关于农村电网配电系统的模式研究

李悦

摘要：在我国经济发展的过程当中，农村地区作为我国经济发展的重点之一取得了相当良好的效果，但随之而来的就是农村基础建设尤其是用电需求方面的问题。只有对农村地区的配电网进行合理的规划设计，促进农村地区供电稳定性与效率的全面提升，才能满足农村居民不断上升的电力供应需求。配电自动化是农村智能电网的重要部分，配电自动化不仅能提高农村电网的供电可靠性和减少停电范围，也是提升配电网智能化运行水平的重要手段。

关键词：农村电网；配电系统；自动化

前言

农网配电自动化系统的规划需要遵循“稳定性、实用性、先进性和经济性相结合”的基本原则，将“根据现有一次网架、设备情况选择技术方案，基于负荷发展和重要性确定功能需求，因地制宜、适度超前、统一规划，差异化设计”作为指导思想，以建设“坚强、智能、可靠、灵活”的中压配电网络为最终目标。

1）稳定性：需要兼顾考虑一次网架、配电自动化系统和设备等方面的稳定和可靠。既要保证一次网架和配电自动化系统的结构简单，又要考虑在各种运行状态下故障处理的可靠性。

2）实用性：要求规划方案要因地制宜、因网制宜，根据各区域的配电网现状及发展需求，选择最适合、见效最好的配电自动化方案。配电自动化系统必须综合规划，统筹考虑，可以分步、分期实施，逐步升级。新建项目应与一次线路及设备同步规划、同步建设，存量改造项目应结合一次设备改造计划同步实施，避免重复停电。

3）先进性：指配电自动化规划理念的先进性、前瞻性，使用稳定且有效的先进技术和设备，但不应该理解为就是使用最新的技术和设备。

4）经济性：指规划过程中综合考虑区域的经济发展、负荷的需求，配电网网架结构和一次设备装备、运维水平，并进行综合投资效益分析，合理选择配电自动化建设模式。关注的是资源投入和使用过程中成本节约的水平和程度及资源使用的合理性。

1农村配电网网架结构的规划方法

1.1启发式规划方法

在农村配电网网架结构的规划过程当中，启发式的规划方法是一种通过直观的分析来对网络结构进行修正的方法，通过定义一个反映了运行性能或投资需求的指标对网络结构进行校正与核对。相对而言，这种方法的计算量小，简单直观，因此得到了非常广泛的运用，但由于其在出现满足指标的解就停止了进一步的计算，因此并不能作为配电网网架结构的最佳优化方案。

1.2数学优化规划方法

（1）线性规划

线性规划法是农村配电网网架结构数学优化规划方法中最早也是最成熟的一种规划方法。在农村地区的电网规划当中，工作人员可以借助一些简化措施将非线性的问题进行线性化，而这也使配电网网架结构的规划工作具备了计算相对简单快捷的特点。但需要注意的是，线性规划方法难以对配电网规划的离散性进行分析，从而可能使结果偏离最优解。

（2）非线性规划

在我国农村地区的电网规划过程当中，非线性规划这一方法能够很好的应对电网规划中产生的各种非线性问题，而这则可以使非线性规划方法的目标函数获得更高的精确度。但是，非线性规划法不仅有着相对更高的计算量与求解难度，更有可能使计算的结果与真正的最优方案存在一定的偏差。

（3）整数规划

整数规划也是一种常见的农村配电网网架结构的数字规划方式，非常适合对于小规模的配电规划问题进行计算。在规划计算过程当中，整数规划法能够有效的考虑到配电网络规划的离散性，从而给出一定数量的解决方案。但是，当配电网网架结构的待选项与规划变量个数上升时，就会导致计算量与解决方案数量呈现几何级的增长，进而使规划人员陷入“维数灾难”的状态。

（4）动态规划

在农村配电网网架结构的规划过程当中，工作人员所要面临的问题往往并非单一类型的问题，而是多个方面问题的组合，而动态规划法则可以将单一的问题转化为多个不同的子问题进行分析规划，从而有效解决问题中各个不同阶段的协调过度问题。但是，动态规划法不仅需要较长的计算时间，而且会在配电网网架结构系统规划时考虑到过多的分支，进而导致计算量的大幅上升。

