统发生故障，指示器就会发挥作用，迅速帮助人们判断故障点和发生故障的原因，及时采取措施，保证系统的正常运行。信号源注入法是我们判断故障最常用的方法，原理如下：一旦线路发生短路，故障指示器就会根据电流瞬间的变化情况及和故障中的具体特征判断出该故障为短路故障；一旦线路发生单线接地时，信号源会根据脉宽的不同投入对应大小的阻性负载，之后电流进行自动叠加，故障器接收到相应信号以后就会发出警报。故障指示器附近设置通信终端，通信终端对接收到的无线信息进行翻译和编码，最后传输到中心站。
2.2设计配电终端
配电终端属于监控终端装置，能够对故障器检测到的数据进行收集和转发，该装置是实现整个系统自动化控制的基础。故障指示器判断出故障后会发出相关信号，终端设备及时接受这些信号。
2.3设计通信系统
通信系统中常使用GPRS技术，该技术不仅运行费用低，且接入过程比较简单，灵活性很高，终端对通信系统运行的实时性要求相对不高，该技术完全可以满足这些要求。
2.4设计主站系统
主站系统的核心是中心站，是整个自动化系统的管理中心，主要配置包括基础网络设备、各类服务器以及基层工作站。主站系统中包含了支持系统运行的各个分系统，这些系统为实现设计、运行和维护一体化提供了重要支持，满足供电企业对配电系统进行自动化管理的要求。
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3农网配电系统自动化建设的技术分析
智能化配电台区以“六化”（网络化、信息化、自动化、互动化、远程费控化、程序控制化）为特征，通过远程负荷控制智能终端实现配电台区供、用电信息采集和综合监测控制管理，对配电台区运行状况、负荷大小等进行实时在线监测控制，并根据有序用电程序和客户预付费电量控制系统，实现用电客户远程费控。智能配网和台区建设的核心是配电变压器及低压用户的远程集抄系统建设，因此，农网升级改造在积极应用新工艺、新技术和新设备的同时，要高度重视用电信息采集系统建设，提升电能表计终端在线率和抄表成功率，加强三相负荷不平衡分析和配变负载率、功率因数分析；建立线损实施管控模型，让线损管理山事后分析向事前控制转变，真正发挥农网智能化优势，提高供电企业管理效率和运营效益。
3.1通信自动化在农网配电网中的建设
通信自动化，是农网配电系统自动化的难点与重点。农村配电网规模比较庞大、网架结构复杂、覆盖面广阔，对应的终端设备数量大而且分散，然而，每台终端传送的信息量却是相对较小，对实时的要求相对调度实时监控系统要低。根据农村地区地理环境、线路状况的实际情况，可以有针对性地选择合适的通信方案，比如，光纤、公共通信网、无线专网、电力载波、有线电缆等；也可以选用McWiLLV5无线专网，作为需要接入的DTU，FTU，TTU等自动化终端设备的通信方式。McWiLL通信传输模块通过RJ45网口、RS232等接口和FTU等进行连接，DTU的数据通过McWiLL终端传输模块传送到无线专网基站。单基站可以同时最多支持130路的并发，提供15M的带宽。
3.2线路自动化在农网配电线路中的应用
（1）馈线故障检测、定位和故障隔离，包括架空线路和电缆线路的配电自动化和开关的故障处理。故障检测和故障定位的功能要实现，如故障监测和识别，自动故障定位、故障自动隔离、配电网络优化重构故障仿真、配电网拓扑结构的验证，等等。在分支线路出现的故障，采用局部故障处理和故障立即隔离故障发生时，不影响其他线路的正常供电；主要为线路故障，集中故障处理方案由主站系统采用。（2）配电自动化终端是配电自动化系统的重要组成部分，是配电自动化系统的基本层。实时数据的配电自动化系统，开关器件的标准，大故障自动处理的运行数据，从电源端分布、故障隔离、负荷转移，非故障恢复，馈线开关的开关操作是通过销售终端来执行，可靠性、实时销售终端在配电自动化系统和实时可靠性直接影响。配电自动化终端由备用电源、数据处理模块、数据采集模块和机箱组成。综合网络端口和串口应具有强大的数据处理能力。
3.3农网配电系统自动化建设中的电能质量优化
（1）无功补偿。县级电网无功优化系统的总体思路是变电站集中补偿高压网。中压电网以L0kv线路补偿和配电变压器低压侧集中补偿为重点，与低压电网及以下以用户侧分散补偿为重点。（2）电能调节与谐波控制。大多数无源滤波器的低压系统，无源滤波器的主结构都与电抗器和电容器相连，LC串联电路并联系统中，谐振电路的谐振频率设置在谐波频率，需要滤波，滤除谐波。由于低压配电线路采用三相四线接线方式，存在着许多单相负荷，因此，配电变压器三相不平衡运行是不可避免的。三相复合材料组成的控制器，使用开关，电容器不平衡调节和无功补偿装置，解决配电系统无功补偿和三相不平衡，在三相系统的基本原理，交叉连接的电感或电容的相位和相位的相位之间的元件具有有功功率的功能要求。相电容和相地电容分别为三角形连接和星形连接，它们分别连接在两相之间，将一相有功功率转移到另一无功补偿。还进行了无功补偿，解决了三相不平衡问题。
4结论
农网配电系统自动化建设，既顺应了农电需求，也顺应了农村现代化发展大势。新型电子技术、软件技术和通信技术的快速发展，必将能极大地提升农网配电系统自动化建设水平，更好地满足农网用户对电网运行安全、平稳的要求。
参考文献：
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论文作者:周健国,殷月芹,丁阜京,吴超峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：故障论文; 农网论文; 系统论文; 终端论文; 自动化系统论文; 线路论文; 指示器论文; 《电力设备》2017年第30期论文;