中山市农村电力工程有限公司& 528400
&&&&&&& 摘要：随着电力需求的不断增加，人们对电力系统提出了更高的要求，特别是对 10KV 配电网的安全性和稳定性要求越来越高。而配网自动化系统的应用能很好的适应目前电力系统发展需要，保障 10kV 配网的正常运行。 本文主要对 10kV 配网中的配网自动化的构成以及原理等方面进行分析，讨论了配网自动化的主要应用。
&&&&&&& 关键词：10 kV 配网；配网自动化；实现技术；研究设计
&&&&&&& 1.引 言
&&&&&&& 近年来，配网自动化系统蓬勃兴起，它是一种将配电网和自动控制技术、 计算机技术以及通信技术等充分融合的新兴系统。配网自动化的意义在于：当配电网正常运行时，系统能通过各类终端（F TU 、 D TU 、 T TU等）传送上来的实时数据，分析配电网的运行工况，并给出相应的优化方案，从而为配网经济运行提供辅助决策；当配电网发生故障时，系统能快速诊断出故障区间并进行自动隔离，从而最大程度地减少停电范围以提升供电可靠性。
&&&&&&& 因此，从全局层面来说，自动化是配网发展的远端方向，是智能电网的重要组成部分，是必须予以尽快实施的。但是，配网自动化机理复杂，牵涉面广，这就给其设计带来了一定的困难，需要进行具体分析并给出解决思路。
&&&&&&& 2.10kV配网自动化系统的结构
&&&&&&& 当前，我国的配网自动化系统主要采用分布式分层体系结构，主要由主站层、 配网子站层和配网测控端设备层三部分组成。这种分层体系结构为保障配电网的日常工作发挥了重要作用，各层之间相互独立又互为备用，提高了系统的鲁棒性和可靠性，提升了系统的通信容量，确保了各类电力信息的实时传输。
&&&&&&& 2.1主站层
&&&&&&& 主站层是整个10kV配网自动化系统的核心，负责整个系统的数据存储和管理控制，即对从各区域配网子站采集到的实时信息进行汇集和处理，并利用所采集到的数据分析整个配电网的运行状态，从而对整个配电网实施高效管理和控制，保证整个配网系统工作在最佳状态。此外，主站层还应具有系统维护和显示功能，以确保配网自动化系统安全稳定运行。
&&&&&&& 2.2配网子站层
&&&&&&& 配网子站层是区域工作站层，负责对区域工作站相关仪器设备的运行信息进行调度、 监控和管理，并将所采集到的数据传输到主站层。其主要功能是：①数据收集和存储。对配网测控端设备层所监测到的信息进行收集，同时存储相关数据，以备后期调阅和分析。②数据传输。系统中各类设备均需进行通信，配网终端、 配电主站及其他各类智能设备之间均有数据传输、 信令传输等需求，可采用以太网、 光纤环网或无线通信方式进行传输。此外，配网子站层还有自检管理和自动控制功能，以便更好地支持配网系统工作。
&&&&&&& 2.3配网测控端设备层
&&&&&&& 配网测控端设备层是整个配网自动化系统的基础，通过现代传感器技术和检测技术，对变压器、 变电站、 开闭所和开关柜等相关设备的工作状态进行采集、 传输和监控。主要有配电变
压器检测单元 T TU（Transdormer Terminmal Unit）、 馈线终端单元F TU（Feeder& Terminmal Unit）和配电终端单元D TU（Distri-bution Terminal Unit）。其中T TU 安装在配电变压器上，对变压器运行参数包括电压、 电流、 功率因数、 有功功率、 无功功率和谐波分量等进行采集和测量。 F TU 安装在配电网馈线的柱子、 断路器、 负荷开关和分段开关等处，具有遥控、 遥信、 故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配网系统运行情况和各种参数，即监测控制所需信息。 D TU 主要负责对开闭所、 环网柜、 配变、 箱式变等电力设备进行保护、 监测和控制。配网测控端设备层通过通信网与配网主站和子站相连，实现完整的配网自动化管理功能。
&&&&&&& 3.10kV 自动化配网中无功补偿的设计
&&&&&&& 2.1 切投控制
