论文部分内容阅读
[摘 要]本文分析了当前我国城市配电网自动化建设及运行维护的基本原则，并对城市lOkV及380/220V配电网的自动化建设及运行维护进行了讨论，提出了合理的设计方案。
[关键词]城市；配电网；自动化；设计
中图分类号：G295 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0271-01
当前，随着我国国民经济的快速发展，对电力事业的发展带来了极大的机遇和挑战。为了更好的促进电力事业发展，在电力系统中采用自动化建设及运行维护来规划配电网的建设，对提高电力系统的整体性能有着非常重要的意义。
1 城市配电网自动化建设及运行维护原则
城市电网规划是一个复杂的系统优化过程，具有不确定性、非线性、多目标性和多阶段性。新时期的现代电力系统的规划不能仅仅依赖于规划工作者的经验，而是需要以计算机作为工具，采用新技术、新方法对城市电网进行优化规划。
配电网是电力系统的重要部分，管理变电站、开闭所、配电箱、变压器、杆塔、线路等设备，还包括连接在变压器上的各类用户单位。利用适当的电压等级将电能输送给用户，负责电力生产终端用户的运行服务和管理调度。
配电网规划需要考虑负荷预测、变电站优化和网络结构规划等几个方面。负荷预测主要是指对未来用电量的预测和对未来需求量的预测，萁中前者决定应当安装何种类型的发电设备，后者决定发电设备的容量和对应的输电与配电的容量。变电站优化主要包含变电站站址选择及站容规划，在满足变电站容量、线路容量和负荷需求等约束条件，合理设置新建变电站的位置和容量。电网结构规划是指根据电力系统当前以及未来的电源及负荷水平，在合理利用投资金额的前提下，确定合适的电络建设方案。
2 城市配电网自动化建设及运行维护
城市配电网通常指lOkV及380/220V电压等级的电力供应网络，本文仅讨论lOkV及以下电压等级的配电网。城市配电网自动化是指利用现代通信和计算机技术对电网在线运行的设备进行远方测量、监视和控制的网络系统。城市配电网自动化包括馈线自动化、开闭所和小区配电所自动化、配电变压器和电容组等的检测自动化等。在城市配电网自动化建设及运行维护中，首先要做好城市配电网的基础建设，当前一些城市配电网的网络结构较为薄弱，存在一些不合理的现象，必须要对城市配电网进行设计和改造，加强配电网的网络结构的稳固性。建设lOkV线路为主干的环网结构的城市配电网，设置可控分段开关，合理地将整个环网进行分段，以实现各负荷的可转移性。在配电网设备的配备上要做到技术参数高、结构简单、安全可靠、使用寿命长、体积小、便于安装且易维护。
城市配电网的自动化建设及运行维护规划既要符合实际需求，又要适应未来一段时间的发展需要，还要考虑该地区社会、经济和环境的综合效益。另外，规划还要得到相关市政部门认可，纳入城市建设总体规划，保证设计方案的顺利实施。
由于城市中心人口密集，各类工商企业众多，经济商业繁华。因此，配电网的环线自动化建设及运行维护及运行维护应以电缆作为配电主干线，使用环网开关柜和负荷开关柜，并根据所在地的用户需求设定进出线回路数。若进出线回路较多，规模较大时可改为开闭所。环网开关柜的主要特点是运行稳定，是城市主干道的较好的方案。环网开关柜应以熔断器与负荷开关相配合，若一路电源出现故障，则另一路电源会迅速切换到母线并恢复正常供电，以保障电力系统的正常运行。
在城市郊区，采用辐射性配电网，由变电所主开关作控制设备，为了达到恢复供电和自动隔离的目标，配电线路可根据实际需要设分段器和多级重合器保护。
3 城市配电网自动化系统设计
3.1 配电网自动化控制中心。控制中心主要由服务器、监控工作站、大屏幕显示器、及各类网络设备组成，实现对整个配电网工作状态的全程监控和维护。
3.2 监揎终端。监控终端是配电网自动化中的关键之一。监控终端一般由配变终端、常规终端和馈线终端等组成，主要功能是接受并执行控制中心指令、对配电网每个环节进行数据采集、记录和上报、电源失电保护和通信等。
