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摘 要：针对配电网自动化系统设计和应用相关内容，做了简单的论述，提出了相应的措施。智能化是电网发展的主要方向，配电网自动化系统是发展必经之路。现结合具体实践，总结配电网自动化系统设计以及应用把控要点，共享给行业人员。
关键词：配电网；自动化；系统设计；系统应用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0106-02
前 言
近年来，我国不断加大基础设施建设力度，配电网建设取得了不错的进步，配电网规模持续扩大，运行管理难度也不断加大，对配电网供电的可靠性，有着更高的要求，要求进一步提升配电网自动化水平，完善和优化配网结构。国家十三五规划中，明确提出了配电网自动化建设的目标。基于此，深度分析此课题，提出系统设计和应用策略，为后续工程的开展，提供有力的保证，有着重要的意义。
1 配电网自动化发展趋势
从发展角度来说，配电网自动化主要朝向以下方向发展：①集成化、智能化、综合化。早期的配电网自动化系统，采取的是单项自动化系统，大部分要求难以满足。而且配电网自动化系统中，设置了大量的设备和子系统，各个功能和子系统之间，有着一定的关联。这需要配电网自动化系统设计，采取全面解决方法，走集成道路，提升系统综合化和智能化水平。②主站一体化。基于主站一体化的配电网自动化系统，其集成了数据采集和监控系统、GIS系统以及管理信息系统等，实现了信息共享。
2 配电网自动化系统设计实践分析
结合某配电网工程，对配电网自动化设计进行分析。此电网为架空线网，采用多分段、多联络接线形式的架空网络。主要包括2座开闭站、6座配电室、2座箱变，考虑到配电网点多而且覆盖面广，电网基础薄弱，运行过程中，极易发生安全事故。基于此，提出使用配电网自动化。
2.1 系统组成
此配电网自动化系统，为三层结构，如图1所示。在运行时，配电网主站层具体负责整个10kV及以下线路和设备等的运行监控以及管理工作；子站层主要负责和配网主站通信，保证信息实时传达，使得数据信息集中，便于通信系统建设以及优化；终端层具体负责线路和配电室等的数据采集以及控制。一般来说，配电网自动化系统的组成，具体包括SACDA以及配网生产管理系统等。其中，SCADA系统运行，负责设备实时监控以及运行管理；而配电管理系统主要负责配电生产涉及的工作以及流程等的管理。
2.2 配网自动化主站建设
此配电网自动化建设工程，使用的是110k及以下配电网调度生产业务系统，为集成化系统，具有电网运行监控功能、辅助决策功能和计算分析功能等，融合了配电网综合业务需求，比如调度运行和变电站集中监控等，为电网调控一体化管理模式的实施，提供了技术支撑。具体情况如下：①应用功能。基于SACDA，集成了DA和DPAS以及分布式电源接入等，实现了配电网系统运行动态监视以及数据实时采集和分析等需求[1]。在实际应用中，能够快速检测配电网运行故障，进行故障快速定位和隔离，及时恢复供电。②性能指标。配电网自动化系统建设，遥信变化传送时间不能大于2s、遥测变化信息传送时间不可以超过3s、事故自动推画面时间不可以超过4s、单次状态估计计算时间不可以超过3s，单次潮流计算时间不可以超过4s。
2.3 自动化终端配置
对于开闭站自动化终端，在配置时，坚持以下原则：①不带低压负荷的开闭站，使用保护管理机，实现自动化管理功能。②带低压负荷的开闭站，结合运用DTU以及保护管理机，最终实现自动化管理功能，在实际运行中，保护管理机主要负责传送采集的信息，由DTU负责接收，剩余信息由DTU直接采集或者结合站点实际情况，从测量装置中获取。③站内直流使用DTU，提供DC110V电源以及DC220V电源[2]。
