农村配网智能管理系统建设
摘要：通过远程控制智能开关和智能配电台区，可实现精细化用电管理，根据用户负荷重要性和对供电可靠性的需求不同，实现精细到台区的自动化分级用电管理。
关键词：智能配电台区;配网故障显示;配网智能管理
1 概述
2 农村配网现状分析
随着农村经济社会快速发展，用电量持续高位增长，农村配电网已不能满足现代农业和县域工业发展的需要，主要存在如下问题：
2.1电压合格率低：台区和用户的电压、电流等实时运行状态不能监控，因为线损和台变超负荷等原因，导致用户侧电压偏低，严重时电器设备不能正常使用;
2.2网损较大：三相不平衡、供电线路和设备损耗等原因导致台变和线损较大，造成能源浪费;
2.3供电可靠性低：故障频繁，并且造成停电时间长，停电面积大。供电可靠性是反映“电网坚强”的主要参数，集中体现了电网水平、技术水平、管理水平和服务水平，已成为电网发展和用户服务的重要评价指标。
2.4自动化程度低：供电紧张时负荷控制和电能分配手段落后，不支持远程自动控制，不能实现有保有压。
3 系统建设方案
农村配网智能化管理系统建设包含了以下四个主要的内容：
3.1 10kV馈线智能型真空断路器
10kV馈线智能型真空断路器可以自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，支持速断、过流、零序、防涌流、三次重合闸等保护功能;根据配置的定值参数，自动切除故障分支，保证非故障区域的供电，大大的缩小了停电范围和故障排查时间;同时满足配网自动化的要求，实现了遥控、遥测、遥信和遥调四遥功能，包括远程分合闸操作、线路实时运行状态监控，比如电压、电流、分合和储能状态等，以及远程定值设定。
3.2智能配电台区
台区作为供电系统的基本元素，对电力系统的安全、高效运行有着至关重要的影响。明珠公司智能台区项目通过先进的计算机技术、通讯技术，再辅之以一定的硬件设备建立一个台区综合监测平台，实现台区设备的遥控、遥测、遥调以及抄表等基础服务，支持终端数据、数据报表和汇总等数据展示功能，同时提供配网线路拓扑总图及各所分图以及GIS（生产管理系统）， 调度，营销等系统接口;根据用户需求，后期可以分阶段实现高级数据分析功能，包括对台区的低电压综合分析、线损分相计算与分析、馈线故障处理、综合降损分析、单相负荷接入相别分析、三相不平衡分析等高级智能化功能，帮助实现台区精益化及智能化管理。还可以利用台区已有的智能设备，比如带通信的剩余电流动作保护器、有功电能表等，使原本彼此之间没有通讯独立运行的设备之间不再孤立。
智能台区项目方案框图如下所示：
3.3架空线路故障指示器
10kV架空线路故障指示器主要用于线路故障点的自动检测和定位，包括相间短路和单相接地故障检测和定位。故障定位软件系统与现场大量的故障检测和指示装置配合，在故障发生后的几分钟内即可给出故障位置和故障时间的指示信息，同时还可以通过GSM短信息的方式将故障位置信息发到相关人员手机上，有利于维修人员迅速赶赴现场，排除故障，恢复正常供电，大大提高了供电可靠性，同时也大大减少故障巡线人员的数量和巡线时间，大大提高了工作效率。
下图为架空线路示意图：
整个系统由以下几个部分组成：* EFS（接地）信号源：接在变电站母线上，分支线路共享一个，用来在接地故障时准确定位
* 故障指示器：接在10kV线路A/B/C三相上，用来检测接地和短路故障
* 通信终端：通过小无线的通信方式，收集附近故障指示器的告警信号，再通过移动GPRS/GSM网络传到公司调度中心主站
* 中心主站：负责处理通信终端来的信息并进行故障分析，短信通知相关人员故障点的信息
* 软件主站系统：图形化显示故障信息，并作历史记录和分析，统一纳入MCO-2013智能配网管理系统
3.4 MCO-2013智能配网综合管理系统
MCO-2013智能配网综合管理系统集成了包括10kV馈线智能真空断路器、10kV架空线路故障指示器和智能配电台区等智能配网管理功能，实现了配网线路上智能设备的统一管理;各智能设备通过移动APN电力专网或者光纤等方式接入公司中心服务器， 各客户端，包括调度，营销和辖区各供电所通过电力内网与服务器连接，实现分级和分布式的管理控制，支持与调度、GIS等系统的接口，实现数据和信息的共享;
通信管理架构如下图所示：
系统通讯层共包括以下几个方面：
* 智能台区配变终端以及10KV馈线智能真空断路器与服务器的通信采用电力APN专网，确保安全可靠
* 架空线路故障指示器通信终端通过移动GSM短信网络与县局中心站连接，中心站通过内网与中心服务器连接;
* 智能台区配变终端与台区设备的通信采用RS-485总线方式;载波抄表集中器与户表的通信采用低压载波+小无线的双模通信方式;
* 县局服务器与客户端及其它系统的接口通过电力内网连接
通过这四个项目的实施，实现对包括中压馈线和低压台区在内的整个配电网络的高度监测及控制，将配网“10KV线路”、“配变台区”、“低压用户”这几个环节统一管理，实现了对配网各项业务的综合管理，降低线损，优化网络结构，可提高供电可靠性，提高电网和设备安全性，大幅提升用电管理水平，同时具有极佳的经济效益，提高用户满意度及服务社会主义新农村建设的供电能力。
4 农村配网智能化管理系统建设的成果
4.1提高了供电可靠性。通过在各10kV分支线路及大用户进线处安装智能分界开关、配置10kV架空线路故障指示器、配电台区的智能化改造，实时监控各条线路的运行状态，在末端精确定位并可靠隔离故障，减少停电面积，缩短停电时间。
4.2提高了供电质量。通过监测10KV线路和低压配电线路的运行状态，为供电质量的优化提供了准确的数据支持; 通过无功补偿装置的运行，实现了电能质量的优化。
4.3提高电网和设备安全性
- 电网安全：通过智能分界开关和智能配电台区的普及，完善并精确各级各类保护功能，确保电网运行安全;
- 设备安全：通过实时监控配网运行数据以及越限告警通知等功能，确保了网络设备工作在正常的范围以内，延长了设备寿命;
- 用户安全：智能分界开关和智能配电台区精确可靠保护用户设备安全运行，保证了用户供电质量，防止越级跳闸。
4.4提高用电管理水平。通过远程控制智能开关和智能配电台区，可实现精细化用电管理，根据用户负荷重要性和对供电可靠性的需求不同，实现精细到台区的自动化分级用电管理。做到有序、合理调度和生产，在有限的资源下做到少停电，多供电，实现最优供电效益。
结语
农村配电网智能化项目的建设和推广，提高了供电可靠性，提升了用电管理水平，延长了电器设备寿命，可以解决了农村配电网当前存在的主要问题。