肖海宾

摘 要：农村配网与城市配网技术水平存在较大差异，存在载流量低、网架结构水平不高、设备老旧等问题，严重影响供电安全与稳定。配电自动化技术是结合多种科技手段和自动控制技术的综合性技术，能够实时监控配电网运行状态，确定故障位置，隔离及协助配电网系统快速恢复，具有十分突出的优势。基于此，文章以实用性视角出发，针对青海高海拔地区农牧区配网安全稳定运行影响因素进行分析，提出几种对应农网配电自动化技术的解决方案，希望能够为青海农网配电自动化系统规划与应用提供一定参考。

关键词：配电网;自动化技术;解决方案;农牧区

我国青海省位于青藏高原，分布着大量高原农牧区，具有地理及气候环境恶劣、面积广阔、游牧人口比重大的特点，且拥有丰富清洁能源，是西电东送主要电力输出地之一，导致其配电网具有供电面积大、线路多、用电负荷分散单一、配电网结构简单、供电距离长及电网运行环境复杂，且配电网极易遭受恶劣环境、地质灾害、机械张力、树障等影响，如何加强高海拔农牧区配电网规划、建设与运维工作，兼具建设经济性和实用性，保障广大农牧民用电，是青海三新农电有限责任公司一直探索的问题。

1 农网配电安全稳定运行影响因素

配网结构简单。现代社会电力系统发展情况调查显示，农牧区经济发展步伐加快，农牧民家中添置了越来越多的家用电器，用电需求大幅增加，对电能质量要求也越来越高，但农牧区现有配电网结构多为110KV、10KV、35KV的辐射型电网结构，配电网结构难以满足设实际需求[1];电源及负荷分布不平衡，如水电资源集中在黄河南部地区、矿产资源分布在海西州以西地区、电力负荷则集中在海东、西宁等东部地区，再加上配电网发展较为落后，存在能源支持点少，布局混乱、供电设备老旧等问题，现有配电网负荷承载能力难以满足实际需求，出现电能供应不足的情况。

供电可靠性和稳定性较差。高海拔农牧区配电网一般属于D、E类供电区域，供电面积广，地理及自然环境恶劣，存在沟壑、山区等地形，且气候复杂多变，暴风雨、暴雪等恶劣天气发生频繁，导致总体线路故障率高、变电站停电频繁及停电面积广，检修人员必须及时了解配电网实际运行情况，才能及时发展和定位故障，在最短时间内完成抢修工作，避免对农牧区群众及企业造成损失[2]。目前很多地区存在无法及时反应电网运行状况的问题，或者反应问题不正确或不一致，应当积极应用自动化技术和设备，及时了解配电网详细运行数据，便于执行相关任务。

2 农网配电自动化技术的解决方案

在我国大规模农村配网自动化建设中，电力公司积极研究发展，创新发展各种自动化技术，取得了一定成效，在实际运行中，可以对配网线路故障进行自动跟踪检测，也能实时监控配电网实际运行情况，方便对配电网整体进行管理，有效提高供电稳定性和安全性，提升电能质量，具有十分积极的意义[3]。据统计，截止青海“三区三州”10千伏及以下配电网工程全面竣工，青海藏区总体配电网故障停運率下降至每年1.44次/百公里，故障报修率下降至4.21次/百户。

方案一：优化配电网结构

从实际运行情况看，青海高海拔农牧区配电网结构较为简单，规模较小但整体覆盖范围大，为提高供电稳定性与安装性，应积极应用自动化技术优化配网结构。一方面，采用主站层、子站层、终端层的设计模式，其中主站层为区域配电网络最高层，肩负整个区域配电网运行和管理工作，实时监测配电网运行状况，与各子系统有效连接，确保配电网整体稳定性;农牧区面积广阔，为确保所有配电自动化设备都能与主站相互连接，需要合理规划设置若干子站网，肩负联通上下的重要作用，是信息交流的中转站，同时还肩负辖区内配电网故障诊断、隔离及恢复工作;终端层是农村配电网基础结构，主要功能是配电站、变电器、环网开关等信息采集、监控和保护[4];另一方面，为提升供电可靠性，增强农牧区配电网抵抗自然灾害和外力破坏的能力，可以设置支路断电系统，在各个支线增加线路自动保护装置，一旦某一位置出现故障，线路可自动完成阻断，便于后续检修，也避免造成更大范围的停电。据了解，截止2020年6月底，青海藏区配电网结构优化工作告一段落，该区域供电可靠率提升至99.8%，电压合格率提升至99.5%，并全面解决了3894户“低电压”问题。

