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摘要：城市电网系统和电力设施是重要命脉，要结合不同负载进行配电网自动化系统的灵活负载管理和电力分配，文章基于城市农电10kV配网自动化升级改造升级的目标和原则，拟定科学合理、切实可行的电网自动化升级方案，并采用配电网自动化核心技术—馈线自动化，实现配电网故障的判断和处理。
关键词：农电10k；配电网；自动化；改造升级
引言
配电网自动化系统通过SCADA进行配电终端单元传输数据的买时采集，通过DSM实现对用电侧用户的管理，通过阶梯电价激励的方式引导用户用电峰值，缓解用电紧张的状态，并通过多样化的人机交互方式，进行用户服务、设备运行管理、电力动态监控和运行状态管理。配电网自动化系统的基本功能在于对配电网的买时监控和数据采集、遥测、遥信，并进行故障诊断、负荷转移和网络重组，并实现配电网工作模式的切换和管理。
1.配网自动化改造升级
对于有主站的配线自动化改造升级方案，应当由主站进行事故处理，通过接收现场FTU传送的买时信息实现故障诊断，确定故障发生位置和线段，并通过远程遥控处理方式，实现正常线路的通电。对于无主站的配线自动化改造升级方案，可以通过特定硬件或独立网络保护的方式，实现对事故区域的隔离，采用基于器件的馈线自动化系统和基于FTU的馈线自动化系统，实现故障电流检测和执行，利用重合器直接处理瞬间故障，还可以利用分段器进行故障线路的相应动作，实现网络重构。
1.1改造升级开关柜和环网柜
改造升级开关柜和环网柜需要注意以下几点：①不同品牌和不同烈号的开关柜在改装可行性上有着巨大的区别，有的因为厂里生产设置使得无法进行改造升级，进行改造升级改造升级时需要注意。②在进行开关柜的改造升级时，需要注意其二次线室的空间，空间不够的需要进行配套更换。③由于改造升级原因，即使是同一品牌的开关柜，内部的操作结构也可能不相同。在进行改造升级改造升级之前要认真检查和对照，保障后续改造升级工作的正常实施。④对于设备改造升级后安装的周边空间和环境进行了解，根据实际情况选择户内或是户外终端。⑤在进行开关柜内电流互感器的改造升级时，需要对厂家提供的电流互感器尺寸和改造升级要求进行对比，选择满足改造升级安装条件的电流互感器。⑥在进行开关柜内接线线路的改造升级时，需要注意各零件之间的配合。根据各零件之间的尺寸选择最佳改造升级方案，实现对开关柜内空间的利用最大化。
1.2更换柱上开关
在配网自动化中，更换柱上开关需要注意以下几点：①正确选择柱上开关类烈，根据馈线自动化类烈选择柱上开关，例如集中，烈馈线自动化，柱上开关应选择选择断路器、负荷开关。如果是就地烈馈线自动化，柱上开关应选择重合器开关。②对柱上开关进行改造升级时需采用弹簧机作为操作机构，在分合闸操作上在进行电动控制的同时需保留手动控制。③柱上开关在进行安装时需要配置相应的隔离开关，设置正确操作闭锁，在线路，要实现安全且明显的断开点。④二次线需采用符合质量标准和尺寸要求的户外防护电缆，连接插件需要采用航空连接插件，防止户外的环境因素对线路产生影响。⑤柱上开关所在的自动化终端外壳在防风、防水、防沙和防破坏等方面需要具备一定的性能，满足使用需求。
2.网架线路的改造升级
考虑到城市中心区域部分导线非绝缘化、线径过细、负载偏高等问题，要进行部分线路绝缘化的拓径改造升级，可以选取JKLGYJ-240导线、YJV22-3*300电缆线，进行线路负荷的调整改造升级，确保线路供电的安全可靠性。在网架改造升级方案中，采用“纵横互联互供的供电模式，实现全线“手拉手”环网连接，重点考虑线路架设的段数以及经济型造价问题。
3.馈线自动化改造升级