&&&&&&& 在对变电站的调度自动化控制系统、配电网自动化控制系统的相互联系、共同作用和功能进行优化之后，需检测不同补偿线路首端参数中的功率因数、有功功率和无功功率。 在检测中一旦发现控制投切参数与事先制定的不同，问题线路的补偿器就会收到上位机自动化控制系统发送过来的切除命令，并及时执行切除命令，从而使系统可以正常、有效地运行；反之则会收到投入的命令，使工作继续。 这样，系统的整体安全就可以得到有效保障。 当无功功率比 0 小时，会出现无功反送现象，这种现象的出现是因为无功补偿过多，导致了&过补&。 出现这种情况应当对已经投入的电容器进行及时切除，使电网线路最终达到非过补的状态。
&&&&&&& 2.2 通信协议
&&&&&&& 在配电网的自动化控制系统中，要以通信协议中的规定来要求控制器和上位机的控制系统。 对数据包的含义要进行明确，才能够确保传输数据包对上位机的事件命令进行清晰地表述，数据包的命令才能够被控制器容易地解析，并对操作命令进行执行。 其中，在上位机与下位机之间进行传递的数据包
&&&&&&& 包括：
&&&&&&& （1）对系统中所有投入和切除的有效控制。 下位机一旦接收到系统的投切指令数据包，下位机要及时准确地进行投切动作，因此，要求下位机在进行数据包的反馈时，要保证数据包具有一定的状态性，使执行的操作和信息能够被上位机控制和清晰地反馈。
&&&&&&& （2）对数据包的连续确认。 一般情况下，如果上位机的指令连续发出 3 次之后，控制器未作出相应的回复报告，证明系统的整体通信连接失败；当系统通过了检测，确定没有出现故障之后，对上位机连续发出的指令做出了相应的回复，才能够证明通信连接良好。
&&&&&&& （3）参数回复。 电容器在运行时，上位机控制系统要对电容器的实际运行状态进行准确接收，状态参数请求发布完成之后，依据电容代理器和控制代理器之间的信息周转，上位机决策模块下达控制指令，实现对下位机运行状态的投切，并向上位机反馈操作状态。
&&&&&&& 通信网络的结构必须保证与电力配电网缆线结构相符合，目前应用最广泛的 EPON 系统网络结构如图1所示：
&&&&&&& 4.10 kV 配网自动化的实现技术
&&&&&&& 4.1配电网设备的介绍和选择
&&&&&&& 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 6 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。 FZW28-12（F）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。
&&&&&&& ③WPZD-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。
&&&&&&& 4.2 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，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 所示。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。
&&&&&&& 4.配网自动化通信设计问题
&&&&&&& 配网自动化对通信的要求如下：
&&&&&&& （１）稳定可靠，具有自愈功能。
&&&&&&& （２）组网灵活，可扩展性强。
&&&&&&& （３）具有双向通信能力。
&&&&&&& （４）安全性和实时性好。
&&&&&&& 就目前的通信方式看，最符合上述要求的当属光纤通信。它不但通信容量大，而且抗干扰和抗雷击能力强。因此，作为骨干通信网，采用光纤方式是毫无疑问的。具体来说，就是采用以太无源光网络（Ｅ Ｐ ＯＮ）技术。 Ｅ Ｐ ＯＮ技术是一种点到多点的单纤双向光接入网络，它由变电站侧的 Ｏ Ｌ Ｔ（光线路终端）、配电终端侧的 ＯＮＵ（光网络单元）以及 Ｏ Ｄ Ｎ（光分配网络）组成。终端设备通过 ＯＮＵ 的以太网口实现与主站通信，传递电网实时信息。
&&&&&&& 另外，我们也注意到：农村配网中，极个别地区进行光缆敷设是困难的或得不偿失的，对于这种情况，就要视通信距离的长短分别采用载波通信方式或通用分组无线电业务方式。
&&&&&&& 5.结 语
