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摘要：在我国社会经济不断持续发展的同时，配电网高压设备管理不断完善和改进，具有先进的地理信息技术，还可以实时定位和监测，用户对其满意程度是比较高的。但当前我国的配电网低压设备管理具有很大的弊端，特别是供电安全以及用电损耗两方面问题，是当前比较重要的问题。配电网低压设备的管理和调控，都是通过人工进行的，已经无法适应经济的发展，与配电网基础设置相比，水平严重落后，要不断提升其配电效率。
关键词：配电网；低压设备；管理现状发展研究
电力系统补偿和无功功率平衡是保证电压质量的基础，对无功补偿进行合理控制可保证电压质量，提升系统运行的安全稳定性，减少电能损耗，以发挥出低压无功补偿技术的经济效益。
1 配电网无功补偿简述
城市配电网具有负荷密集、负荷电流大、日负荷变化大等特点。城市电网经过改造后，城市配电线路的主干线路一般不长，但所带的10k V配电变压器较多，一般每隔200～300m就装有一台配变，配变容量较大。对城市配电线路来说，由于线路所带的配电变压器很多，配电变压器所固有的空载无功损耗就很大，再加上重负荷时的漏磁无功损耗和用户的无功消耗，导致线路功率因数偏低。如果不进行适当合理补偿，配电线路和配电变压器产生的电量损失较大，将直接影响配电网自身运行的安全性和经济性。从用电需求侧用户终端角度看，随着配电网用电容量的增加，用户家用电器负载不断增加，使城市配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。用电高峰期，可能出现用户末端电压远低于国家标准，而用电低谷期，用户末端电压又远高于国家标准，不仅造成电能浪费，而且影响用户端设备的使用寿命。
2 现状
地理信息技术包括地理信息系统、遥感技术、全球定位系统和数字地球技术。地理信息技术是一种空间信息系统，它对地表数据进行采集、储存、分析和显示。由于主网架电压等级高、设备数量少、设备成本高、安全运行要求更高、体积庞大容易定位，地理信息技术已经广泛应用于主网架，并且取得了不错的效果。但是低压配电网由于设备繁多、线路布局繁杂、密集以及电力设备种类和数量较多等因素，使用地理信息技术来采集低压配网数据在节省管理成本上并不具备明显优势。目前，低压配电网络的管理模式主要还是依靠人工管理模式，根据不同地区来划分低压配电变压器的台数，然后，对每个区域内的低压设备进行分类汇总，并划分台数到个人进行负责管理。现阶段，配电网低压设备管理，主要应用人工进行管理，按照区域的不同，对配电网低压设备中，变压器的数量做出划分，具体分配到个人进行维护和管理。但人力和物力是非常有限的，每个工作人员被分配到的监管设备数量非常多，而且种类也很复杂，无法具体到某个监测设备的全程严密监管，所以无法在网络系统中，及时反馈设备故障的位置及查询，也不能明确指出系统所有层级间的联系。
3 配网低压设备管理
3.1 低压设备管理中无线RTU的开发和应用
RTU在低压设备管理中发挥着巨大的作用，为了在此基础上，将更多功能集成，并减少通信网络建设的成本和运维工作，已有企业开发和推广使用了基于公共移动通信服务商的无线RTU。无线RTU包括计算机网络、通信网络、C＼S与B＼S相结合的体系结构，是一种可实现无线监控远程管理的多功能低压配电系统，其主要由三个部分组成：通信网、低压配电网监控装置（上、下位机）、后台机。这种无线RTU通过移动网络实现后台和前端的通信，使用无线网络具有建设周期短、投资少、安全穩定等优点。有研究更将集抄、配变监测、无功监测、谐波监测、可靠率统计等功能集成到无线RTU中，实现了RTU的多功能化和智能化，对配网的监视、线损分析、设备管理等提供了一站化的解决方案，也将是未来低压配电网设备管理系统的主流方向。
3.2 应用功能
（1）在线监测。实现对中低压配网系统的基础设施、配电线路、设备的运行参数、设备运行状态进行实施在线监测，绘制生成配网单线图，并对异常状态及时进行报警。（2）能源统计。通过多种分析与评价手段，实现对运维范围的配电线路设备的能源消耗量进行统计与分析，帮助管理人员详细掌握各配电回路的用能数据。（3）配电分析。从配网设备、出线的用电负荷率、变压器负载率、供配电线路线损、电能质量等多个角度实现对中低压配电系统进行专业的分析与诊断。（4）用能管理。结合能源成本中心的产量数据和能源数据，建立能耗模型，可由用户设定各设备或线路的能耗限额，系统将实现实时的报警管理，充分挖掘节能空间。帮助运行人员实现各设备、回路的运行监测，不断提高能源使用效率。根据需求，亦可以提供定制功能，由生产人员录入或者从“6+1”系统获取设备信息，由系统自动与现场监测数据、现场运维数据结合，帮助管理单位实现数据化的能源和设备管理。
