摘要：配电网的自动化规划建设是有效提高电网供电安全可靠性的重要保障，因此，在配电网建设中必须重视自动化规划。文章探究了配电网中自动化规划建设的相关内容，并以工程实例加以说明。

关键词：配电网；自动化规划；供电可靠性；电网故障；变电站 文献标识码：A

中图分类号：TM727 文章编号：1009-2374（2015）28-0024-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.012

1 概述

近年来，我国电网故障频繁发生，其中85%电网故障停电都是由配电网系统建设不完善、电网线损大造成的，而配电网自动化规划建设则是提高电网供电安全可靠性的有效措施，因此，我们必须重视配电网的自动化规划建设，为电网的安全运行提供重要保证。下面将针对笔者曾参与某地区配电网的基本情况，分析研究适应其发展的配电网自动化规划建设方案。

2 某地区配电网建设现状

某地区建设配电网10kV线路共有3862回，其中有3358回公用线路、504回专用线路；线路总长度约为19726km，其中架空线路总长约为12983km，电缆长度为6743km。整个配电网环状网比例为63.84%，可转供电率为52%。在配电网联络线路中，单联络线路约占线路总数的67%。在该配电网建设中，设有31262台10kV开关设备，其中包括压气式开关、真空开关及SF6开关等类型，10kV负荷开关占10kV开关总数的82.4%；设有断路器6162台，占10kV开关总数的23.6%，其主要功能有两个：一是用以保护大容量变压器，二是作为重要线路节点的开关设备。

分析该地区配电网建设规划特点，可归纳为以下四点：（1）该地区经济发展迅速，城市建设水平处于飞速发展阶段，城市规划尚未稳定，由于配电网规划建设效果较低，导致配电网结构仍十分不完善；（2）该地区配电网网络尚未有明确目标网架结构；（3）该地区配电网配电调电集约化管理仍处于起步发展阶段，管理水平还很低；（4）该配电网虽设有与电网管理有关的各种信息传输系统，但对电网运行工作实时数据重视不够，自动化规划管理水平低。

3 城市配电网自动化规划方案分析

配电网自动化规划建设是一项复杂庞大、综合管理要求高的系统性工作，目前，我国常见的自动化规划方案有下面四种：

3.1 变电站主断路器与馈线断路器相配合

此种自动化规划方案主要是利用变电站出线保护开关和馈线开关相互配合，再通过两个电源结合成环状网供电，以优化配电网结构，实现配电网“手拉手”供电，变电站出线保护开关能实现多次重合，其产生的重合命令受控于微机；线路开关则兼有自动操作、遥控操作两大功能，远动装置、事故信息传送、监控系统由微机一次完成。一旦电网设备或线路出现故障，会先由主站系统进行判断，待故障范围确认后，再发出命令断开故障段开关。

3.2 自动重合器使用方案

自动重合器使用方案主要是将由两电源连接起来的环状网分开成有限段数，各段线路再利用相邻侧旁重合器提供的保护。若电网出现故障，则会从上一级重合器开始断开故障段，尽量防止由变电站的断路器直接进行分合。一旦某段线路出现故障，该方案会分断开故障段两侧重合器，再隔离开故障段，而线路分支产生的故障则由重合器与分段器相互配合来切除。

3.3 自动重合分段器利用方案

该方案的工作原理是：当电网事故发生时，自动重合分段器会通过分析关合故障时间来判断并做出反应，但要确保变电站内断路器跳开后线路断路器再延时断开，此时变电站内断路器会重新接合，以实现从电源侧向负荷侧输送电，若故障点再合上则变电站内断路器会又一次跳开，同时故障点两侧线路的断路器会重新锁定故障段并断开，保证送电顺利。

3.4 馈线自动化模式

馈线自动化模式可分成三个子系统模式：一是就地控制模式，指通过重合器和分段器相配合的方式控制故障段断开。二是计算机集中监控模式，指在变电站内设置控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息可通过特定通信传输通道传回变电主站；出现故障时，变电站会对收集的故障信息进行分析判断，在切除故障段的同时恢复线路供电。三是就地与远方监控混合模式，主要通过采用具有远方通信传输能力的断路器、智能型负荷开关和自动化开关准确地及时切除故障段，同时恢复正常线路段的供电，此过程会全程接受远方集中控制。

4 该地区配电网自动化规划建设方案

通过深入分析该地区配电网建设水平和自动化规划管理质量，并借鉴国内外先进供电企业的自动化规划建设经验，该地区最终决定采用以配电网调度为应用主体、覆盖整个配电网为基础的自动化规划建设方案，同时考虑配电网GIS结合多种措施进行规划。通过对配电网进行自动化规划建设以实现资源的充分利用，提高电网系统运行数据采集、分析的可靠性，推进配电网向自动化建设过渡，满足用户用电需求，从根本上提高配电网的管理水平。该地区配电网自动化规划建设方案如图1所示：

