10kV农网配电系统智能化建设探究桑录平

桑录平

国网甘肃省电力公司徽县供电公司甘肃徽县742300

摘要：随着我国现代化建设的不断加快,电力系统的发展也越来越迅速。配电系统智能化建设一直是我国智能电网建设的主要目标之一。但是,目前我国配电系统智能化建设还处于起步阶段,存在设备质量差、配电网供电情况复杂等问题。从实际出发,对我国10kV农网配电系统智能化建设进行了探讨,对存在的相关问题进行了分析,提出了很多有建设性的想法。

关键词：农网配电；智能化；建设研究

农网配电系统智能化建设，是《国家电网公司“十二五”电网智能化规划》的重要组成部分，是提高农网配电网生产管理水平和供电可靠性的重要途径。它具有故障快速定位和隔离功能，在使用中可以大幅度提高电网的可靠性。目前已经在很多地方被采用，但是总体来说还是处于起步阶段，还存在一些问题。本文对农网配电系统智能化建设进行了研究分析，提出了有建设性的意见。

1农网配电系统智能化建设存在的问题及现状

我国农网配电系统智能化建设还处在初级阶段，不可避免地存在一些问题，只有通过对现有问题进行认真分析，提出并解决问题，才会促进我国农网配电系统智能化建设更好更快地发展。

1.1农网配电系统智能化建设存在的问题

主要表现在目前使用的设备陈旧、电源点不多、网架结构不合理等，这些问题导致了系统的可靠性差。另外，现在的农网配电系统在使用中，不仅变压器损耗大，布点也不合理，大多数还是依靠人工操作，自动化的程度很低，导致劳动强度大，工作效率低。同时由于电半径过长，致使电压和线路损耗过大，供电质量也不是很好。还有许多地区依然停留在老的管理方式上，现代化水平偏低，信息化程度很低。

针对目前农网普遍存在的一系列问题，在农网建设上一定要实行统一的原则和指导思想，才可以有计划有步骤来进行解决。首先要加强对一些重要地区和城镇的电源点建设，在建设上尽量利用环状网开环这种方式，对一些重要的线路要尽量使用绝缘导线。其次对电源点进行合理的布局，利用低耗变压器，并尽量缩小供电半径，加大导线截面，才能更好地降低线损，提高供电质量。最后对各种智能化系统进行统筹考虑，才能更好地统一实施。

2农网配电系统智能化建设主要途径

农网配电系统智能化建设通常都是由乡镇与城区、乡村与远郊这两个系统组成。一般情况下，乡镇与城区系统是利用环状网开环运行的方式，达到一种供电多个途径的网架结构，它的供电半径短并且负荷密度大。乡村与远郊系统是利用辐射状网架结构，一般供电半径比较长，负荷相对较小。

2.1重要乡镇与城区子系统的智能化建设

乡镇与城区子系统的智能化建设主要是采取柱上开关终端设备的馈线智能化方式，通常在集控中心建设一个城区配电智能化集控中心，同时在后台建设一个农网智能化系统，基本都是在计算机局域网上建立。不同用户的外馈线开关处装置FTU，并且在比较重要的配电变压器装置一个终端设备，并且还要装置一个终端设备在10kV的开闭所位置，终端设备要采用变电式的。

如要想系统设备之间的互联，还需要建立一个配电自动化的通信通道才能够实现。馈线自动化原理是利用分层结构，把原本分散的FTU与RTU集结成为很多点，之后再传输到控制中心去，这样不仅可以节约主干信道，还让控制中心的这个主站监控系统能够继承输电网的智能化成果。

区域工作站可以用以下两种方式进行设置：首先依据距离的远近划分，配电网密集时，在小区内的监测要选择比较近的地点建立工作站。其次，当配电网比较狭长，或在性能较高的一些数据通道中，可适当地设立一些区域工作站。开闭所和配电变电站的智能化基本上都是采用以下3种模式：

（1）电能采集、保护及监控相互对立。其中监控里面的遥信、遥控、摇测都是使用集中组屏这种办法，所以在智能化的改造中，二次连线的情况发生得比较多，比较适合投入运行的中心站进行智能化改造。

（2）保护和监控相互结合、采集独立。其主要是对已经投入运行的开闭所和变电站有了一定的保护设备。这种情况下，对屏上开孔和把智能化设备固定都不是很方便，所以这种模式比较适合在新电站中使用。