3.3 预警监控
所谓预警就是指在灾害或者其他危险发生前，依据以往的工作经验和灾害危险的发生规律对发生的可能性进行评估，若危险系数较高，则需要向相关部门发送报警信号，通知调度部门予以处理，从而有效避免危害的发生，控制危险的影响范围。预警监控主要包括标准化预警规则管理、客户化预警规则管理、预警运行、预警日志查询。
3.4 低压设备管理中RTU的应用
RTU即远程终端，是对现场设备的监测和控制的自动化系统，主要由信号IO模块、PLC、通信网络和后台组成。后台软件和服务器可以实现对前端设备的远程监控，实现四遥功能。RTU主要功能有采集模拟量、开关量、脉冲量或直采工频量发至远方，带有光电隔离，接收远方控制和校核指令，软件自恢复和硬件自诊断、通道监视、远方对时、与多个后台通信、采集顺序记录并发送、远方就地切换、转发远动信息等。RTU的优势在于通信距离远、环境适应性强、扩展性好等方面。
4结束语
当前配电网高压设备管理中，不断运用了先进的地理信息技术，因此能够提高配电网低压设备管理水平的方式，最有效的就是开发相应的地理信息系统。我国的配电网低压设备管理有很大的问题，要不断进行优化和改进，可以实行配电网低压设备的图形管理，还要设置RTU管理模式，使用无线远程监控等，提高配电网高压设备效率的同时，还提升了用户用电的满意程度。一直以来，由于升级改造工作量大，效果不明显，低压配网设备管理工具并没有得到太大的进展。实际上管理工具的升级、管理效率的提高是从量变到质变的，在主网智能化、信息化的大潮下，低压设备的智能化和信息化也必将提上日程，各种新型设备、技术以及管理方案、安全策略也将不断地被提出。
参考文献：
[1] 刘洪亮. 配电网低压设备管理现状及发展趋势探讨[J]. 科技资讯，2011，（28）：136.
[2] 沈彦君. 低压配电网无功补偿设备故障在线监测系统应用研究[D]. 广州：华南理工大学，2012.
（作者单位：国网河南省电力公司济源供电公司）
关键词：配电网；低压设备；管理现状发展研究
电力系统补偿和无功功率平衡是保证电压质量的基础，对无功补偿进行合理控制可保证电压质量，提升系统运行的安全稳定性，减少电能损耗，以发挥出低压无功补偿技术的经济效益。
1 配电网无功补偿简述
城市配电网具有负荷密集、负荷电流大、日负荷变化大等特点。城市电网经过改造后，城市配电线路的主干线路一般不长，但所带的10k V配电变压器较多，一般每隔200～300m就装有一台配变，配变容量较大。对城市配电线路来说，由于线路所带的配电变压器很多，配电变压器所固有的空载无功损耗就很大，再加上重负荷时的漏磁无功损耗和用户的无功消耗，导致线路功率因数偏低。如果不进行适当合理补偿，配电线路和配电变压器产生的电量损失较大，将直接影响配电网自身运行的安全性和经济性。从用电需求侧用户终端角度看，随着配电网用电容量的增加，用户家用电器负载不断增加，使城市配电网公用变低压侧功率因数较低。过低的功率因数导致公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。用电高峰期，可能出现用户末端电压远低于国家标准，而用电低谷期，用户末端电压又远高于国家标准，不仅造成电能浪费，而且影响用户端设备的使用寿命。
2 现状
地理信息技术包括地理信息系统、遥感技术、全球定位系统和数字地球技术。地理信息技术是一种空间信息系统，它对地表数据进行采集、储存、分析和显示。由于主网架电压等级高、设备数量少、设备成本高、安全运行要求更高、体积庞大容易定位，地理信息技术已经广泛应用于主网架，并且取得了不错的效果。但是低压配电网由于设备繁多、线路布局繁杂、密集以及电力设备种类和数量较多等因素，使用地理信息技术来采集低压配网数据在节省管理成本上并不具备明显优势。目前，低压配电网络的管理模式主要还是依靠人工管理模式，根据不同地区来划分低压配电变压器的台数，然后，对每个区域内的低压设备进行分类汇总，并划分台数到个人进行负责管理。现阶段，配电网低压设备管理，主要应用人工进行管理，按照区域的不同，对配电网低压设备中，变压器的数量做出划分，具体分配到个人进行维护和管理。但人力和物力是非常有限的，每个工作人员被分配到的监管设备数量非常多，而且种类也很复杂，无法具体到某个监测设备的全程严密监管，所以无法在网络系统中，及时反馈设备故障的位置及查询，也不能明确指出系统所有层级间的联系。
