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摘 要：目前，随着我国经济和科技的迅速发展，自动化技术得到了广泛的应用，尤其是配网自动化技术的应用。文章主要简要介绍了配网自动化系统的概念及基本构成，在此基础上，针对某10KV配电自动化方案进行探讨与研究，最后作出了自己的总结与建议，以供大家参考。
关键词：10KV配网 规则自动化方案
中图分类号：F407文献标识码： A
一、10 kV配网自动化系统的模式
1、系统的模式
目前10 kV配网自动化系统主要有就地控制的馈线自动化、集中通信的配网自动化和集合配电自动管理系统的配网自动化(DA或DAS与DMS相结合)等3种模式
(1)就地控制的馈线自动化(CFA)模式。FA有重合器方式、重合器加分段器方式和混合方式等3种基本组网方式。其中，重合器方式又称为电流时间配合方式，重合器加分段器方式又称电压时间配合方式。通过由故障开始到故障处理过程中电压、电流、开关分合和时间等一系列邏辑配合，FA可以检查出并隔离故障，实现对非故障段自动恢复供电。FA能有效地缩小故障停电区域，缩短停电时间，进而提高供电可靠性。
(2)集中通信的配网自动化(DA或DAB模式。DA/DAS模式通过在10 kV配网架空线路的联络处和分段处安装负荷开关或在电缆线路的配电室、开闭所环入环出点上装设断路器(或环网开关)，并在上述负荷开关或断路器现场装设监控终端(FTU. RTU)，连接至配网监控中心的计算机系统。在线路发生故障时，现场监控终端即可收集到故障信息并集中至监控中心，通过监控中心的计算机系统分析判断出故障段，然后再由监控中心发出一系列的分合闸指令来对故障进行处理。同时，监控中心和通信系统还能通过现场装设的监控终端来实现对整个配电网各设备、节点和中压用户的SCADA四遥功能。
(3)集合配电自动管理系统的配网自动化((DA或DAS与DMS相结合)模式。此模式借助计算机网络技术和地理信息(GIS)技术，并利用DA/DAS中己经建立的通信网络，将实时系统的DA与DMS以及其他多种系统进行集成，大大延伸DA与DMS系统的功能，可以实现对整个用电、配电营业系统实现离线和在线的智能化管理与监控。
2、10 kV配网自动化系统的建设思路
(1)信息化。信息化是10 kV配网自动化系统的基础，配网系统的离线数据和在线数据、电网的地理接线图、配网数据和用户数据都需要进行信息集成，以构成完整的自动化系统，实现对配网及其设备在正常投运和事故发生时的监视、保护、控制和配电、用电管理的自动化。
(2）配电GIS系统的建设。配电GIS系统是配网调度自动化系统的基础数据平台，它统一录入和维护配网自动化系统上所有站外的馈线接线图、运行参数以及属性数据。通过自动调用相关属性数据，配电GIS系统可以生成总的接线图、单线图和环网图等，再将站外10 kV馈线图导入配网调度自动化系统，以保证模型的集中维护。而实测数据参数、网络协议和站内图形等均由调度自动化主站的图形数据库模块维护。
(3)配网的实时状态是由配网SCADA通过终端设备和通信系统传送到主站的，在主站对配网进行远方监控。根据一次网络的实际情况，对具备采集条件的10 kV馈线柱上开关、配电变压器、环网柜和开闭站，配网SCADA可以进行数据采集，采集量一般包括配电开关的状态、运行数据和保护动作信息等。
(4)为满足通信接口和数据的接入，配网调度自动化系统的支撑平台应具有清晰合理的平台模块、分层分布式结构和系统应用统一管理能力，可随时拓展接入新规约。为方便与其他系统数据共享和互联，商用数据库应具备开放的标准SQL语言访问接口。
(5)系统规模应有冗余。由于10 kV配网自动化系统要求满足5年内配网远景规划的实际需要，且10 kV馈线的数量的增加不会使系统性能下降明显，因此系统的规模、处理速度、CPU负载能力和}容量都要有充足的冗余。此外，10 kV配网自动化系统还应能随着规模和功能的扩展进行无缝线性扩充。