对于配电室以及箱变，进行自动化终端配置，要坚持以下原则：①结合使用DTU以及故障指示器，实现自动化功能。②利用DTU，实现信息采集。③利用网络表，进行低压出线电流以及故障信息的采集。④终端电源模块应该提供24V直流输出电源，为通信设备供电或者蓄电池充电。⑤对于配电室内部的DTU，采取室内组屏方式进行安装。对于箱变中的DTU，其具有遥控功能和遥测功能以及遥信功能，采取水平放置安装的方式，只具备遥信功能的DTU，采取悬挂式安装方式。
对于用户分界负荷开关，进行自动化终端配置时，要坚持以下原则：①架空线路的此类开关，使用控制器，实现自动化控制。利用控制器，实现开关位置信息以及故障动作信号采集。②正常状态下，利用用户分界负荷开关，给控制器供电。
2.4 通信系统
此配电网自动化系统设计方案中，采取的通信方式，主要包括光纤通信方式以及无线公网通信方式。具体设计方案如下：光纤通信方式。利用PON技术和工业以太网技术。其中，无源光网络中，变电站到开闭站随着电力路径，铺设24芯光缆，在变电站侧，设置OLT。开闭站设置ONU；ODN布置在光缆汇聚节点。变电站和开闭站都设置工业级以太网交换机。因为项目建设区域拥有无线公网信息采集通信平台，可以满足配网信息采集以及用电信息采集等实际需求，因此此工程设计，只针对不具有光缆敷设条件的箱变以及配电室等，使用无线公网通信方式，在自动化终端，设置无线通信模块，经过虚拟专网，发送到公司通信网，再转发给调度中心[3]。
3 配电网自动化系统应用策略
从持续发展的角度来说，配电网自动化系统的应用，要坚持整体协调以及战略超前的原则，以智能调度一体化、打造坚强电网为设计和应用目标，提升配电网系统的自动化水平，保证供电服务的质量。在具体应用中，要做好以下内容的把控：
3.1 改造配电自动化设备
具体包括以下内容：①环网改造。结合城市网架线路实际情况，对于能够达到N-1要求的环网，可以不进行改造。根据自动化覆盖率情况，通过对一次设备或者其他设备，进行自动化升级，比如加装电动机构或者故障指示器等，保证自动化覆盖率达到100%。②自动化开关改造[4]。配电网自动化系统的应用，多是基于SCADA设计的系统，而部分电网使用的开关柜，难以实现SCADA功能，因此可采取假装电动操作机构和控制器等方式，实现和主站连接。③开关站PT和CT配置。对于开关站，采取进线三遥、出线两遥的方式进行升级，实现三遥功能，对进线开关，设置三相保护CT；对出线开关；设置三相测量CT。
3.2 合理应用配电网自动化系统
对于配电网自动化系统的设计以及建设，采取多种通讯方式，控制电源提取，做好网线和设备等的改造，积极构建管理平台，提升系统功能水平。配电网自动化系统的应用，能够起到以下作用：①使得网架更加坚强。实施此系统，使得线路平均分段数得以增加，极大程度上增强了电网运行的可靠性，使得运行方式更加灵活，缩短了平均供电半径，使得网架更加坚强。②提升设备健康运行水平。在配电网自动化系统建设中，通过自动化改造，更新了设备，提高其抵御自然灾害的整体能力，增强了电网运行的安全性以及稳定性。在后期使用中，要注重设备维修和养护，使得配电网自动化能够更好的适应经济发展[5]。
4 结束语
综上所述，配电网自动化系统设计和应用，能够提升电网的性能。文中分析了系统设计和应用，明确了配电网自动化系统的安全运行，能够提升电能质量，提升供电系统运行的可靠性以及稳定性，为人们提供更为优质的电力服务。
参考文献
[1]王 洋.大连核心地区配电网自动化系统的设计与实现[D].大连理工大学，2016.
[2]康立大.关于配网工程自动化系统的实际应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（14）.
[3]刘 平.10kV配网自动化配电系统设计分析[J].大科技，2017（14）.
[4]马益平，陈士华，方健美.10kV配电网自动化系统设计与实施[J].电气应用，2018（1）：36～39.
[5]闫纪弛.基于DSP的电力配电网自动化控制系统的优化设计[J].科技创业月刊，2016，29（12）：133～134.
