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【摘 要】10kV配电网在我国中小城市得到了广泛应用，而其供电的可靠性、供电效率以及成本等问题是决定其能否充分发挥功能与作用的关键。然而在10kV配电网在实际应用中，会受到各类因素的影响，所以合理研究设计并应用10kV配电网的自动化系统是非常具有现实意义的。本文通过对中小城市10kV配网自动化系统的建设思路、模式以及系统的规划与管理进行简单论述。
【关键词】中小城市；10kV配电网；自动化系统
随着我国社会经济的快速发展，10kV配电网在中小城市得到了更为广泛的应用。而新技术的发展与应用也促进了10kV配电网自动化系统的开发与研究，所谓自动化系统就是指集数字自动化与能源管理于一体的系统，其内容包括从110kV的变电站开关房、馈线到用户的整个系统内容。自动化系统实现了对用户的优化运行控制、集中监视与管理，这样就能以可靠的供电性能、高效率、低成本的供电质量提供供电服务给电力用户。但在实际建设中，10kV配电网的自动化系统要因地制宜地建设。
一、10kV配网自动化系统的建设思路与模式
（一）建设思路
10kV配电网自动化系统建设的思路应遵循系统规模有冗余、满足通信数据需求、数据实时采集、GIS系统建设以及信息化的方向建设。
第一，有冗余的系统规模是指该10kV配电网的自动化系统的要求应能够对配电网5年内的远景规划要求实现满足，并且随着10kV馈线数量的不断增加也不会使整个自动化系统的性能出现降低现象。所以不管是CPU的容量与负载、处理速度，还是系统的规模都要留有充分的冗余预留。除此之外，该自动化系统还应该根据电网功能与规模的扩充而扩充，并实现扩充的无缝线性。
第二，满足通信数据需求。自动化系统的配网调度支撑平台应能够实时实现新规约的拓展接入，且具有统一管理、分层分布结构以及合理清晰的平台模块。从而便于数据的互联与共享，而其中的商用数据库的访问接口也应是开放式标准SQL语言的。
第三，数据实时采集。配网SCADA借助通信系统与终端设备的功能传输整个配网系统的实时状态到主控制站，从而使主站对配电网的远程监控得以实现。同时以一次网络的特点与实际情况为依据，对于包括开闭站、环网柜、配电变压器以及10kV馈线开关等设备的数据进行采集作业，而采集的数据则包括保护动作信息、运行状态数据以及配电开关状态等各数据。
第四，GIS系统。GIS系统就是配网自动化的系统基础数据平台系统，它负责将全部站外的属性数据、运行参数以及馈线接线图数据进行统一维护与录入操作。借助对相关属性数据的自动调用功能，该系统就能将总接线图、环网图、单线图等自动生成，然后自动化系统导入站外馈线图，从而使模型集中维护得以实现。而图形数据库的模块则负责维护站内图形、网络协议以及实测数据参数等。
第五，信息化。自动化系统实现的基础就是信息化，在整个自动化系统中的用户数据、配网数据、地理接线图、离在线数据都应实现信息的集成化，从而使配网及设备处于正常状态或突发事故状态时的控制、保护、监视等均实现自动化操作。
（二）系统模式
较为普遍的自动化系统模式包括集合配电、集中通信以及就地控制三种。
第一，集合配电。该模式的核心技术为地理信息与计算机网络，同时对DA/DAS里已建设的通信网络加以利用，从而把实时系统中的DMS、DA等其他系统进行有效集成控制，使系统功能大为扩展，对整个系统起到了离在线智能监控与管理的作用。
第二，集中通信。以安装负荷开关于配网架空线路分段与联络位置或安装断路器于电缆线路开闭所环点、配电室位置的方式实现，同时分别在上述位置进行监控终端的安装，并将其连接至监控中心。当发生线路故障时，监控中心计算机系统就能接受到监控终端采集并集中起来的相关数据，并通过分析而对故障位置进行判断与确定，根据故障的类型与内容，监控中心就能通过合分闸命令来处理故障。除此之外，现场监控终端还能实现SCADA的四遥功能。
第三，就地控制。就地控制模式的基本组网方式包括混合式、分段器与重合器组合式、重合器式三种。其实现过程为借助从故障初始到故障处理中的时间、开关、电流、电压等的逻辑配合，就能够让故障被检查出并隔离，从而能够让非故障段实现自动供电恢复。这种模式能将停电时间有效缩短、将停电区域有效缩小。
二、10kV配网自动化系统的规划
（一）基本原则
自动化系统规划应遵循的原则包括MIS管理数据可互连并对开放数据库标准实现支持；系统软件应保证先进性、实用性与成熟性；系统平台以SCADA实时系统与GIS商用系统为主；配电管理系统结构应是多层分布式的结构体系。
（二）规划设计
