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摘要：当前社会正在逐步迈向智能时代，一切事物都朝着智能化、自动化发展。我国电力企业正在进行配电网更新升级工作，全面实行配网自动化运行指日可待。本文阐述了建设10kV配网自动化系统的重要性，就10kV配网自动化系统中的主站设计、子站系统设计、配电终端设计，通信系统设计等环节进行分析，希望10kV配网自动化系统能够为用户提供更加优质的用电服务。
关键词：10kV配网；；自动化设计；用电服务
1建设10kV配网自动化系统的重要性
1.1加强配电网供电可靠性
现有的10kV配网已经不能满足日益增长的用电需求，因此对传统配网进行更新升级是必要的。电能供应必须保障电器设备的绝缘功能，一旦出现漏电、雷击等事故，会严重威胁人民生命财产安全。传统的检修方式为人工定期巡查，不仅效率低下，在事故原因不明时，维修人员经常陷入危险境地，不符合“以人为本”的指导思想。因此建设10kV配网自动化系统，使配网运行全过程时刻处于智能系统的监控中，发生故障之后，指挥中心立刻派遣人员前往维修，能够最大程度保障供电可靠性。数据表明，10kV配网自动化系统建设后，供电可靠率长年保持在99.97%以上，综合线损率在7%以下，线路绝缘率保持在99.98%以上，相比之前有了大幅度提升。
1.2提高用户终端设备安全性
10kV配网多数用于城市生活、工作配电，建成自动化系统之后，对用户终端设备起到了良好保护作用。自动化系统中增设了故障监测功能、设备断开器、参数控制、时间记录上报、诊断恢复、无功补偿、剩余电流阻拦等程序设备，出现故障时，使用户设备处于安全的保护之中，不会因为骤然断电使设备受到冲击而损坏。不仅如此，10kV配网自动化运行过程中，针对电路中的回路电流、无功功率等参数进行时刻监测，避免负载损耗给造成用户用电成本上升，有效缓解电力企业与用户之间长期存在的纠纷。1.3实现备用通讯通道自主切换功能先进的电网系统需要具备一定数量的通讯端口，在必要时连接计算机等设备，确保整个系统运行稳定并通过外接设备定向控制。在一般情况下，10kV配网系统会被划分为多个集群，各集群涵盖多个终端监控设备，负责监视区域内的故障信息。外接设备或者其他通讯控制器负责管理这些集群，当控制中心发出操作指令时，设备予以接收并对系统内运行数据进行收集汇总，进而完成对其他系统的控制。通信系统主要负责对配电开关监控终端（FTU）和远程测控终端（RTU）的通信通道进行监控，当系统内部出现故障，主通道受到较大影响而无法正常工作时，10kV配网自动化系统能够即时切换至备用通道，在其他网络设备接入时，做好同样的监控工作[1]。
2 10kV配网自动化主站、配网等系统的设计策略
2.1 10kV配网主站设计
配电网主站是整个配网系统中的核心组成部分，在10kV配网自动化系统中，主站负责电网运行动态监测、采集配网运行数据、人工操作痕迹、远程监控等功能。硬件组成主要包括：服务器、工作站、交换机等；软件主要由通讯平台、配件监控程序等组成；通信系统采用光纤环网模式和无线通讯模式。主站主要为用户提供以下功能：①将系统运转情况实时显示，出现故障时立即启动报警系统。②采集系统运行数据，实现遥测、遥信、遥控功能。遥测是指应用通信技术中传输被测变量的测量值；遥信是指对设备状态信息的监视功能，当系统开关、阀门处于异常状态时，给予提示；遥控功能即为输入新的操作指令，让设备调整运行状态。③当外来网络系统和设备接入时，全面启动监控功能，检测其是否具备兼容性和攻击性，发现异常立刻断开连接。④监控自动化系统内全部设备并跟踪相关操作指令，如果系统出现故障，立刻锁定相关设备并使周围设备断开，保护设备不受损害。⑤收集故障信息，评估风险程度，确认安全后恢复配网供电功能，无需人工介入。可以说，10kV配网自动化系统主站能够完成大部分需要人工处理的操作，并且由于其不间断性，具有广泛的应用价值。