收稿日期：2018-5-15
作者简介：詹志敏（1967-），男，技师，大專，主要从事电力配电网工作。
关键词：配电网；自动化；系统设计；系统应用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0106-02
前 言
近年来，我国不断加大基础设施建设力度，配电网建设取得了不错的进步，配电网规模持续扩大，运行管理难度也不断加大，对配电网供电的可靠性，有着更高的要求，要求进一步提升配电网自动化水平，完善和优化配网结构。国家十三五规划中，明确提出了配电网自动化建设的目标。基于此，深度分析此课题，提出系统设计和应用策略，为后续工程的开展，提供有力的保证，有着重要的意义。
1 配电网自动化发展趋势
从发展角度来说，配电网自动化主要朝向以下方向发展：①集成化、智能化、综合化。早期的配电网自动化系统，采取的是单项自动化系统，大部分要求难以满足。而且配电网自动化系统中，设置了大量的设备和子系统，各个功能和子系统之间，有着一定的关联。这需要配电网自动化系统设计，采取全面解决方法，走集成道路，提升系统综合化和智能化水平。②主站一体化。基于主站一体化的配电网自动化系统，其集成了数据采集和监控系统、GIS系统以及管理信息系统等，实现了信息共享。
2 配电网自动化系统设计实践分析
结合某配电网工程，对配电网自动化设计进行分析。此电网为架空线网，采用多分段、多联络接线形式的架空网络。主要包括2座开闭站、6座配电室、2座箱变，考虑到配电网点多而且覆盖面广，电网基础薄弱，运行过程中，极易发生安全事故。基于此，提出使用配电网自动化。
2.1 系统组成
此配电网自动化系统，为三层结构，如图1所示。在运行时，配电网主站层具体负责整个10kV及以下线路和设备等的运行监控以及管理工作；子站层主要负责和配网主站通信，保证信息实时传达，使得数据信息集中，便于通信系统建设以及优化；终端层具体负责线路和配电室等的数据采集以及控制。一般来说，配电网自动化系统的组成，具体包括SACDA以及配网生产管理系统等。其中，SCADA系统运行，负责设备实时监控以及运行管理；而配电管理系统主要负责配电生产涉及的工作以及流程等的管理。
2.2 配网自动化主站建设
此配电网自动化建设工程，使用的是110k及以下配电网调度生产业务系统，为集成化系统，具有电网运行监控功能、辅助决策功能和计算分析功能等，融合了配电网综合业务需求，比如调度运行和变电站集中监控等，为电网调控一体化管理模式的实施，提供了技术支撑。具体情况如下：①应用功能。基于SACDA，集成了DA和DPAS以及分布式电源接入等，实现了配电网系统运行动态监视以及数据实时采集和分析等需求[1]。在实际应用中，能够快速检测配电网运行故障，进行故障快速定位和隔离，及时恢复供电。②性能指标。配电网自动化系统建设，遥信变化传送时间不能大于2s、遥测变化信息传送时间不可以超过3s、事故自动推画面时间不可以超过4s、单次状态估计计算时间不可以超过3s，单次潮流计算时间不可以超过4s。
2.3 自动化终端配置
对于开闭站自动化终端，在配置时，坚持以下原则：①不带低压负荷的开闭站，使用保护管理机，实现自动化管理功能。②带低压负荷的开闭站，结合运用DTU以及保护管理机，最终实现自动化管理功能，在实际运行中，保护管理机主要负责传送采集的信息，由DTU负责接收，剩余信息由DTU直接采集或者结合站点实际情况，从测量装置中获取。③站内直流使用DTU，提供DC110V电源以及DC220V电源[2]。
对于配电室以及箱变，进行自动化终端配置，要坚持以下原则：①结合使用DTU以及故障指示器，实现自动化功能。②利用DTU，实现信息采集。③利用网络表，进行低压出线电流以及故障信息的采集。④终端电源模块应该提供24V直流输出电源，为通信设备供电或者蓄电池充电。⑤对于配电室内部的DTU，采取室内组屏方式进行安装。对于箱变中的DTU，其具有遥控功能和遥测功能以及遥信功能，采取水平放置安装的方式，只具备遥信功能的DTU，采取悬挂式安装方式。
