10kv变配电系统自动化的设计

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摘要：

当前，配网自动化中10kv 配电系统的是个复杂而繁琐的程序，本文主要对配电系统配网自动化的发展展开论述，分析配网自动化系统中的体系结构，阐述配网自动化系统在10kV 配电网中的应用以及存在的意义。再近几年配电网规划过程中，由于受到了条件限制，工程师们不能将自动化技术衔熟的应用在设计中，从而导致电力系统在运行过程中极易出现故障，无法适应现代社会发展的需求，因此我们非常有必要将自动化技术应用在配电系统中，并加以研究。本文对10KV中压配电网的自动化设计方案进行了逐步的分析。

关键词：10KV配电网自动化设计

中图分类号： S611 文献标识码： A

1、配网自动化系统的体系结构

1.1网络及硬件体系结构

本方案为规模比较大的优化配置方案，它将DMS 功能分为三部分：

①配电网监控（SACADA ）；

②配电工作管理；

③用户及用电管理。

上述三部分分别由三个局域子网实现，这个方案易于进行网络管理， 安全性、 可靠性及数据访问性能均优。若是考虑到投资规模以及实际的情况，并保证系统的投资效益，需分步实施整个配网自动化工程。这个设置方案把所有配网自动化主站系统的各功能工作站及数据服务器全部通过网络交换机连接成一个局域子网，并且各中间层系统也通过专用光纤通道（分频后 ）以网络方式直接挂接于主站的局域子网，这种设计不仅没有采用传统的通讯前置机方式，既简化设备配置，也提高了通讯性能，从根本上解决通讯瓶颈问题。

1.2 软件系统体系结构

配电自动化系统是建立在计算机和网络以及通讯基础之上的一个复杂的软件工程，层次化的系统设计是保证整体设备性能的基础。配网自动化系统是以一套完善的高性能的支撑系统为基础形成的分布式处理系统。支撑系统环境包括：面向对象的实时数据库及其管理系统（DARDBMS ）、历史数据库及其管理系统、GIS 库及其它 DMS应用库、网络任务管理系统、面向对象的MMI框架系统(DAMMI)、地理信息支撑平台AM/FM系统（称DAMAP ）。支撑软件向应用程序提供服务的方式有：

①以API向应用程序提供调用接口；

②运行时以C/S方式提供信息查询服务；

③向应用程序提供约定的面向对象的数据结构描述。

二、10KV中压配电网实现自动化的意义

自动化设计在10KV中压配电网中的主要目的是为了降低故障的发生率，并减少停电的频率与范围，来保证正常的用电量，提高人们的生活质量和水平。在城市配电网系统运行过程中，采用自动化技术能够有效的控制变电线路在运行过程中存在的问题，比如检测出故障，系统则会自动对故障进行隔离、切除，避免大范围得受影响，以及用户的正常使用，其次采用先进的远程控制技术对系统进行控制，可以从根本上避免系统中发生故障。

自动化技术在配电网系统中的采用能够充分发挥其功能，能满足用户对电力的各种要求。所以，不论是供电企业还是用户都会从中得到比较好的效益。例如我们对线路上的故障进行检修之后，可以通过远程开关来对线路进行操作，而不需要再次爬上杆塔进行手工操作，避免了意外事故的发生；另外在紧急情况之下，工作人员可以通过远程控制对线路开关自由控制，以此避免造成不必要的经济损失。

三、配网自动化实施中的注意问题

配网自动化的实施涉及的部门很多，而且投资也比较大，是一项系统工程，因此配网自动化的规划在其中是必不可少的，从inhaler 结合当地配电网的发展规划，制定详细的配网自动化的实施计划，整体考虑，分期分批进行实施，同时也要和供电企业内部信息化建设相互协调。还有从供电局的实际需要和发展需求来看，现在的配网自动化系统应该实现配（网）调（度）合一的设计，技术上要统一平台，管理上才能易于维护，经济上也做好节约资金，同时奠定了将来电力企业信息化的基础。

配电线路设备的户外运行环境，对开关设备、配电终端设备等提出了更高的要求，必须考虑雷击过电压、低温和高温工作、雨淋和潮湿、腐蚀、风沙、振动、电磁干扰等因素的影响，在开关的外绝缘材料、电子设备的设计、元器件的筛选等方面应综合考虑其性价比。

此外，配电自动化系统中的站端设备进行远方控制的频繁程度比输电网自动化系统要高很多，因此要求配电自动化系统中的站端设备具有更高的可靠性。配电终端设备中的电源用于控制开关动作，正常情况下从线路中取得，线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性。

在实施和完善配网自动化以后，不仅降低了运行人员的劳动强度，又提高了工作效率，使运行人员对网络的运行状况掌握得全面而又便捷，为供电企业创造出很好的经济效益和社会效益。配网自动化的实施，还改变了配电网传统的运行管理方式，但同时对运行人员也提出了较高的要求和工作技巧。

四、设计思路

1、设计原则

依据配网自动化的可靠性原则，实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性。实现高度可靠的配网自动化系统要遵循的原则有：（1）具有可靠的电源点；（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）。

2、主站设计

主站系统设计应该分层次、模块化。所谓分层次就是将软件分划两个层次：基础平台层和应用模块层，使功能扩充与修改仅增加或修改功能模块，而不改变核心、作为基础的平台层，这样系统可靠性比较高，可扩充性也强。模块化指系统在基础平台之上尽可能按功能进行模块化，使得功能可方便地增加、修改和精简以适应不同的投资规模。网络结构设计硬件应该设计为双网平衡、分流互为备份的模式，以增加宽带与通讯的可靠性。

3、10kV 配电系统实现配网自动化的意义

3.1 信息技术在 10kV 配电网运行管理中的应用及意义。配电网的信息主要应用于设备管理、状态监测以及用电管理等方面。安全是现代电力系统运行的最重要的指标，因此，为了保证电力系统的安全就必须在其运行过程中不断的进行监测、控制。比如绝缘系统，绝缘系统在很大程度上决定了整个设备的运行寿命。电力设备的绝缘系统在运行过程中，由于长期在电、机械等各类不确定环境因素的应力作用下，不可避免的会逐步发生老化，在系统比较薄弱的环节容易出现绝缘缺陷故障，假如没有及时的发现故障并采取有效的措施，那么就很可能会引发运行事故，造成损失。配电网络通过手动或者是自动化运行，对高压配电线上开关设备和线路参数进行遥控以及监测，从而实现故障区域的自动隔离，来保证以最佳方式和最快的速度恢复非故障区域的通电，从而来提供优质、稳定的电力供应。

3.2 配电监控终端在10kV 配电网中的应用及意义。配电监控终端包括了联络开关终端以及开闭所开关终端等，其基本的功能有信息采集处理、执行遥控命令、上报时间记录、电源失电保护、参数设定、诊断恢复及通讯等功能。监控终端在配电自动化中的运行特点有以下几点：采用交流采集。监测电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率以及电能等精度要求比较高的数据，同时具备了强大的通讯功能，支持多种通讯规约，具备遥控等功能。

结语：

随着国民经济的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的经济损失，所以10KV中压配电网的自动化设计就显得尤为重要，因此，需要在结合电网改造中实现自动化，以提高电网的管理水平，向广大电力用户不间断的提供优质电能。

参考文献

[1] 万里科.继电保护在变电站中的应用[J].中国高新技术企业.2010（13）

[2] 王云霞.关于电力系统电压与无功补偿问题探讨[J].现代经济信息.2009（16