1、通信系统。作为信息交换系统关键组成部分的通信系统，同时也是10kV配网自动化质量的决定性因素。要将可靠有效的通信方式应用于自动化系统之上，从而把远程监控收集的信息向监控中心上传，并向执行机构与终端发下监控中心的相关指令。所以应优选光缆作为通信介质，尤其是主站至变电站或变电站至配电站区域。需要注意的是10kV配电网的自动化系统要实现单一通信组网模式并不現实，所以一定要综合考虑实际情况与性价比等因素进行通信系统规划的选择。
2、结构规划。通常来说10kV配电网的自动化系统结构规划包括纵向与横向两个方面。纵向结构以通信网结构、信息流量、二级机构以及城市电网规模为依据，主站-子站-终端三层次的结构形式或主站-终端两层次的结构形式，其中三层次结构形式要明确中间层的监控范围与信息采集范围；而横向结构则包括了上层主站结构与底层终端结构，上层主站结构集成了停电管理、用户投诉、变压器监测、用户信息、抄表计量以及用电管理等各子，同时与其他现有系统实现联网，从而保证自动化系统既能实现互联信息共享，又能使它们保持相对的独立性，利于信息保持唯一性与共享性，还使系统扩充更为简便；而底层终端结构的通信方式则通常利用点对点方式实现，即连接方式为直接与子站或主站连接，根据实际情况的不同而呈现出不同的方式，如果通信传输介质所选择的是光纤，那么在各个终端之间就能够用以太网形式或者Lonworks形式连接，同时连接起子站或主站，不但将光纤传输能力充分发挥，而且使传输速率得到极大提升。
3、一次规划的匹配性。与此同时，在进行配电网自动化系统的规划时，还要注意原配电网的一次规划问题，作为自动化系统的基础，自动化系统的规划应基于一次规划，也就是说配电网的一次规划要满足自动化系统的相关要求。分支线开关、环网开关以及联络开关在新建时应遵循适当超前的原则。并以遥控功能需要为依据，合理配置电流互感器与电动操作机构。这样一来，就在后期自动化系统的建设中避免了再次改造新建开关的需求，从而使重复投资建设与改建的成本合理降低。
综上所述，随着城市建设的快速发展，10kV配电网的自动化系统建设的需求非常迫切。该系统不但能实现用电管理、故障处理的集中化监控与处理，而且还能合理降低配电网的投资成本，从而为电力用户提供更为优质的供电服务以及更为稳定的电力供应。由此可见，建设10kV配电网自动化系统是非常具有现实意义与经济利益的。参考文献
[1]余伯略.10kV配网自动化系统建设与规划研究[J].机电信息,2011(30)
[2]程远.浅谈10kV配网自动化系统[J].中国科技博览,2011(31)
[3]胡刚,郭航志.10kV配网自动化的推广与应用[J].中国电力教育,2010(z2)
【关键词】中小城市；10kV配电网；自动化系统
随着我国社会经济的快速发展，10kV配电网在中小城市得到了更为广泛的应用。而新技术的发展与应用也促进了10kV配电网自动化系统的开发与研究，所谓自动化系统就是指集数字自动化与能源管理于一体的系统，其内容包括从110kV的变电站开关房、馈线到用户的整个系统内容。自动化系统实现了对用户的优化运行控制、集中监视与管理，这样就能以可靠的供电性能、高效率、低成本的供电质量提供供电服务给电力用户。但在实际建设中，10kV配电网的自动化系统要因地制宜地建设。
一、10kV配网自动化系统的建设思路与模式
（一）建设思路
10kV配电网自动化系统建设的思路应遵循系统规模有冗余、满足通信数据需求、数据实时采集、GIS系统建设以及信息化的方向建设。
第一，有冗余的系统规模是指该10kV配电网的自动化系统的要求应能够对配电网5年内的远景规划要求实现满足，并且随着10kV馈线数量的不断增加也不会使整个自动化系统的性能出现降低现象。所以不管是CPU的容量与负载、处理速度，还是系统的规模都要留有充分的冗余预留。除此之外，该自动化系统还应该根据电网功能与规模的扩充而扩充，并实现扩充的无缝线性。
第二，满足通信数据需求。自动化系统的配网调度支撑平台应能够实时实现新规约的拓展接入，且具有统一管理、分层分布结构以及合理清晰的平台模块。从而便于数据的互联与共享，而其中的商用数据库的访问接口也应是开放式标准SQL语言的。
第三，数据实时采集。配网SCADA借助通信系统与终端设备的功能传输整个配网系统的实时状态到主控制站，从而使主站对配电网的远程监控得以实现。同时以一次网络的特点与实际情况为依据，对于包括开闭站、环网柜、配电变压器以及10kV馈线开关等设备的数据进行采集作业，而采集的数据则包括保护动作信息、运行状态数据以及配电开关状态等各数据。