3.3 电力通信系统。当前，我国配电网所采用的通信方式主要有电力线载波、微波、无线电、同轴电缆、光纤通信等。随着技术的发展，光纤通信以其大容量、可靠性高、高带宽在电力通信系统中得到了广泛应用。在配电网中设有光纤通信系统是电力系统自动化所必需的，系统内部所有的指令传输都是建立高效的通信系统基础之上。
3.4 控制方式。配电自动化的控制方式主要有远方集中控制和分布式就地控制两种。其中前者需要有强大的通信系统支撑，适合于建立一个完整的、统一的自动化体系平台。分布式就地控制仅能实现故障隔离功能，不具有通用性和扩展性。此系统采用两种控制方式配合工作的方式，来实现对整个系统的合理控制。
3.5 低压网。低压网负责对各负荷节点的测量与监控，如自动抄表、负荷控制等。此外，低压网还可与配电网自动化控制中心进行通信，通信方式可采用载波或无线。
此外，配电网系统还需要设置小电流接地保护，采用小波技术进行识别，利用出现的零序电流突现故障选线，大大提高接地选线的正确率。
4 结束语
配电网自动化是电力事业发展的必然产物。城市配电网自动化的设计是为了提高供电质量，提升电网的供电能力，减少用户的停电概率，提高电力设备的故障判断能力，实现自动检测故障。同时，配电网自动化系统能极大地提高配电网的运行管理水平，不仅能确保供电、多供电，而且通过系统的应用，达到降低配电网的损耗，提高电力公司的综合效益。
参考文献
[1] 程浩忠.电力系统规划[M].北京：北京电力出版社，2008.
[2] 姜波，朱锦鸿，浅谈配电网自动化建设及运行维护[J]，广东科技，2009，（18）.
[3] 毛为民.配电网自动化建设及运行维护初探[J]电工技术杂志，2004，（7）.
[4] 陳学敏，城市配电网自动化建设及运行维护研究[J].安徽电力职工大学学报，2003，（1）.
[5] 杨泓，李刚，韩建军等，城市配电网规划及存在问题分析[J].内蒙古电力技术，2009，（5）.
[关键词]城市；配电网；自动化；设计
中图分类号：G295 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0271-01
当前，随着我国国民经济的快速发展，对电力事业的发展带来了极大的机遇和挑战。为了更好的促进电力事业发展，在电力系统中采用自动化建设及运行维护来规划配电网的建设，对提高电力系统的整体性能有着非常重要的意义。
1 城市配电网自动化建设及运行维护原则
城市电网规划是一个复杂的系统优化过程，具有不确定性、非线性、多目标性和多阶段性。新时期的现代电力系统的规划不能仅仅依赖于规划工作者的经验，而是需要以计算机作为工具，采用新技术、新方法对城市电网进行优化规划。
配电网是电力系统的重要部分，管理变电站、开闭所、配电箱、变压器、杆塔、线路等设备，还包括连接在变压器上的各类用户单位。利用适当的电压等级将电能输送给用户，负责电力生产终端用户的运行服务和管理调度。
配电网规划需要考虑负荷预测、变电站优化和网络结构规划等几个方面。负荷预测主要是指对未来用电量的预测和对未来需求量的预测，萁中前者决定应当安装何种类型的发电设备，后者决定发电设备的容量和对应的输电与配电的容量。变电站优化主要包含变电站站址选择及站容规划，在满足变电站容量、线路容量和负荷需求等约束条件，合理设置新建变电站的位置和容量。电网结构规划是指根据电力系统当前以及未来的电源及负荷水平，在合理利用投资金额的前提下，确定合适的电络建设方案。
2 城市配电网自动化建设及运行维护