3 配网低压设备管理
3.1 低压设备管理中无线RTU的开发和应用
RTU在低压设备管理中发挥着巨大的作用，为了在此基础上，将更多功能集成，并减少通信网络建设的成本和运维工作，已有企业开发和推广使用了基于公共移动通信服务商的无线RTU。无线RTU包括计算机网络、通信网络、C＼S与B＼S相结合的体系结构，是一种可实现无线监控远程管理的多功能低压配电系统，其主要由三个部分组成：通信网、低压配电网监控装置（上、下位机）、后台机。这种无线RTU通过移动网络实现后台和前端的通信，使用无线网络具有建设周期短、投资少、安全穩定等优点。有研究更将集抄、配变监测、无功监测、谐波监测、可靠率统计等功能集成到无线RTU中，实现了RTU的多功能化和智能化，对配网的监视、线损分析、设备管理等提供了一站化的解决方案，也将是未来低压配电网设备管理系统的主流方向。
3.2 应用功能
（1）在线监测。实现对中低压配网系统的基础设施、配电线路、设备的运行参数、设备运行状态进行实施在线监测，绘制生成配网单线图，并对异常状态及时进行报警。（2）能源统计。通过多种分析与评价手段，实现对运维范围的配电线路设备的能源消耗量进行统计与分析，帮助管理人员详细掌握各配电回路的用能数据。（3）配电分析。从配网设备、出线的用电负荷率、变压器负载率、供配电线路线损、电能质量等多个角度实现对中低压配电系统进行专业的分析与诊断。（4）用能管理。结合能源成本中心的产量数据和能源数据，建立能耗模型，可由用户设定各设备或线路的能耗限额，系统将实现实时的报警管理，充分挖掘节能空间。帮助运行人员实现各设备、回路的运行监测，不断提高能源使用效率。根据需求，亦可以提供定制功能，由生产人员录入或者从“6+1”系统获取设备信息，由系统自动与现场监测数据、现场运维数据结合，帮助管理单位实现数据化的能源和设备管理。
3.3 预警监控
所谓预警就是指在灾害或者其他危险发生前，依据以往的工作经验和灾害危险的发生规律对发生的可能性进行评估，若危险系数较高，则需要向相关部门发送报警信号，通知调度部门予以处理，从而有效避免危害的发生，控制危险的影响范围。预警监控主要包括标准化预警规则管理、客户化预警规则管理、预警运行、预警日志查询。
3.4 低压设备管理中RTU的应用
RTU即远程终端，是对现场设备的监测和控制的自动化系统，主要由信号IO模块、PLC、通信网络和后台组成。后台软件和服务器可以实现对前端设备的远程监控，实现四遥功能。RTU主要功能有采集模拟量、开关量、脉冲量或直采工频量发至远方，带有光电隔离，接收远方控制和校核指令，软件自恢复和硬件自诊断、通道监视、远方对时、与多个后台通信、采集顺序记录并发送、远方就地切换、转发远动信息等。RTU的优势在于通信距离远、环境适应性强、扩展性好等方面。
4结束语
当前配电网高压设备管理中，不断运用了先进的地理信息技术，因此能够提高配电网低压设备管理水平的方式，最有效的就是开发相应的地理信息系统。我国的配电网低压设备管理有很大的问题，要不断进行优化和改进，可以实行配电网低压设备的图形管理，还要设置RTU管理模式，使用无线远程监控等，提高配电网高压设备效率的同时，还提升了用户用电的满意程度。一直以来，由于升级改造工作量大，效果不明显，低压配网设备管理工具并没有得到太大的进展。实际上管理工具的升级、管理效率的提高是从量变到质变的，在主网智能化、信息化的大潮下，低压设备的智能化和信息化也必将提上日程，各种新型设备、技术以及管理方案、安全策略也将不断地被提出。
参考文献：
[1] 刘洪亮. 配电网低压设备管理现状及发展趋势探讨[J]. 科技资讯，2011，（28）：136.
[2] 沈彦君. 低压配电网无功补偿设备故障在线监测系统应用研究[D]. 广州：华南理工大学，2012.
（作者单位：国网河南省电力公司济源供电公司）