3.1对于电缆线路，原则上选取户内开关站或配电站实施配电网自动化，如因特殊情况确需选择户外环网节点，应综合评估现场环境并提高外箱体的防护能力；如需外加箱体，建议采用与环网柜同一厂家，以保证箱体和设备的尺寸匹配及安装质量。开关柜未达到资产报废年限，整体更换需做好物资利旧计划，原则上应通过并接或串接自动化开关柜等方式实现配电网自动化。如受限于安装位置等不具备改造升级条件的，综合设备年限、残旧程度和改造升级迫切性等因素，可采用整体更换方式，不符合报废条件的更换设备应进行综合再利用。
3.2对电气设备的要求：经试验，智能分布式馈线自动化策略在线路上自动化开关拒动时，会出现越级跳闸。变电站出线开关速断时延整定为200ms不能满足智能分布式馈线自动化的要求，更改为300ms。后能满足要求。因此，采用智能分布式自动化策略的馈线站端跳闸时延应更改为300ms 。
3.3采用智能分布式馈线自动化（速动型）策略时，相邻自动化终端判断通信异常的时间为20ms，采用中压宽带载波通信无法确保通信正常，有发生误判断为通信故障的可能。因此采用智能分布式馈线自动化策略的线路应采用光纤通信，不得采用中压宽带载波通信。
3.4采用智能分布式馈线自动化（缓动型）策略时，将相邻自动化终端判断通信异常的时间调整为100ms后，中压宽带载波通信可满足要求。考虑后现场环境与实验室环境的差异，通信异常时间可调整为200ms以上。因此，采用智能分布式（缓动型）策略的线路应主要采用光纤通信，在光纤通信难以到达的地方可采用中压宽带载波通信作为补充。
4.配电通信网络建设
可以通过公共通信网络实现配网自动化主站与变电站之间的通信，通过铺设以太网SDH2M光纤实现数据的通信，采用GPRS公用数据网络通信方式实现主站与FTU的通信，采用光纤自愈环网络结构实现变电站到FTU之间的通信,并基于IEC标准的通信协议，实现传输系统中多点FTU同时报警动作，并买时向主站发送报警信号。
通过GPRS公用信号网络和机房光纤专线，实现配电自动化“一遥、二遥、三遥”非终端、非买时数据的上报、故障分组处理。还可以充分利用GPRS终端应用保密技术，如绑定地理位置IP、构建属信号通道、隧道通讯技术等，构建配电网专用通信网，确保专网专用及多站点的数据交换。
5.配电终端改造升级方案
要根据配电终端改造升级线路、线长标准，进行开关站、环网柜的改造升级和更换，可以加装CT/PT及配电终端，实现开关站的配电自动化，并新增DTU环网柜、故障寻址器、自动化分段、联络开关和分界开关，提升配电自动化功能。具体来说，包括以下方案：一是DTU终端方案。可以买时采集三相电压、三相电流的模拟量，将模拟量转换为数字信号，进行故障记录和报警，实现交换机的启停控制、合/分闸的操作控制，并实现相间及零序过流信息的买时检测和集中处理。二是FTU终端方案。买时采集电压/电流模拟量，进行设备开/合闸的开关动作控制，并通过基于时序标签的数据实现事故信号的检测和类型诊断团。三是TTU终端方案。可以买时监测和记录电压、电流、有功/无功功率和功率因数，在线计算、转换不可测量的数据，如有功/无功功率及功率因数的计算，并监测变压器的温度以及箱式变电站门的状态。
结语
综上所述，要结合城市农电10kV配网自动化改造升级的实际情况，合理确定网络架构和配电设备的优化改造升级，进行配网自动化改造升级、网架线路改造升级、馈线自动化改造升级、配电通信网络建设和配电终端改造升级，提升城市农电10kV配电网的容错率和稳定性。
参考文献
[1]何颖怡.L供电局配电网自动化工程改造升级项目的进度管理研究[D].华南理工大学，2018.
[2]胡源.配电网自动化检测与控制集成系统改造升级[D].天津大学，2018.