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城市配网自动化及其配网规划的应用

文档作者：潘志强文档来源：广东电网有限责任公司佛山南海供电局		点击数：	更新时间： 2022年03月31日
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ELECTRONICS WORLD・探索与观察
城市配网自动化及其配网规划的应用
广东电网有限责任公司佛山南海供电局 潘志强
【摘要】在电力工程管理中，城市配网自动化建设是非常重要的内容，并伴随着社会生产力的发展不断进步，而社会也对城市电力供应的稳
定性要求更高。本文分析我国当前城市配网自动化及规划的应用现状，以供参考。
【关键词】城市配网自动化；配网规划
配网自动化及其配网规划的日常运行与管理通常是运用于现代
化电子技术、网络技术、计算机、通讯技术方面，配电过程通过实
时信息、离线信息、用户地理信息整合而成，发展至今，其自动化
体系得到了完善，并逐渐促进配电的运营管理与发展。
1.城市配网自动化研究
配网自动化紧密联系各个供电企业在供电质量与效率方面的因
素，充分应用自动化控制技术和计算机技术进行智能离线监控的一种
配网方式，其自动化的实现很好地解决了过去出现各种供电故障的问
题，同时有效节约了人力和财力，很大程度地提高企业对城市用电
需求的满足率与供电的效率，并在此基础上获取经济效益[1]。归根到
底，城市配网自动化应用与实现就是通过自动化在电力系统中的运
作，从而以自动方式实现电力的调度。在应用的多种配网自动化技术
中，如自动控制技术、网络信息技术、高新通讯技术等，都融于一体
服务于系统工作，实现对整个系统自始至终的动态监控，保护运作过
程，完成远程操作，确保电力系统实现稳定安全地运行。
2.当前城市配网自动化发展现状
2.1 我国当前的配电设施及网络现状分析
当前，我国的大多数城市在配电网络方面均处于良好的状态，但
配电线路基本为架空或电缆地埋的方式实现，尤其是广大的农村地区架
空线路更多。但由于网络设置的结构相对复杂，层次较多，联络相对
混乱，采用多电源线路的分段方式配电使得一些地区的分段线路状态不
佳，并且网络的负荷在不断增长的同时无法满足要求，出现了配网负荷
大大超过提供能力的情况。因此也不难发现，近些年来，很多供电企业
已经逐渐从网架结构方面进行了调整与改造工作，持续加大供备线路的
比重，尽可能地满足负荷要求。配电自动化的总段与设施开关息息相
关，其终端采集的数据以及对具体控制的需求也都与设施的开关接口相
匹配，一些供电企业在比较早以前就已经制定实施了大幅度修改陈旧设
施，转变为自动化接口设施的方法，调节了改造的难度，于是也开发出
一种主要工作重心为改造，其次以更换辅助改造的新模式。
2.2 我国城市配电信息化系统的构建
配电地理信息体系通过充分应用当地的地理信息技术以及电
网规划技术、管理技术促进配电管理计算机系统的实现，目的在于
针对设施种类多、数量大、范围广、信息密集性高且配电网结构复
杂的信息变化进行调整。其中，GIS系统对供电企业在配电生产运
作和管理工作上发挥了重要作用，但具体到实际的运用过程，依旧
存在很多不足。首先，这个系统本身是采用外包的方式实现开发与
应用，导致企业管理者甚至工作人员并没有对其具体的经营管理与
服务要求有足够的认识，这也必然导致配网规划的最终设计方案无
法实现全面覆盖与深度渗透，并且还有可能面临实用性不强的问
题[2]。其次，在一体化数据图模的处理上也难以完好，无法实现与
MIS自动化系统和SCADA数据的共享，导致后期的维护工作量大
增，并且还会受到使用过程中的各种制约。
2.3 我国城市配电自动化系统结构的应用
2.3.1 配电网架设备
通常情况下城市的供电网线路为10kV左右，配网主干线很多
采用电缆铺设与架空结合的方式运行，随着城市化进程的推进，城
市建筑风格的复杂，传统配网架空方式搭建电网难度增大，因此更
多高负荷能力的导线与设备开始应用，以满足城市需要。与此同
时，终端设备开关与系统终端的端口相匹配，为了预防出现故障，
