摘要: 本文對配網自動化的概念、功能等進行簡單的分析，提出了我國農網配電自動化的設計、建設原則和系統結構。論述全面、具體,有指導意義。

　　關鍵詞：農網配電自動化 模式探討 農村電網 配電線路線損

　　前言

　　我國農網配電自動化工作才剛剛起步,針對我國農村(縣及縣以下)電網的管理實際,根據目前配電自動化技術在農網中應用情況,農網配電自動化應集中做好對中低壓配網進行監視、控制以及管理,也就是實現配網自動化以及與其它系統的功能、信息共享和技術融合。

　　1 設計與建設原則

　　我國農村地域廣闊,存在著地理、文化、經濟、民族等差別,這決定了在農村電網自動化建設中不可能統一成一種模式。

　　1.1 術語農網配網自動化系統是指對農網中低壓配網進行監視、控制以及管理的自動化系統。配網自動化主站系統(簡稱配網主站)是整個配電自動化系統的監控、管理中心。配網自動化子站系統(簡稱配網子站)是指負責局部配網監控,完成故障隔離、數據采集與轉發等功能的計算機控制系統。配網自動化遠方終端是中壓電網的各種遠方監測、控制單元的總稱,它包括配電開關監控終端FTU、配電變壓器監測終端TTU、開閉所及用戶監控終端DTU等。

　　1.2總體原則

　　1.21 配網自動化系統設計應在配電網絡規劃的基礎上,根據當地的實際供電條件、供電水平、電網結構和用戶性質,因地制宜地選擇方案及其設備類型。

　　1.22重要用戶多,負荷密度高,線路走廊資源十分緊張,用戶對供電可靠性較為敏感的區域是首期實施自動化的區域。在實施前應該經過電網改造,使供電半徑趨于合理,網架和設備得到加強,線路間的相互連接具備條件。

　　1.23負荷密度小,雖經改造,但網架結構薄弱,線路間不具備互連但具有發展潛力的區域,應按自動化目標規劃,視條件分步實施。

　　1.24以輻射網絡供電為主的區域,且未具備互聯條件,為提高供電可靠性,可按就地智能化目標來規劃并組織實施。

　　1.25 配網自動化系統的建設必須首先滿足配電自動化基本功能,在條件具備時可以考慮增加管理功能。

　　1.26配網自動化系統主站原則上應該考慮與調度自動化系統一體化設計。調度自動化系統尚未建設,不應先行建設配電自動化系統。新建調度自動化系統應綜合考慮配網自動化需求。電網規模較大,基礎條件成熟,可以統一規劃、分步建設。

　　1.27 配網自動化通信建設應該與調度自動化通信、集中抄表系統通信等結合起來,并考慮今后發展的容量。可根據系統的要求,并結合自身的實際情況,選擇適用的通信方式和通信速率。通信系統的功能、質量、協議應滿足有關規定。應對通道的運行情況進行監視,重要的通信通路宜采用獨立的雙通道,并可手動或自動切換。

　　1.28 主站系統設計原則應遵循各項國家和行業標準,具有安全性、可靠性、實用性、擴展性、開放性、容錯性,滿足電力系統實時性的要求,具有較高的性能價格比。

　　1.29 嚴格執行"五制",規范招投標程序,重視對系統和設備安裝及投運的監理,加強合同管理。對系統和設備要認真進行性能價格比分析,不能盲目追求功能齊全,設備先進,也不能盲目追求價格低廉。

　　2 饋線自動化系統方案

　　農村電網架空線路和電纜線路通常有輻射狀和環網狀兩種,實現故障自動隔離可以采取多種方法,取決于自動化裝置的技術特點和整體方案。一般有就地控制和遠方控制兩種,就地控制以開關設備之間的整定值配合實現,能在不依賴主站和通信系統的條件下隔離故障;遠方控制方式通過主站或子站對FTU上傳信息的分析、判斷、控制。本著逐步建設的原則,就地控制方式可選擇具通信能力的分段開關,一旦通信問題解決即可完善設備狀態監視及數據采集功能,直至最終實現遠方控制的故障隔離。因此,在選擇開關、電壓及電流互感器以及控制器時,都要全面考慮,留有余地,以便將來能方便增加遠動功能。

　　2.1 就地控制方式:

　　2.11 環網就地控制:雙電源環網供電,兩電源互為備用。從設備選擇和故障判別方式來看,就地控制方式分為電壓-時間型分段器方案和重合器方案。①電壓-時間型分段器方案:采用電壓-時間型分段器作為分段開關,通過分段器對故障狀態下的電壓變化、時序配合和變電所出線開關的動作來判斷、隔離故障。②重合器方案:采用具有開斷與關合短路電流能力的重合器,通過重合器的時序配合來實現就地的故障隔離與恢復。

　　2.12輻射型電網就地控制:采用變電所出線開關與重合器、分段器或者熔斷器相互配合實現故障區段隔離和故障點上游區段恢復供電。

　　2.2 遠方控制方式主站系統/子站系統、通信系統、監控終端互相配合,利用終端設備監測故障信號和開關動作情況,按照電網拓撲結構分析判斷出故障區段,并經過遠方操作將故障區段隔離和恢復非故障摘要：通過對各種技術降損措施的匯總、分析與比較，結合目前農村電網普遍存在的影響線損的各種現狀，提出一些適合農村電網技術降損的實用性對策。區段的供電。

　　配電網絡的規劃是供電企業的一項重要工作，為了獲取最大的經濟效益，電網規劃既要保證電網安全可靠，又要保證電網經濟運行，所以配電網絡規劃的主要任務是，在可行技術的條件下，為滿足負荷發展的需求，制定可行的電網發展方案。