&&&&&&& 电网配电自动化主站系统功能多样，不仅能够完成对电网运行的控制和监视，还能够实现计算、辅助决策和分析，将配电自动化、电网调度运行、集中控制变电站等业务融为一体，从技术层面上为公司地方电网调控提供了有力的支持，实现了一体化的管理模式。根据配网自动化通信实现方式的需要，通信系统可分为光纤和无线公网等两大通信方式。对本工程来说，将根据站点的实际情况和既有的网络结构建设相应的通信通道。
&&&&&&& 10kV配网是整个电力网络中& 承上启下& 的一环，实现这个层面的自动化意义重大。进行配网自动化设计是一项浩大的工程，需要充分考虑配网结构、 一次设备改造、 通信系统架设等复杂问题，需要在实践中不断研究和改进。
参考文献：
[1]王新宇.10kV 自动化配网的设计及应用[J].自动化应用，2011，（4）：51-53，59
[2]张亮.浅谈 10kV 自动化配网的设计与应用[J].中国科技博览，2012，（4）：314
[3]纪益升.如何提高城市 10kV 配网供电可靠性[J].城市建设，2013，（20）
[4]许肇凯，朱弘睿.配网自动化及其相关技术［J］.内蒙古石油化工，2006（8）：24-64.
[5]罗铮.配网自动化系统的实施与规划［J］.湖北电力，2007（1）：40-42.
[6]李云玲，杜林轩.一体化配网自动化方案［J］.农村电气化，2007（4）：60-78.
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电度电价里1-10千伏，35-110千伏指的是什么。
跟变压器容量有什么区别。
我有更好的答案
指的是供电电压等级，一般来说普通居民用户是220V电压供电，也是就是1-10千伏范围内，如果是商服，或者以电为动力的企业，就会用到10KV，或都35千伏以上，都是指电压等级。变压器容量单位是KVA，读千伏安。比如供电电压等级是35KV，但是需用电压用不了这么多比如只需要10KV，就需要个变压器。一般来说电度电价里电压等级越高，电价越低。
采纳率：67%
指的是电源电压规格，就是变压器进线的电源规格，比如你的变压器是10KV的，就按1~10KV的单价交纳电费，是35KV的就按35~110kv交纳电费。一般电压规格越高，电费单价越低。
变压器容量不是以KVA为单位吗，那变压器的10KV是指？所能进线承受的电源规格吗。
和水管打个比方，变压器容量就是水管的输出水量，变压器10KV是电压的单位，相当于水管的压力，电压和容量是两个物理量。
本回答被网友采纳
指的是供电电压等级，一般来说普通居民用户是220V电压供电，也是就是1-10千伏范围内，如果是商服，或者以电为动力的企业，就会用到10KV，或都35千伏以上，都是指电压等级。变压器容量单位是KVA，读千伏安。比如供电电压等级是35KV，但是需用电压用不了这么多比如只需要10KV，就需要个变压器。一般来说电度电价里电压等级越高，电价越低。
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10kV及0.4kV输电线路有什么区别
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　　无功补偿分就地补偿、集中补偿和分组补偿。　　理论上最好是就地补偿：即一台电机一个补偿，但这样做投资较大，总的电容器安装容量比其它两种方式要大，电容器利用率也低。　　集中补偿，主要目的是平衡电网的无功功率，改善电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。　　这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，缺点是这种补偿方式对10kV配电网的降损不起作用。　　分组补偿：即在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器。　　主要补偿10kV配电网的降损。　　相对16000KVA变压器，负荷才4000KW左右，变压器负荷率太小，电力公司同意么。　　低压电机总负荷大约3000kW左右怎么用8台10KV/0.4kv干式变压器供电，什么负荷要一用一备，负荷很分散么。　　如果这3000kW负荷稳定最好还是上低压无功补偿装置，10KV母线段当然要上无功补偿装置，万一以后负荷再增加咋办。
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