城市配电网通常指lOkV及380/220V电压等级的电力供应网络，本文仅讨论lOkV及以下电压等级的配电网。城市配电网自动化是指利用现代通信和计算机技术对电网在线运行的设备进行远方测量、监视和控制的网络系统。城市配电网自动化包括馈线自动化、开闭所和小区配电所自动化、配电变压器和电容组等的检测自动化等。在城市配电网自动化建设及运行维护中，首先要做好城市配电网的基础建设，当前一些城市配电网的网络结构较为薄弱，存在一些不合理的现象，必须要对城市配电网进行设计和改造，加强配电网的网络结构的稳固性。建设lOkV线路为主干的环网结构的城市配电网，设置可控分段开关，合理地将整个环网进行分段，以实现各负荷的可转移性。在配电网设备的配备上要做到技术参数高、结构简单、安全可靠、使用寿命长、体积小、便于安装且易维护。
城市配电网的自动化建设及运行维护规划既要符合实际需求，又要适应未来一段时间的发展需要，还要考虑该地区社会、经济和环境的综合效益。另外，规划还要得到相关市政部门认可，纳入城市建设总体规划，保证设计方案的顺利实施。
由于城市中心人口密集，各类工商企业众多，经济商业繁华。因此，配电网的环线自动化建设及运行维护及运行维护应以电缆作为配电主干线，使用环网开关柜和负荷开关柜，并根据所在地的用户需求设定进出线回路数。若进出线回路较多，规模较大时可改为开闭所。环网开关柜的主要特点是运行稳定，是城市主干道的较好的方案。环网开关柜应以熔断器与负荷开关相配合，若一路电源出现故障，则另一路电源会迅速切换到母线并恢复正常供电，以保障电力系统的正常运行。
在城市郊区，采用辐射性配电网，由变电所主开关作控制设备，为了达到恢复供电和自动隔离的目标，配电线路可根据实际需要设分段器和多级重合器保护。
3 城市配电网自动化系统设计
3.1 配电网自动化控制中心。控制中心主要由服务器、监控工作站、大屏幕显示器、及各类网络设备组成，实现对整个配电网工作状态的全程监控和维护。
3.2 监揎终端。监控终端是配电网自动化中的关键之一。监控终端一般由配变终端、常规终端和馈线终端等组成，主要功能是接受并执行控制中心指令、对配电网每个环节进行数据采集、记录和上报、电源失电保护和通信等。
3.3 电力通信系统。当前，我国配电网所采用的通信方式主要有电力线载波、微波、无线电、同轴电缆、光纤通信等。随着技术的发展，光纤通信以其大容量、可靠性高、高带宽在电力通信系统中得到了广泛应用。在配电网中设有光纤通信系统是电力系统自动化所必需的，系统内部所有的指令传输都是建立高效的通信系统基础之上。
3.4 控制方式。配电自动化的控制方式主要有远方集中控制和分布式就地控制两种。其中前者需要有强大的通信系统支撑，适合于建立一个完整的、统一的自动化体系平台。分布式就地控制仅能实现故障隔离功能，不具有通用性和扩展性。此系统采用两种控制方式配合工作的方式，来实现对整个系统的合理控制。
3.5 低压网。低压网负责对各负荷节点的测量与监控，如自动抄表、负荷控制等。此外，低压网还可与配电网自动化控制中心进行通信，通信方式可采用载波或无线。
此外，配电网系统还需要设置小电流接地保护，采用小波技术进行识别，利用出现的零序电流突现故障选线，大大提高接地选线的正确率。
4 结束语
配电网自动化是电力事业发展的必然产物。城市配电网自动化的设计是为了提高供电质量，提升电网的供电能力，减少用户的停电概率，提高电力设备的故障判断能力，实现自动检测故障。同时，配电网自动化系统能极大地提高配电网的运行管理水平，不仅能确保供电、多供电，而且通过系统的应用，达到降低配电网的损耗，提高电力公司的综合效益。
参考文献
[1] 程浩忠.电力系统规划[M].北京：北京电力出版社，2008.
[2] 姜波，朱锦鸿，浅谈配电网自动化建设及运行维护[J]，广东科技，2009，（18）.
[3] 毛为民.配电网自动化建设及运行维护初探[J]电工技术杂志，2004，（7）.
[4] 陳学敏，城市配电网自动化建设及运行维护研究[J].安徽电力职工大学学报，2003，（1）.
[5] 杨泓，李刚，韩建军等，城市配电网规划及存在问题分析[J].内蒙古电力技术，2009，（5）.