二、配网管理系统的规划
1、配网结构的改造
对单一的辐射型网络进行必要环网优化，使其向混合型多样化的网络发展，优化供电范围和线路线径，优化负荷的分配，特别是对城网，更应如此。
2、配网管理系统的详细设计及应具备功能
配网管理系统的详细设计应注意开放性、安全性、可靠性、可用性、模块化设计、可维护性、可扩展性。面向对象的程序设计应以电力系统来创建系统模型。其应具备的基本模块和功能包括自动绘图AM与设备管理FM的配电图纸地理信息系统（AM/FM/GIS）。自动绘图利用数字化仪，手工录入地图，经过矢量化操作，将其转化为矢量图。也可利用测绘部门提供的基于合适比例尺的电子地图得到矢量图或通过光栅矢量化功能，将单色光栅地理图转换成矢量图。
设备管理包括设备技术档案和设备运行工况的管理，同时将变电所、用户作为设备管理相关的参数，不仅具有录入设备技术档案功能，记录运行工况变更情况，并具有设备技术档案与设备运行工况的对象查询和区域查询功能。配电设备管理是以电压等级及线路组织设备。变电设备是以变电所组织数据，管理变电所及其所辖设备。用户表计管理是以用户组织数据，管理用户信息及其所属表计。
GIS功能主要包括：地理信息、设备信息，适应配网运行管理和建设的分层管理。图纸任意缩放、图纸自动漫游、图纸导航、地图管理、地图编辑、距离自动测量。电网SCADA包括数据采集和发送、进行数据处理、计算功能、信息报警、数据转发。
配网自动化应能实现故障自动定位、隔离和自动恢复供电，自动分配负荷、平衡电网。通信方式应能满足多样性。
故障电话管理是通过电话进行故障的快速管理，包括客户故障电话管理、故障诊断、故障定位和恢复供电等整个故障处理过程。应有人工接听和自动接听两种形式。可进行停电咨询、故障电话自动处理。停电管理：可进行故障定位和诊断、停电信息统计、停电确认、紧急抢修和恢复送电。
客户信息服务一般有电表管理、用电管理、自动结算、服务申请、电量管理。配电工作管理是在图纸管理系统的础上完成配电网的运行管理工作。它包括设备巡视管理、设备检修管理、缺陷管理、移动管理、档案及统计管理、工程计划管理、施工计划管理、操作票、工作票管理。
三、 10 kV配网自动化的实现技术方案
1、一次设各及供电方式
城市电网与农村电网是我国在配电网的管理上划分的两大电网。线路开关设备、电源点以及网架(线路联结)3部分共同决定配电网的供电方式。由于电源点、网架的组合方式各种各样，由此也形成了各种各样的供电方式。怎样合理采用供电配合方案?这就要视实际情况而定，因为线路的开关设备功能各不相同。城市电缆网较多采用环网柜作为配电线路的主设备，而农村架空线网较多采用分段器、断路器、重合器等作为配电线路主设备。按照不同的线路开关设备，可以有各种不同的供电方案。本文针对一次设备及供电方式，特提出以下几个重点问题:
(1)在架空线网中，具有技术和现实优点的方案是重合器方案在实际操作中，80%的架空线路故障都是瞬间故障在这种情况下采用重合器来隔离瞬间故障，可以大幅度提高供电的可靠性;而且，重合器的智能化程度非常高，可以使供电网络独立运行，而不依赖于通信系统，同时也非常便于统一规划和分步实施。
(2)供电可靠性是评价架空网配网自动化供电方案优劣的首要依据，它主要包括故障下停电的时间、停电的范围、停电的次数、恢复供电的时间。
(3)县级类城市配电网的主要特点是架空线网、其供电的半径在5 km以内，建议采用双电源环网供电，同时使用3开关4分段的重合器方案。
2、配电网设各的介绍和选择
(1) VSR3-20WS4B多回路开闭器。VSR3-20WS4B多回路开闭器的灭弧介质是真空，绝缘介质是SF。气体，具有很好的密封性，并且全部绝缘，同时它的结构紧凑，具有非常安全可靠的性能，目前主要应用于10 kV城市电缆网建设、改造中的馈线负荷分段以及多电源联络