第四，GIS系统。GIS系统就是配网自动化的系统基础数据平台系统，它负责将全部站外的属性数据、运行参数以及馈线接线图数据进行统一维护与录入操作。借助对相关属性数据的自动调用功能，该系统就能将总接线图、环网图、单线图等自动生成，然后自动化系统导入站外馈线图，从而使模型集中维护得以实现。而图形数据库的模块则负责维护站内图形、网络协议以及实测数据参数等。
第五，信息化。自动化系统实现的基础就是信息化，在整个自动化系统中的用户数据、配网数据、地理接线图、离在线数据都应实现信息的集成化，从而使配网及设备处于正常状态或突发事故状态时的控制、保护、监视等均实现自动化操作。
（二）系统模式
较为普遍的自动化系统模式包括集合配电、集中通信以及就地控制三种。
第一，集合配电。该模式的核心技术为地理信息与计算机网络，同时对DA/DAS里已建设的通信网络加以利用，从而把实时系统中的DMS、DA等其他系统进行有效集成控制，使系统功能大为扩展，对整个系统起到了离在线智能监控与管理的作用。
第二，集中通信。以安装负荷开关于配网架空线路分段与联络位置或安装断路器于电缆线路开闭所环点、配电室位置的方式实现，同时分别在上述位置进行监控终端的安装，并将其连接至监控中心。当发生线路故障时，监控中心计算机系统就能接受到监控终端采集并集中起来的相关数据，并通过分析而对故障位置进行判断与确定，根据故障的类型与内容，监控中心就能通过合分闸命令来处理故障。除此之外，现场监控终端还能实现SCADA的四遥功能。
第三，就地控制。就地控制模式的基本组网方式包括混合式、分段器与重合器组合式、重合器式三种。其实现过程为借助从故障初始到故障处理中的时间、开关、电流、电压等的逻辑配合，就能够让故障被检查出并隔离，从而能够让非故障段实现自动供电恢复。这种模式能将停电时间有效缩短、将停电区域有效缩小。
二、10kV配网自动化系统的规划
（一）基本原则
自动化系统规划应遵循的原则包括MIS管理数据可互连并对开放数据库标准实现支持；系统软件应保证先进性、实用性与成熟性；系统平台以SCADA实时系统与GIS商用系统为主；配电管理系统结构应是多层分布式的结构体系。
（二）规划设计
1、通信系统。作为信息交换系统关键组成部分的通信系统，同时也是10kV配网自动化质量的决定性因素。要将可靠有效的通信方式应用于自动化系统之上，从而把远程监控收集的信息向监控中心上传，并向执行机构与终端发下监控中心的相关指令。所以应优选光缆作为通信介质，尤其是主站至变电站或变电站至配电站区域。需要注意的是10kV配电网的自动化系统要实现单一通信组网模式并不現实，所以一定要综合考虑实际情况与性价比等因素进行通信系统规划的选择。
2、结构规划。通常来说10kV配电网的自动化系统结构规划包括纵向与横向两个方面。纵向结构以通信网结构、信息流量、二级机构以及城市电网规模为依据，主站-子站-终端三层次的结构形式或主站-终端两层次的结构形式，其中三层次结构形式要明确中间层的监控范围与信息采集范围；而横向结构则包括了上层主站结构与底层终端结构，上层主站结构集成了停电管理、用户投诉、变压器监测、用户信息、抄表计量以及用电管理等各子，同时与其他现有系统实现联网，从而保证自动化系统既能实现互联信息共享，又能使它们保持相对的独立性，利于信息保持唯一性与共享性，还使系统扩充更为简便；而底层终端结构的通信方式则通常利用点对点方式实现，即连接方式为直接与子站或主站连接，根据实际情况的不同而呈现出不同的方式，如果通信传输介质所选择的是光纤，那么在各个终端之间就能够用以太网形式或者Lonworks形式连接，同时连接起子站或主站，不但将光纤传输能力充分发挥，而且使传输速率得到极大提升。
3、一次规划的匹配性。与此同时，在进行配电网自动化系统的规划时，还要注意原配电网的一次规划问题，作为自动化系统的基础，自动化系统的规划应基于一次规划，也就是说配电网的一次规划要满足自动化系统的相关要求。分支线开关、环网开关以及联络开关在新建时应遵循适当超前的原则。并以遥控功能需要为依据，合理配置电流互感器与电动操作机构。这样一来，就在后期自动化系统的建设中避免了再次改造新建开关的需求，从而使重复投资建设与改建的成本合理降低。
综上所述，随着城市建设的快速发展，10kV配电网的自动化系统建设的需求非常迫切。该系统不但能实现用电管理、故障处理的集中化监控与处理，而且还能合理降低配电网的投资成本，从而为电力用户提供更为优质的供电服务以及更为稳定的电力供应。由此可见，建设10kV配电网自动化系统是非常具有现实意义与经济利益的。参考文献
[1]余伯略.10kV配网自动化系统建设与规划研究[J].机电信息,2011(30)
[2]程远.浅谈10kV配网自动化系统[J].中国科技博览,2011(31)
[3]胡刚,郭航志.10kV配网自动化的推广与应用[J].中国电力教育,2010(z2)