2农网配电自动化规划建议

2.1主站

配电自动化主站建设建议采用“集中采集、分区应用”模式。在市级供电企业调控中心部署配电自动化主站，集中采集、处理供电辖区内所有配电网设备的运行状况；在县级供电企业部署远程工作站，实时监控管辖区域内配电网设备的运行状况及远程维护。对农网季节性负荷实现实时监控，实时掌握设备运行情况，以减轻日常运维检修的难度。根据配电网规模及发展需求建设主站。主站应具备配电主站支撑平台、配电运行监视、在线拓扑分析、馈线故障处理、配电网控制调节及防误、运行状态标识操作、用电运行监视、停电损失负荷统计、用户用电信息管理、WEB信息发布等基本功能；在基础数据满足应用需求后，逐步扩展配置配电网分析等高级应用。另外，配电GIS系统需具备导入主站系统的配网设备参数、模型参数、网络拓扑等数据的能力，确保设备参数模型的唯一性和网络拓扑的正确性。在就地型自动化模式对故障就地处理后，主站能依据配电终端上送的故障信息，自动实现故障区段的定位，并将故障定位信息进行推送：一方面推送至抢修人员，以便开展故障抢修工作；另一方面推送至客服人员，用于通知停电用户。

2.2终端

终端主要用于对主站开关、环网单元、站所单元、配电变压器、线路等进行数据采集、监测或控制。配电终端应满足高可靠性、易安装、免维护、低功耗的要求，设备可以安全稳定地运行，并提供统一标准的接口。终端应支持主站对其进行远程功能投退、参数读取和修改、历史信息调阅、软件版本管理、程序远程升级等功能。通信方面，应配置安全防护与通信于一体的通信模块。对于小水电等分布式能源直接接入10kv线路的情况，在接入点的配电终端应布置具备在线路故障时通过保护与逻辑方式自动隔离分布式能源的功能模块。

对于农网区域，终端配置应根据农村配电网对可靠性的需求、网架结构和设备现状，选择相应的终端类型，并视农村地区地理环境、运维条件，选择故障处理模式下对应的工作模式，如集中控制型模式、就地控制型模式（“电压－时间”型模式、级差保护模式、分界模式、“电压－电流”型模式）。对于农网区域占比较大的单辐射线路，建议采用就地控制型模式，优先采用“电压－时间”型模式；对主干线超过20km的线路，可采用“电压－电流”型模式，置于主干线中部的断路器投入电流保护功能；对于用户直馈线路，宜采用分界模式，防止用户故障出门影响主干线路的供电可靠性。

2.3通信

通信网规划应对业务需求、技术体系、运行维护及投资合理性进行充分的论证，遵循数据采集可靠、安全、实时的原则，在满足配电自动化业务的前提下，充分考虑综合业务应用需求和通信技术发展趋势，统筹兼顾，分步实施，适度超前。根据业务需求，综合考虑建设周期、投资成本、运行维护等因素，可选用光纤专网、无线公网等多种通信方式。选择技术成熟、多供应商支持的通信技术和设备，保证通信网的安全性、可靠性、可拓展性。通信网应与配电终端电源一体化配置。

结合农网区域特点，对于应用集中控制型模式，建议对光纤已覆盖的，采用光纤通信，其他的采用无线公网通信；对于应用“电压－时间”型模式、“电压－电流”型模式、级差保护模式、分界模式，建议采用无线通信方式，对于采用某单一方式难以满足通信需求的情况，可采用多种通信方式，相互配合、取长补短。启用遥控功能的配电自动化终端，宜配置备用通信通道或选用支持双卡双待的通信模块。

3结束语

农村配电网规划是配电系统建设的重要组成部分，农村配电网规划水平影响农村区域经济，建设和发展社会的稳定，不仅增加了农村配电网规划工作，利用先进的网络规划方案，积极推进配电网建设，提高配电网建设水平，从而为提高配电网络优化的质量。农村服务质量。

参考文献

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[2]高泽,张靓,杨建华,陈登明,冯小明,章昊,冯语晴,赵凤展.含电采暖的农村低压配电网规划[J].农村电气化,2014,10:15-18.