(2) FZW28-12型用户分界负荷开关和配套控制器。FZW28-12CF)型用户分界负荷开关依据的是“支线故障波、主干线路和其他与其相邻的用户的大范围停电事故”原理，在国内配网领域引起了强烈反响，主要是用在10 kV架空配电线路的T接用户入口处，可以实现自动化隔离用户区内的单相接地故障以及相间短路故障
(3) WPZD-160系列终端。WPZD-160系列终端可以非常灵活地配置为环网柜控制器或者是开关站控制器，它集遥信、遥控、遥测、保护以及通信等功能于一体，属于新一代微机型配电自动化的远方终端单元。
3、配网线路接线方式
配网线路接线方式要遵循一定的原则，我国大型城市电网规划设计技术原则的相关要求指出，县城架空线路应该采用环网布置开环运行的方式，利用柱上自动分段器，将线路3联络3分段，从不同的变电站接入电源，如图1;农村架空线路没有做具体的规定，比较适合采用3分段单联络的接线方式，如图2。电缆线路通过开闭站或者是分支箱来实现双射线或单环网布置开环的运行。
图1环网布置开环运行方式
图2 3分段单联络的接线方式
结语：
为了配合电网的发展,10kV配网自动化系统建设的作用和意义己越来越被人们认同。建设10 kV配网自动化系统的目标是能够为电力企业各部門提供最大程度的信息共享、资源共存，为配电运行、营销和生产提供决策依据。为了建设10 kV配电自动化系统，应充分考虑当地社会经济的发展水平，根据10 kV配网的实际情况及远景规划，有目的地进行城网改造。10 kV配网自动化系统是一个长期的建设过程，其关键是统一规划，分阶段投资和分阶段实施配网自动化，并使各配网自动化子系统最终有可能构成一个健全的10 kV配网自动化大系统。
参考文献：
[1]于昌祥.10 kV配电网自动化系统的规划及效益评估[J].华东电力，2003 (7)
[2]李文伟，邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设[J].电力系统通信，2009 (10)
关键词：10KV配网 规则自动化方案
中图分类号：F407文献标识码： A
一、10 kV配网自动化系统的模式
1、系统的模式
目前10 kV配网自动化系统主要有就地控制的馈线自动化、集中通信的配网自动化和集合配电自动管理系统的配网自动化(DA或DAS与DMS相结合)等3种模式
(1)就地控制的馈线自动化(CFA)模式。FA有重合器方式、重合器加分段器方式和混合方式等3种基本组网方式。其中，重合器方式又称为电流时间配合方式，重合器加分段器方式又称电压时间配合方式。通过由故障开始到故障处理过程中电压、电流、开关分合和时间等一系列邏辑配合，FA可以检查出并隔离故障，实现对非故障段自动恢复供电。FA能有效地缩小故障停电区域，缩短停电时间，进而提高供电可靠性。
(2)集中通信的配网自动化(DA或DAB模式。DA/DAS模式通过在10 kV配网架空线路的联络处和分段处安装负荷开关或在电缆线路的配电室、开闭所环入环出点上装设断路器(或环网开关)，并在上述负荷开关或断路器现场装设监控终端(FTU. RTU)，连接至配网监控中心的计算机系统。在线路发生故障时，现场监控终端即可收集到故障信息并集中至监控中心，通过监控中心的计算机系统分析判断出故障段，然后再由监控中心发出一系列的分合闸指令来对故障进行处理。同时，监控中心和通信系统还能通过现场装设的监控终端来实现对整个配电网各设备、节点和中压用户的SCADA四遥功能。
(3)集合配电自动管理系统的配网自动化((DA或DAS与DMS相结合)模式。此模式借助计算机网络技术和地理信息(GIS)技术，并利用DA/DAS中己经建立的通信网络，将实时系统的DA与DMS以及其他多种系统进行集成，大大延伸DA与DMS系统的功能，可以实现对整个用电、配电营业系统实现离线和在线的智能化管理与监控。