4.1 配电网自动化规划建设要点

4.1.1 建设完善的配电主站。首先，面对整个地区配电网建设完善的配电主站，利用电网中的计量自动化系统提供的负荷数据和由故障检测系统提供的故障数据实现负荷管理和故障定位；其次，在城市建设较为成熟的区域以及具有合理严谨区域规划的地区规划建设配电网自动化，提高配电网的自动化管理水平。此外，针对电网中负荷较稳定的联络线路、长距离单辐射线路和故障多发的架空线路，选择采用就地馈线自动化规划方案，同时利用GPRS CDMA接入到配电主站中。配电主站再借助准实时数据平台、调度自动化系统、计量自动化系统、配网MIS系统、营销系统及电网其他各类系统实现信息数据的交互传输。

4.1.2 构建综合自动化控制中心。实现配电网自动化规划建设的关键是构建一个综合自动化控制中心，控制中心的结构组成包括服务器、监控工作站、大屏幕显示器及各类网络设备等，它能对整个配电网的工作状态进

行全过程监控维护，保证配电网能安全稳定地正常运行。

4.1.3 建立全过程监控终端。监控终端是配电网自动化建设的重要部分之一，它主要由配电变电终端、常规终端及馈线终端三部分组成，其主要担负配电网中接收及执行控制中心的传输指令，采集、记录和传输上报配电网各个部分环节的信息数据、保护电源失电及通信等功能。

4.1.4 建设电力通信传输系统。就目前而言，我国配电网常用的通信传输方式包括电力线载波、无线电波、同轴电缆、微波及光纤通信等。随着科学技术的飞速发展，光纤通信传输方式广泛应用于配电网建设中，它具有安全可靠性高、容量大、带宽高的特点。在配电网中应用光纤通信系统是自动化规划建设的必然选择，唯有如此，才能实现电网系统内部所有的指令传送，提高电网的使用效率。

4.1.5 合理确定控制方式。配电网自动化控制方式分两种，即远方集中式控制和分布式就地控制，前者需要依靠强大稳定的通信系统，适用于需要建设一个统一完整的自动化控制电力系统；后者仅具有故障隔离功能，没有通用性、扩展性。该地区配电网建设中的自动化规划采用远方集中式控制和分布式就地控制两种相配合的控制方式，对整个电力网实施合理统一控制。

4.1.6 建立低压网。配电网中低压网的主要功能是测量、监控电网各负荷节点，比如自动抄表、负荷控制等。而且低压网还具有与配电网自动化控制中心通信传输的功能，其主要采用的通信方式为载波或无线电波；配电网系统还应增设小电流接地保护，并识别小波技术。

4.2 建设效果分析

在该地区配电网建设应用自动化规划方案，建设完备的配电主站采集计量自动化终端数据及故障指示器终端数据，经过长期的规划建设数据分析发现，发现该建设项目近期内已初步实现覆盖全电网的负荷管理和故障控制处理；已落实对配电网调度集约化管理，构建完善的快速复电管理机制，为客户服务质量的大幅度提高提供良好基础；增强了配电网的监测管理、应急指挥控制、运行工作管理及故障快速定位处理功能，满足用户的使用需求和故障信息需求，为电网的规划建设完整性提供有效保障。此外，全面考虑到配电网的长期健康发展，考虑到配电网自动化控制系统未来的安全可靠性、技术成熟性、系统升级完备性及系统兼容性，决定在经济相对落后的乡村城镇地区和工业园区规划建设就地型馈线自动化配电网；在城市建设规划成熟地区全面推行“三遥”及“智能化”配电网建设；在其他地区有组织、有计划地建设通信传输通道，并严格按照配电网自动化建设需求、馈线自动化要求配置配电网的相关设备，改善设备运行环境，待地区电网发展较为成熟、配电网结构相对完善，此时电网故障检测系统会逐步向馈线自动化系统转变，最终过渡到标准配电网自动化控制系统。

5 结语

配电网的自动化规划建设是电力事业持续发展的必然结果，在配电网建设中实施自动化规划，不仅可以增强电网供电能力、提高供电质量，还能有效减少用户的停电概率，提高电力设备的故障检测判断准确性，真正实现配电网的故障自动检测。另外，配电网自动化规划建设能有效提高电网的运行管理质量，降低配电网的损耗，为电力企业带来更大经济效益。因此，电力企业在建设配电网时，应重视自动化建设，对其进行科学合理的长期规划，强化配电网的自动化管理和维护。

参考文献

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[2] 张伟.配电网自动化系统的探究[J].中国新技术新产品，2011，（16）.

[3] 陈新民.浅议配网自动化的建设规划[J].大科技·科技天地，2011，（7）.

作者简介：刘国荣（1963-），广东清远人，广东电网公司清远供电局电气工程师，研究方向：电力输变配电工程和运行管理。

（责任编辑：周 琼）