方案二：线路故障自动定位系统

线路故障自动定位系统工作原理是，通过通信功能，将故障指示器自动检测故障和接地故障功能发出的信息，利用短距离无线通信整合传输至通信终端，并借助公共网络系统中GPRS通信传导至总控系统中，一旦发出故障信息，指示器就会出现灯光警报及动作翻牌等信号，同时将信息传导至控制系统进行分析，确定故障位置并将故障信息告知负责系统维修和管理人员。该技术具有十分显著的应用成效，不仅能够借助自动化技术对馈线进行故障快速定位、故障隔离、非故障区供电恢复等作用，还能将故障引发的大面积停电控制在最小区间内，缩短故障恢复时间，是故障指示器技术、故障处理技术和通信技术的联合应用，主要应用于10KV配电线路中，尤其是在有分段开关或手动分段开关的架空配电线路中。

故障指示器及配网自动化开关安装原则：（1）在经常发生故障、引发大面积停电的线路安装故障指示器，以便快速锁定故障进行有效隔离;（2）按照村镇、路及大型分支划分故障范围，将故障指示器安装在开关附近，方面检修人员快速定位故障发生区域;（3）在巡检困难区域安装故障指示器和配电自动化开关;（4）尽量靠近变电站安装故障指示器和开关，弥补变电站无接地选线仪的不足。

其具体解决方案如下：第一，遥感检测模式，只具备故障位置判定、开关遥信信号，通常只配备故障指示器、通信技术和通信终端、配电自动化主站，比较适用于故障查找麻烦，对供电可靠性要求不高的偏远农牧区;第二，集中式控制模式，当配电自动化终端收到故障信息后，以主站为主导联合其他配电自动化终端分析和判断故障类型、故障位置和影响范围，并给出一个最佳处理方案，并通过人工远程遥感进行故障隔离和恢复。其优势在于综合多方信息，对故障判定较为精准，给出的故障处理方法也更加科学合理;不足在于容易受外界因素影响，且通信通道和技术要求高[5];第三，分布式开控制模式，配电自动化终端收到故障信号后，可通过检测到的设备电气参数变化、逻辑推理功能和保护功能，自行判断故障位置，并进行故障隔离和恢复等工作，然后将事件处理过程上报运行监控人员，无需依靠主站。其优势在于不易受外界因素影响，对通讯通道及通信技术要求不高，但对配网自动化设备性能及可靠性要求较高。

3 结束语

总之，随着配电网自动化技术逐渐完善，将在农村配网建设中发挥更大价值，青海三新农电有限责任公司应当积极投入研究，结合高海拔农牧区配电网建设特征和用户需求，更有效地运行和管理配电网，提高故障检修效率和质量，为农牧区群众提供更高质量的电力服务。

参考文献

[1]徐俊贤. 农村电网配电自动化探析[J]. 机电信息， 2018， （024）：153-154.

[2]杨泽岩， 黎思思. 农网配电网自动化技术的现状及典型方案设计[J]. 科技风， 2019， （012）：178-178.

[3]何泽燊. 农村智能电网配电自动化技术研究[J]. 科技创新导报， 2019， 016（003）：50-51.

[4]陈育钿. 配电自动化技术在农村配电网中的应用浅析[J]. 农村电气化， 2019， No.388（09）：62-63.

[5]冯明， 孙婧思. 农村配网自动化的发展及运行管理探究[J]. 绿色环保建材， 2020（1）.