　　3 確定網絡的系統模型

　　確定網絡的系統模型，包括確定網絡是采用架空線路還是電纜供電，確定導線截面大小，網絡接線方式，負荷轉移方案，網絡中有關設備的選型，網絡在運行期間遇到不適應要求時應如何進行改造，系統保護功能，配網自動化規劃等。

　　3.1在負荷分散或發展緩慢地區應使用架空線供電。在負荷密度比較大、發展迅速或基于城市環境美化建設考慮，應使用電纜供電。

　　3.2導線截面大小的選擇確定了導線的輸送容量，要選擇足夠大的導線保證線路滿足網絡規劃的要求，例如：負荷發展時期，不應經常更換導線截面。在線路故障時，可以將故障線路的負荷轉由臨近饋線供電，而不會過負荷運行。另外，導線截面的選擇要保證線路末端電壓降處于合格的范圍內。在線路發生短路故障時也能承受故障電流。所以導線截面要比最大負荷電流所需的截面大，但同時截面的選擇要符合經濟原則，在導線輸送容量與工程投資之間作比較。

　　3.3具有靈活接線方式的規劃，可以使供電網絡最大地發揮功能。對于架空線網絡，最有效的方式，是將饋線與鄰近變電所或同一個變電所的不同母線段的出線在線路末端聯網，兩回饋線也分別裝上分段負荷開關和隔離刀閘。在其中一回饋線出現故障時，可通過分段開關將故障段隔離出來，對于電纜網絡接線方式可以采用兩回饋線組成互為備用網絡，或采用三回饋線相互聯絡組成一個供電區域，其中兩回帶負荷，一回空載，作為兩回負荷線的備用線。饋線之間可以組成大環網，一條饋線的負荷之間也可以組成小環網，形成大環套小環的形式。在負荷密集地區還可以建設開關站，變電所與開關站通過電源線連接，再由開關站向附近負荷供電，其作用是將變電所母線延長至用電負荷附近。

　　3.4制定負荷轉移方案的原則是減少停電范圍，盡量減少停電時間。在發現回饋線發生故障時，必須盡快查找到故障點，并將故障點前后的負荷轉由鄰近饋線供電，以使故障點的負荷隔離出去。

　　3.5國內外對各種電氣設備都制定了詳細標準，為設備選型提供了可靠依據。作為配網規劃應選用運行效益好，損耗低，可靠性高，免維護的設備。對于開關設備應選用具備配網自動化功能，在設備中先安裝配網自動化設備或者為以后發展預留空間。有些新型設備的購置費用雖然高，但運行可靠性高，故障率低，維護費用少，總體經濟效益是相當理想的。

　　3.6配電網絡規劃在實施過程中隨著負荷的發展狀況穩定，在饋線負荷超出安全電流或沒有足夠的備用容量時，應該增加饋線，對用電區域的饋線正常供電范圍進行調整。同時，配網規劃內容也應作相應修改。

　　3.7為確保電網正常運行，必須建立健全的保護系統，在系統出現故障時，通過最少的操作次數將故障點隔離，保證非故障點盡早恢復用電。現在常用的系統保護方法有：

　　①用熔斷器或過電流繼電器實現過流保護，熔斷器在超過熔斷電流時自動熔斷，迅速切斷電流、保護用電設備，熔斷器主要用于變壓器保護。過電流繼電器用于線路保護。

　　②接地故障保護用于消除接地故障，對直接接地或通過不可調阻抗接地的系統，可以把電流互感器二次繞組接到接地故障繼電器上，或者把過流繼電器與接地故障繼電器集中使用。對于中性點不接地系統或通過消弧線圈接地的系統，由于接地故障會造成系統電壓和電流不對稱，繼電器可根據基本判據來確定是否控制相應的斷路器動作斷開。

　　③單元保護，用于對系統中一個單元的保護，根據正常運行兩側電壓相同的電路，流入的電流和流出的電流是相同的，通過比較兩側電流大小可以判斷是否出現故障。但是單元保護要使用通訊線路，在保護線路太長的地方，很難將數據完整地集中起來進行比較。使用距離保護法可以打破這種局限性，在距離保護方案中，根據故障距離與故障阻抗成正比的原理，采用線路的電壓和電流來計算故障距離。

　　④自動重合閘裝置的方法是利用繼電器控制斷路器去執行不同的跳閘與閉合順序。線路中有大部分故障是可以自動消除或暫時性的，使用自動重合閘裝置可以自動恢復供電。⑤電力系統中，有時出現運行電壓遠遠超過額定電壓值的情況，例如：開關操作瞬間或系統受雷擊時，都會產生過電壓現象。加強各設備絕緣強度和絕緣水平，或在網絡中安裝過電壓保護設備，可以使過電壓降低到安全水平，例如使用空氣間隙保護或安裝避雷器作保護。

　　4 結語

　　(1) 農村配網自動化的設計與建設應當因地制宜,以電網規劃為前提,以電網結構為依據,與其它自動化系統及通信系統相銜接,與當地經濟發展水平和用電水平相適應。

　　(2) 對于農村電網,輻射型配電線路占絕大多數,選用就地控制方式的饋線自動化則更為實際,這是與城網最大的區別。選擇配電自動化方案時一定要考慮農電技術人員現狀,滿足可靠性、先進性、免維護性或少維護性的要求。

　　(3) 模式一的調配合一的一體化主站系統應是農村電網配網自動化的發展方向,在有條件的地方優先選用。模式二也是國內農村配網自動化的可選方案。一方面使處在起步階段農村配網自動化能實現資源共享,節省投資,達到實用化要求。另一方面可以適應農村電網不斷發展、設備自動化水平和可靠性不斷提高、計算機及其技術不斷換代的要求。

　　(4) 農網自動化及通信技術應以統一平臺、信息共享、設備集成為主要研究方向。