对于用户分界负荷开关，进行自动化终端配置时，要坚持以下原则：①架空线路的此类开关，使用控制器，实现自动化控制。利用控制器，实现开关位置信息以及故障动作信号采集。②正常状态下，利用用户分界负荷开关，给控制器供电。
2.4 通信系统
此配电网自动化系统设计方案中，采取的通信方式，主要包括光纤通信方式以及无线公网通信方式。具体设计方案如下：光纤通信方式。利用PON技术和工业以太网技术。其中，无源光网络中，变电站到开闭站随着电力路径，铺设24芯光缆，在变电站侧，设置OLT。开闭站设置ONU；ODN布置在光缆汇聚节点。变电站和开闭站都设置工业级以太网交换机。因为项目建设区域拥有无线公网信息采集通信平台，可以满足配网信息采集以及用电信息采集等实际需求，因此此工程设计，只针对不具有光缆敷设条件的箱变以及配电室等，使用无线公网通信方式，在自动化终端，设置无线通信模块，经过虚拟专网，发送到公司通信网，再转发给调度中心[3]。
3 配电网自动化系统应用策略
从持续发展的角度来说，配电网自动化系统的应用，要坚持整体协调以及战略超前的原则，以智能调度一体化、打造坚强电网为设计和应用目标，提升配电网系统的自动化水平，保证供电服务的质量。在具体应用中，要做好以下内容的把控：
3.1 改造配电自动化设备
具体包括以下内容：①环网改造。结合城市网架线路实际情况，对于能够达到N-1要求的环网，可以不进行改造。根据自动化覆盖率情况，通过对一次设备或者其他设备，进行自动化升级，比如加装电动机构或者故障指示器等，保证自动化覆盖率达到100%。②自动化开关改造[4]。配电网自动化系统的应用，多是基于SCADA设计的系统，而部分电网使用的开关柜，难以实现SCADA功能，因此可采取假装电动操作机构和控制器等方式，实现和主站连接。③开关站PT和CT配置。对于开关站，采取进线三遥、出线两遥的方式进行升级，实现三遥功能，对进线开关，设置三相保护CT；对出线开关；设置三相测量CT。
3.2 合理应用配电网自动化系统
对于配电网自动化系统的设计以及建设，采取多种通讯方式，控制电源提取，做好网线和设备等的改造，积极构建管理平台，提升系统功能水平。配电网自动化系统的应用，能够起到以下作用：①使得网架更加坚强。实施此系统，使得线路平均分段数得以增加，极大程度上增强了电网运行的可靠性，使得运行方式更加灵活，缩短了平均供电半径，使得网架更加坚强。②提升设备健康运行水平。在配电网自动化系统建设中，通过自动化改造，更新了设备，提高其抵御自然灾害的整体能力，增强了电网运行的安全性以及稳定性。在后期使用中，要注重设备维修和养护，使得配电网自动化能够更好的适应经济发展[5]。
4 结束语
综上所述，配电网自动化系统设计和应用，能够提升电网的性能。文中分析了系统设计和应用，明确了配电网自动化系统的安全运行，能够提升电能质量，提升供电系统运行的可靠性以及稳定性，为人们提供更为优质的电力服务。
参考文献
[1]王 洋.大连核心地区配电网自动化系统的设计与实现[D].大连理工大学，2016.
[2]康立大.关于配网工程自动化系统的实际应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（14）.
[3]刘 平.10kV配网自动化配电系统设计分析[J].大科技，2017（14）.
[4]马益平，陈士华，方健美.10kV配电网自动化系统设计与实施[J].电气应用，2018（1）：36～39.
[5]闫纪弛.基于DSP的电力配电网自动化控制系统的优化设计[J].科技创业月刊，2016，29（12）：133～134.
收稿日期：2018-5-15
作者简介：詹志敏（1967-），男，技师，大專，主要从事电力配电网工作。