（3）电能采集与监控相互结合，保护独立。其主要是运用智能电表里的实时测量功能，对保护装置进行单独的设置，达到减少二次连线的目的，这种模式造价低廉同时也安全可靠。

重要乡镇与城区之间智能化配电网的进线监控，主要是利用SCADA系统和变电站这种一发两收的RTU2种方式。方式一是利用SCADA系统进行转发，来获得需要的信息。其中SCADA系统一定要具有转发功能，并保持配电智能化的控制中心与SCADA系统的沟通，主要优点体现在对RTU没有特殊要求，也不用给配电智能化控制中心设专门通道。缺点就是对配电网供电的进线开关不能遥控，还必须要求SCADA系统有转发功能。方式二是利用一发两收RTU，获取需要的信息。这里需要RTU一定要具有一发两收的功能，并且还要给配电智能化控制中心设置专门的通道。优点在于对配电网供电的进线能够实现遥控控制，缺点在于必须要求RTU具有一发两收的功能，还要在配电智能化控制中心设置专门的通道。工作平台主要是使用Windows98，其中网络操作系统是使用WindowsNTserverV4.0，在目前的使用中，网络上进行通信的协议大多都是基于TCP/IP，使用客户/服务器这种方式。并且在数据库的管理系统上，大多使用MSSQLServerV6.5以及配电的地理信息系统的这个平台，充分地利用了服务器镜像的技术，目的是为了把系统的可靠性进一步提高上去。

总的来看，就当前的技术来说，配电智能化的需求能够得到全面满足的单一方式是没有的，必须要在配电网中将多种方式混合使用才能取得更好的效果。

2.2乡村和远郊子系统的智能化建设

乡村和远郊子系统的智能化建设可以分步进行实施，利用智能化开关设备之间配合的馈线智能化方式。一般乡村和远郊子系统的供电半径都比较大，使用任何一种单一的方式都不能够很好地完成目标，加上线路基本都是利用辐射状网，所以使用这种方式是比较合理的。不过这种馈线智能化要尽量使故障区域能智能化隔离，并对相关健全区域的供电智能恢复。但是由于控制中心不能对故障区域进行迅速了解，所以在使用中最好能够和县级电网的调度智能化系统结合。由电网调度智能化系统对主变电站里的10kV线路开关第一次重合与第二次跳闸的时间间隔进行检测，通过检测结果来判断故障区域，同时对故障区域进行显示提醒。

配电变压器的智能化功能对乡村和远郊系统的智能化建设起关键作用，一般在配电变压器低压侧安装智能化终端及无功补偿，一方面可采集台变的运行信息，另一方面可以使线路的损耗降到最小、减少电压在沿线的降低程度。如对配电变压器进行巡检时，可及时发现停电问题和对电压水平随时进行掌握。由于系统的供电半径很大，使用公用通信网来达到控制中心和TTU之间的通信的办法是非常可行的。

3农网配电系统智能化建设的主要手段

3.1配电网架要进行科学合理的规划

10kV农网配电系统智能化建设，必须要有正确的电力系统结构和科学合理的经济运行方式，要在合理的供电半径内，尽可能地保证规划范围内的电力质量，并且不同线路之间要做到有互联的可能，线路分段点和分段量都要合理设置，尽可能地保证供电可靠性。

3.2应用智能化设备

智能开关等智能化设备在10kV农网配电系统智能化建设中起到非常关键的作用，智能开关可以遥控控制电网智能化系统中的主站与子站，实现出现故障时，自动隔绝，自动调整。

3.3完善通讯网络

配电网的通讯技术是农网配电系统智能化建设的关键，它的好坏决定了农网配电系统智能化的好坏。由于配电网关键一级——10kV开闭所光纤覆盖率不高，不利于10kV农网配电系统智能化建设的发展。建议对开闭所与上级变电之间实行点对点的SDH网络，相对集中的环网柜采用EPON，相对分散的10kV环网柜采用公网的GPRS通讯。

3.4接入分布式能源

通常采用的分布式能源有太阳能、风能、燃料电池等，它们的使用是农网配电系统智能化建设的重要技术特征之一。分布式能源分布、环保清洁，可以带来明显的经济效益，弥补在供电过程中负荷变化所带来的一系列弊端。因此，在农网配电系统智能化建设中，接入分布式能源是一个非常有意义的方法。

4结语

随着我国经济建设的不断发展，电力系统的发展更是越来越快。农网配电系统智能化建设一直是电力系统建设的重要环节，也是目前建设的主要方向。笔者在电力系统工作多年，结合实际对当前我国农网配电系统智能化建设的发展进行了分析，提出了自己的看法，在我国农网配电系统智能化建设的发展道路上进行了有意义的探索。

参考文献：

[1]肖娜.浅谈10kV农网配电线路故障与防范措施[J].经营管理者,2012,(8).

[2]栗清枝,宋保明.农网配电自动化技术研究与分析[J].民营科技,2015,(07):16.

[3]王鸿桦.农网配电智能化改造现状与措施[J].中国高新技术企业,2017,(08):40-41.