农村配电网自动化建设存在问题及对策研究

周一粟

摘 要：众所周知，经济的有序发展离不开电力的大力支持，故国家对配电网自动化建设日益重视，研究实践也随之增多，然而其中针对农村的相对较少，在实际运用中也存在诸多问题。对此，笔者结合农村配电网自动化的建设背景和发展现状，就其建设要点和优化措施作了分析和探讨，希望对加快农村配电网自动化建设步伐有所启示。

关键词：农村；配电网自动化建设；馈线系统

为达到电网运行的技术要求，满足社会对电力的需要，越来越多的城市相继投身于配电网自动化建设队伍中，虽然发挥了显著的社会效益，但相比之下农村地区的配电网自动化建设却较为滞后。因此为更快更好的实现城市与农村和谐发展，必须重视农村配电网自动化建设并加以改进提高。

一、农村配电网自动化建设概述

由于社会对电力的需求与日俱增，质量要求也不断提高，而传统的电网系统难以满足实际需要，故配电网自动化应运而生，且在服务城乡电网改造与建设中彰显了巨大效益。简单的说，配电网自动化就是在配电网中科学的融入计算机、通信、网络以及电子计时等一系列的现代技术，然后将配电网、在线、离线、用户等相关数据信息进行整合形成自动化系统，用于实时监测、管理系统运行，使其在正常甚至异常情况下均能实现自动保护控制功能，进而确保系统安全运行，可靠供电。

之所以如此强调农村地区的配电网自动化建设，是因为相对而言，城市配电网自动化有着更为合理的布局和更高的安全性，而农村地区则受地理环境、技术条件、经济发展等诸多因素的影响，致使供电分散、迂回现象时有发生，而且电能损耗严重，安全性和供电质量也难以得到保障，由此带来的不便可想而知。所以，农村配电网自动化建设值得重视，有待改善。

二、农村配电网自动化建设要点分析

农村配电网自动化建设通常涉及系统架构、配电主站、馈线系统、通信系统、以及子站、终端等的选择和设计。笔者通过总结我国配电网自动化建设的经验教训，结合农村实际情况，提出了以下要点：

1、秉持基本的建设原则

与城市配电网自动化建设有所不同，农村配电网自动化建设应在长远的规划下坚持分步实施的基本原则，然后做好功能定位工作，包括可适应未来10-15年配电网的实际发展需要；系统具备良好的扩展性，技术要成熟可靠且具备升级空间；馈线自动化设计要科学合理；尽量整合相关的应用系统与管理系统进行资源共享等，以此在较短年限内获得最大化的经济效益与社会效益。

2、设计合理的系统模式

一是尽量选用主站-子站-终端模式的三层架构，因为出于对城镇化发展的考虑，农村的自然村会逐渐消失，中心村会越来越多，这样一来电力负荷便相对集中，而分层设计又有助于实时可靠的进行数据采集，故三层结构较为合理。二是针对配电网自动化的核心-主站系统，可根据城镇化发展规划和当下的自动化水平进行科学考量，选用合适的调配一体化系统主站，以期通过硬件、软件资源的共享降低运行维护成本，其中调配一体化、调配集控一体化、调配集控GIS一体化是常见形式。三是对于连接配电网主站与终端的子站，肩负着采集数据、交换信息、接收与完成操作指令的重任，由于农村电网人员技术水平有待提高，采集的数据量又大，建议选用简单可靠、无需维护的通信控制型子站系统，而且在无人值班的变电站内更适用。对于监控配电变压器、设备、开关的终端系统设备，可从监控对象、功能要求、性价比等多方面出发选择合适的TTU、FTU或DTU，最好保证其可扩展，并支持不同的故障算法。四是馈线自动化系统，其作为整个系统不可或缺的重要构成，不仅具备实时监控电压电流、馈线开关的功能，还可自动判别故障进行远程操作，因此需要因地制宜，根据网络重构、故障隔离等不同的策略重点选用合理的控制模式。

三、农村配电网自动化建设优化措施

相对于城市配电网自动化水平而言，我国农网自动化发展不仅起步晚且较为滞后，而造成这一局面的原因有许多，如农村往往地域辽阔，使得电网覆盖范围随之增大，负荷有所分散，加上地形不同环境多样，使得配电网点多面广，运行环境复杂，采用的以电力载波或微波为主的通信系统可靠性低，即使使用了一定的光纤也难以适应安全、营销、管理一体化系统对信息的采集、传递与加工要求，影响运行效率不说，还加剧了检修与维护成本。对此，笔者对其优化措施作了简单思考。

1、分析用电情况，重视设备选择

多数地区的农村配电网自动化建设存在问题，与忽视用电分析有很大关系，这就要求设计人员综合考虑影响因素，根据实际情况完善电网结构，合理设计线路以满足不同环境不同情况下的用电需求，实现资源优化使用，保障故障发生时可及时得到有效处理，使配电网自动化水平在农村得到真实发挥。不过在硬件设施、应用系统、重合器、断路器等系统设备选用环节，建议立足实际情况，在节约财力和资源的基础上，选择既具备良好的抗干扰能力、能适应复杂的农村电网环境，又能达到自动化技术水平、满足配电建设需要的系统设备。

2、改善配电自动化系统通信通道

通信系统在配电网自动化中的作用不可小觑，因为无论是控制命令的传递，还是数据信息的收集与反馈，均需要通信技术的大力支持。而农村配电网自动化建设之所以滞后，与其通信水平有一定的关系。目前应用于配电网的通信方式主要包括电缆、光纤、无线通信、电力载波，其在传输速率、传输距离、实时性、可靠性等方面有所不同。对于农村配电网自动化建设，可对通信通道可靠高速要求高的主站与子站间选用光纤通讯，用于获取大量信息，节约通讯线路二次铺设费用；而对通讯数据量小的子站与终端，则可结合经济能力、馈线系统、通讯距离、可靠性等要求选择合适的通信通道，如高速传输、永远在线、以流量计费、支持点对点通信的GPRS较为理想。

3、提高馈线自动化系统设计水平

馈线系统的合理性对农村实现配电网自动化的意义重大，就地控制、远方集中控制以及两者结合的FA方案是主要模式，其中就地模式虽无需通信通道的架设，便于维护，但无法从全局出发实现网络重构的最优化，所以适用于对用电质量要求不高的农村地区。远方集中控制模式可使出线开关多次重合问题得到避免，且准确快速定位和隔离故障，实现经济供电的最优化，但需要高投资，农村地区应量力而行。而对于FA模式，即在干线和支线分别采用就地和远方控制模式，在干线出现故障时，系統可经FTU终端信号快速辨别故障类型和位置，无需主站便可自动控制进行隔离，而后经主站系统的远方控制恢复非故障区用电；若为支线故障，主站则根据终端故障电流数据进行故障定位，而后经馈线自动化软件的启动得到合理的处理策略，进而完成故障隔离和恢复供电。显然其更适合运行环境复杂的农村配电网自动化建设，但应注意立足实际，因地制宜。

结束语：

总之，无论是站在电力事业长远发展的视角，还是立足农村与城市的和谐发展，农村配电网自动化建设是不可忽视的重要一环。这就要求我们正确认识并重视农村配电网自动化建设，了解其存在问题和发展障碍，然后结合实际情况采取行之有效的措施加以改善，以此进一步提高农村配电网自动化建设的质量和水平。

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