城市的很多供电企业在终端上预留了另一个自动化设备接口，确保
了自动化系统安全性。
2.3.2 配电自动化体系
城市配网自动化体系通常先利用自动化设备与开关的配合，
通过子站、主站以及终端形成双层数据收集与监控部分来监控配电
网络，确保配电网主站指令可以以最快的速度传递到每一个配电终
端与子站中去，从而达到将终端设备运行数据反馈到终端主站的目
标。在建设系统主站时，首先必须考虑主站建设实用性与灵活性的
问题，其次要求配网线路改线率高，针对监控点随时更换的情况改
变监控信息，相关部门必须将改变的数据信息及时反馈到配网自动
化系统中去，确保主站得到的信息与线路运行情况一致。一旦子站
监控点信息改变没有及时同步到自动化系统中，那么哦诶网线路实
际运行情况就会出现于主站显示信息不对称，也就影响了城市配网
自动化系统可靠性，系统的价值将失去。
2.3.3 配网GIS系统
地理信息系统的应用能够收集、储存和分析输出的地理空间定
位数据，主要包括了系统层、数据层以及业务逻辑层，在城市配电
网自动化的应用中有以下三方面的表现，分别为输配电线路管理、
配电网设施管理以及终端消耗管理。具体结构图示如下。
图1 配电网GIS系统结构图示
2.4 我国城市配电自动化的通信模式应用
配电自动化系统的实现离不开合理的通信方式，将实现对配电
网主站系统控制的命令准确传达到远程的配电终端，就能及时正确
地反映远程配电终端各项设施运作的情况，其对应的数据信息也将
能及时发送至控制中心。当前的应用现状中，由于很多地区的通信
设施环境较为恶劣，分布范围非常广，数量众多，系统复杂，所以
在通信方法使用方面的安全性、管理性等均难以得到保障。在实际
的操作当中，必须根据不同城市地区的发展情况，因地制宜，采用
最合理的通信方法，以保证配电自动化的安全稳定运行。
分散多点通信方式是配电网监控的关键技术，与配电自动化的
要求相符，无论选择哪一种通信形式都要在确定配电网的结构模式以
后针对当地的情况以及相关因素进行综合的技术与经济比较，比如分
别应用于城市中心地区、郊区，或是地下电缆配电等。在考虑建设配
电自动化通讯网以后，要采用与当地电力部门成功使用的技术与组网
形式，尽可能一步到位，少走弯路，保持通讯网的稳定与高效运行，
同时要对其进行计划性维修，预防过多的紧急检修事件。对城网自动
化的通信主干网，则要采用专用网，如使用导引电缆、光纤或配电载
波等，确保对配电网干线重要开关站以及环网开关柜的支线线路的监
控，有助于提高城网供电可靠性，缩短故障时间。针对非重要的分支
线与用户配电房，尤其是与监控中心较远的负荷点，则要租用市话网
的通讯线路。总之，对整个配电自动化通信而言，需要根据当地的实
际情况采用多种通信方式的组合，同时有主备通道，确保通信网络畅
通，才能确保配电网在通讯模式上的自动化应用[3]。
3.城市配网的规划与应用措施探讨
3.1 确保主干网线的稳定运作
配网规划必须以具体的负荷控制要求为标准，注重对主干线网
络稳定运转时负荷电流的控制，如控制单环网馈线不超过250A，
多环网馈线不超过300A，辐射线不超过400A等等，一旦负荷电流
超出范围，就要从增加线路等方面考虑以实现分割负荷的目标，从
而转供负荷，下图2表示配电网络馈线情况。
图2 配电网络馈线具体安排
3.2 注重变电站的联络馈线安排
在规划配电联络时，工作人员还要注重对变电站联络用线的安
（下转第55页）
万方数据
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ELECTRONICS WORLD・探索与观察
定理3设，则：
（1）当，当且仅当F(x)为多输出Bent函数；
（2） 当且仅当F(x)有一个非零向量， 为
的线性结构。
证明：
（1）由和定理1，可知。对于一个非
零向量，
由多输出Bent函数在第二类广义自相关函数值下的充分必要条
件，可知满足的F(x)为多输出Bent函数。
（2）当时，由定理1中的（2），易得结论。证毕。
特别地，当F(x)是的多输出布尔函数时，即。如
果满足或时，则F(x)为APN函数。因
为，当时，对任意的，有，即
是平衡的多输出布尔函数，因为F(x)是的多输出