2、10 kV配网自动化系统的建设思路
(1)信息化。信息化是10 kV配网自动化系统的基础，配网系统的离线数据和在线数据、电网的地理接线图、配网数据和用户数据都需要进行信息集成，以构成完整的自动化系统，实现对配网及其设备在正常投运和事故发生时的监视、保护、控制和配电、用电管理的自动化。
(2）配电GIS系统的建设。配电GIS系统是配网调度自动化系统的基础数据平台，它统一录入和维护配网自动化系统上所有站外的馈线接线图、运行参数以及属性数据。通过自动调用相关属性数据，配电GIS系统可以生成总的接线图、单线图和环网图等，再将站外10 kV馈线图导入配网调度自动化系统，以保证模型的集中维护。而实测数据参数、网络协议和站内图形等均由调度自动化主站的图形数据库模块维护。
(3)配网的实时状态是由配网SCADA通过终端设备和通信系统传送到主站的，在主站对配网进行远方监控。根据一次网络的实际情况，对具备采集条件的10 kV馈线柱上开关、配电变压器、环网柜和开闭站，配网SCADA可以进行数据采集，采集量一般包括配电开关的状态、运行数据和保护动作信息等。
(4)为满足通信接口和数据的接入，配网调度自动化系统的支撑平台应具有清晰合理的平台模块、分层分布式结构和系统应用统一管理能力，可随时拓展接入新规约。为方便与其他系统数据共享和互联，商用数据库应具备开放的标准SQL语言访问接口。
(5)系统规模应有冗余。由于10 kV配网自动化系统要求满足5年内配网远景规划的实际需要，且10 kV馈线的数量的增加不会使系统性能下降明显，因此系统的规模、处理速度、CPU负载能力和}容量都要有充足的冗余。此外，10 kV配网自动化系统还应能随着规模和功能的扩展进行无缝线性扩充。
二、配网管理系统的规划
1、配网结构的改造
对单一的辐射型网络进行必要环网优化，使其向混合型多样化的网络发展，优化供电范围和线路线径，优化负荷的分配，特别是对城网，更应如此。
2、配网管理系统的详细设计及应具备功能
配网管理系统的详细设计应注意开放性、安全性、可靠性、可用性、模块化设计、可维护性、可扩展性。面向对象的程序设计应以电力系统来创建系统模型。其应具备的基本模块和功能包括自动绘图AM与设备管理FM的配电图纸地理信息系统（AM/FM/GIS）。自动绘图利用数字化仪，手工录入地图，经过矢量化操作，将其转化为矢量图。也可利用测绘部门提供的基于合适比例尺的电子地图得到矢量图或通过光栅矢量化功能，将单色光栅地理图转换成矢量图。
设备管理包括设备技术档案和设备运行工况的管理，同时将变电所、用户作为设备管理相关的参数，不仅具有录入设备技术档案功能，记录运行工况变更情况，并具有设备技术档案与设备运行工况的对象查询和区域查询功能。配电设备管理是以电压等级及线路组织设备。变电设备是以变电所组织数据，管理变电所及其所辖设备。用户表计管理是以用户组织数据，管理用户信息及其所属表计。
GIS功能主要包括：地理信息、设备信息，适应配网运行管理和建设的分层管理。图纸任意缩放、图纸自动漫游、图纸导航、地图管理、地图编辑、距离自动测量。电网SCADA包括数据采集和发送、进行数据处理、计算功能、信息报警、数据转发。
配网自动化应能实现故障自动定位、隔离和自动恢复供电，自动分配负荷、平衡电网。通信方式应能满足多样性。
故障电话管理是通过电话进行故障的快速管理，包括客户故障电话管理、故障诊断、故障定位和恢复供电等整个故障处理过程。应有人工接听和自动接听两种形式。可进行停电咨询、故障电话自动处理。停电管理：可进行故障定位和诊断、停电信息统计、停电确认、紧急抢修和恢复送电。