2.2 10kV配网子站系统设计
子站系统主要功能为：①监控终端设备的运行情况；②对辖区内连接的终端设备进行数据收集、汇总、转发处理，当终端设备出现异常情况时，子站能够及时捕获信息并上报控制中心。不仅如此，主站通过子站系统在远端进行系统诊断和维护操作，使终端时刻处于被保护的状态。除了部分特殊地点需要设计单独的通信转发型子站系统，绝大多数子站系统都包含上述两种功能，当辖区内出现配电故障时，能够自动判断故障风险程度，将故障设备及时隔离，保障其他地区正常供电。目前我国大型商业建筑外部均设有智能照明系统，该系统用电与建筑物用电为同一个配网子站，但在设计上有所区分。室内存储环境较好，电气设备损耗程度较低；室外长年经受自然天气的侵蚀，损耗程度较大。一般情况下，建筑物与附近用电设备需要进行等电位体的设计，共用一个接地系统，然而室外照明系统由于距离较远且短路电压预设数值与建筑物不一样，因此需要在配网子站中设置设备断开器。当建筑物的供电系统出现故障时，故障电压会远远超过室外照明系统的危险红线，此时子站设备断开器立刻启动，将故障电压引入接地极，从而起到保护照明终端设备的作用。如图1所示为10kV配网自动化结构系统，可以清晰看出主站与子站、配电终端的关系。
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2.310kV配网配电终端设计
配电终端是供电部门管辖的终点，是和用户的交界点，一般包含电网开关、变电站、变压器等设备。配电终端的功能包括：对配网运行中的设备故障进行记录，诊断设备故障产生原因，保存相关数据的同时实施通讯功能。10kV配网自动化设置中加入了无功补偿装置和系统预警装置，不仅能够降低用户成本，还能保障用户的用电安全。10kV配电网是闭合回路，在运行过程中会回路电压、回路电流、有功功率以及无功功率。无论是电力企业还是用户都不希望电能损耗。电能传输过程中有功功率做功在所难免，传输电压自身产生的热量带来的损耗目前已经能够控制在合理范围内。无功功率和回路电流可以通过自动化系统设备有效规避，使之不做功，不产生电能损耗。无功补偿装置的设置正是基于此而设计，将用户的用电显示在合理范围，从而解决了长久以来电力企业与用户之间电能损耗的纠纷。
2.4 10kV配网通信系统设计
10kV配网自动化的通信系统需要使主站、子站、终端、现场等各个环节之间均能实现通信。常见的通信方式为光纤通信、有线电缆通信、波段通信等。目前我国实现了大范围电缆
通信，城市内基本实现了光纤通信。为了保证通信安全，除了设置牢靠的密码之外，还应该注意防护计算机病毒的入侵，具体方式为：①加强检查力度，对网络中运行的计算机进行全面监控，一旦发现病毒入侵立刻断开电源，使之不会大面积传染。②禁止一切外部存储设备接入系统，如U盘、移动硬盘等。③切勿轻信“杀毒软件无用”等谣言，配网自动化系统内的计算机必须安装市面正规的杀毒软件，定期全面查杀木马程序，必要时对系统进行更新，保障电力系统运行安全。
3结语
综上所述，10kV配网自动化系统设计不是单一的过程，是在传统配电网基础之上，为了解决一些长期存在的棘手问题而设立。设计中务必保证每个环节的科学性和功能性。然而自动化系统的目的是为人类服务，因此一切需要围绕人类活动而建设。在智能技术突飞猛进的时代，自动化配网还会不断升级，在不久的将来为用户提供更加稳定的电能资源。
参考文献
[1]苏炯伟.10kV配网供电可靠性优化措施研究[J].技术与市场，2019，26（12）：219-220.
[2]张小斐，陈连杰.城区10kV配网系统自动化设计与可靠性分析[J].电力与能源，2019，40（5）：553-555，623.
[3]林波.10kV配网自动化系统建设与规划[J].中国高新科技，2019（19）：76-78.