布尔函数，也就是对任意的，都有一个x和一一对
应。也就是置换函数。根据APN函数的定义，
由于当是的一个解时， 也是
的一个解。如果是APN函数，一定满足，也就是对
任意的，都有一个x和一一对应。故， 满足
或时，F(x)为APN函数。
3 结束语
本文根据GAC的概念，将其拓展到多输出布尔函数上，引入了第
二类多输出布尔函数的广义自相关函数以及两个新的指标，给出了两
个指标的上下界。不难看出，如果和的值越小，F(x)的GAC性质越
好，多输出Bent函数和APN函数是达到这两个指标最下界的函数。
然而如何构造函数使得这两个指标达到最优仍有待进一步研究。
参考文献
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[8]赵亚群,鞠桂枝.多输出Bent 函数有关性质的研究[J].郑州大学
学报:理学版,2005,37(1):45-48.
（上接第39页）
出带电作业中可能出现的问题，因此，足以见得，加强对带电作业工作
人员的培训弥足重要。为此，笔者建议相关电力企业部门从一下几个方
面做起：一是，定期对带电作业工作人员展开培训，并定期进行考核，
考核成绩作为升职加薪的重要参考依据；二是，定期评选“先进作业人
员”在工作人员群体中树立起榜样带动作用；三是对于新入职的人员必
须要经过培训方可上岗，注重对作业人员实践能力的培训；四是定期在
工作人员中召开交流会，作业人员多多交流自身在作业过程中出现的问
题，互通有无，有助于传作业经验，实现自身技能的迅速提高。
4 结语
10kV配电线路作业对于安全要素提出了很高的要求和标准，
只有保证各个环节的安全可靠性，才能够让整个作业得以顺利进
行，才能够让人们的生命安全得到保障。相关人员还要在现有基础
上进行深入研究和探索，优化其作业的安全措施，让10kV配电线
路带电作业的完成更加顺利，安全性得到保障。
参考文献
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措施[J].科技风,2011,08:274.
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业技术,2016,06:161.
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丛刊,2016,04:81+87.
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究[J].通讯世界,2016,16:140-141.
[5]罗文.浅析10kV配电线路带电作业的安全防范措施[J].科技创
新与应用,2013,36:136.
（上接第40页）
排，如10kV馈线需要至少4条以上，而负荷则不能超过导线安全截
流量的一半，才能确保符合变电站负荷转移的要求。对电缆管道的
规划也要考虑实际的情况，要求终期同时完成，而电气建设可分期
完成等。下图3表示配电网络馈线出线的安排。
图3 配电网络馈线出线安排
4.结束语
综上所述，城市配网自动化及其配网规划的应用与电网安全稳
定的运行有着密切的关系，企业必须保证使用的配电自动化技术科
学合理的前提下，不断强化技术的改进与研发，提高配网自动化水
平，确保供电企业配网的发展与相应的设施、运作发展同步，从而
在信息技术、运作方法等方面实现城市配网自动化规划应用效率的
提高，全面提升其应用的实用性和安全稳定性，最终保障我国供电
企业的经济效益与社会效益，实现企业的可持续发展目标。
参考文献
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技,2014,12(33):189.
[ 2 ]向前明.城市配网自动化及其配网规划的应用[ J ] .能源电
力,2013,21(10):108-109.
[3]肖潇.城市配网自动化及其配网规划的应用探讨[J].中国高新
技术企业,2015,30(345):113-114.
万方数据

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