客户信息服务一般有电表管理、用电管理、自动结算、服务申请、电量管理。配电工作管理是在图纸管理系统的础上完成配电网的运行管理工作。它包括设备巡视管理、设备检修管理、缺陷管理、移动管理、档案及统计管理、工程计划管理、施工计划管理、操作票、工作票管理。
三、 10 kV配网自动化的实现技术方案
1、一次设各及供电方式
城市电网与农村电网是我国在配电网的管理上划分的两大电网。线路开关设备、电源点以及网架(线路联结)3部分共同决定配电网的供电方式。由于电源点、网架的组合方式各种各样，由此也形成了各种各样的供电方式。怎样合理采用供电配合方案?这就要视实际情况而定，因为线路的开关设备功能各不相同。城市电缆网较多采用环网柜作为配电线路的主设备，而农村架空线网较多采用分段器、断路器、重合器等作为配电线路主设备。按照不同的线路开关设备，可以有各种不同的供电方案。本文针对一次设备及供电方式，特提出以下几个重点问题:
(1)在架空线网中，具有技术和现实优点的方案是重合器方案在实际操作中，80%的架空线路故障都是瞬间故障在这种情况下采用重合器来隔离瞬间故障，可以大幅度提高供电的可靠性;而且，重合器的智能化程度非常高，可以使供电网络独立运行，而不依赖于通信系统，同时也非常便于统一规划和分步实施。
(2)供电可靠性是评价架空网配网自动化供电方案优劣的首要依据，它主要包括故障下停电的时间、停电的范围、停电的次数、恢复供电的时间。
(3)县级类城市配电网的主要特点是架空线网、其供电的半径在5 km以内，建议采用双电源环网供电，同时使用3开关4分段的重合器方案。
2、配电网设各的介绍和选择
(1) VSR3-20WS4B多回路开闭器。VSR3-20WS4B多回路开闭器的灭弧介质是真空，绝缘介质是SF。气体，具有很好的密封性，并且全部绝缘，同时它的结构紧凑，具有非常安全可靠的性能，目前主要应用于10 kV城市电缆网建设、改造中的馈线负荷分段以及多电源联络
(2) FZW28-12型用户分界负荷开关和配套控制器。FZW28-12CF)型用户分界负荷开关依据的是“支线故障波、主干线路和其他与其相邻的用户的大范围停电事故”原理，在国内配网领域引起了强烈反响，主要是用在10 kV架空配电线路的T接用户入口处，可以实现自动化隔离用户区内的单相接地故障以及相间短路故障
(3) WPZD-160系列终端。WPZD-160系列终端可以非常灵活地配置为环网柜控制器或者是开关站控制器，它集遥信、遥控、遥测、保护以及通信等功能于一体，属于新一代微机型配电自动化的远方终端单元。
3、配网线路接线方式
配网线路接线方式要遵循一定的原则，我国大型城市电网规划设计技术原则的相关要求指出，县城架空线路应该采用环网布置开环运行的方式，利用柱上自动分段器，将线路3联络3分段，从不同的变电站接入电源，如图1;农村架空线路没有做具体的规定，比较适合采用3分段单联络的接线方式，如图2。电缆线路通过开闭站或者是分支箱来实现双射线或单环网布置开环的运行。
图1环网布置开环运行方式
图2 3分段单联络的接线方式
结语：
为了配合电网的发展,10kV配网自动化系统建设的作用和意义己越来越被人们认同。建设10 kV配网自动化系统的目标是能够为电力企业各部門提供最大程度的信息共享、资源共存，为配电运行、营销和生产提供决策依据。为了建设10 kV配电自动化系统，应充分考虑当地社会经济的发展水平，根据10 kV配网的实际情况及远景规划，有目的地进行城网改造。10 kV配网自动化系统是一个长期的建设过程，其关键是统一规划，分阶段投资和分阶段实施配网自动化，并使各配网自动化子系统最终有可能构成一个健全的10 kV配网自动化大系统。
参考文献：
[1]于昌祥.10 kV配电网自动化系统的规划及效益评估[J].华东电力，2003 (7)
[2]李文伟，邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设[J].电力系统通信，2009 (10)