张翼

[摘 要]随着社会的发展，人们的生活水平日益提高，因此，电力在人们日常生活中的重要性变得越来越突出，而对10kV配电网进行无功优化，能够在保证供电工作效率的基础上，提高电压的合格率，避免不必要的经济损失，这对社会的发展具有非常重要的意义。文章立足于当今的社会现状，以配电网无功补偿所使用的原理为出发点，运用图文结合的方式，对无功优化的自动化控制系统的参数选择、框架和系统设计进行了深入的探究，供有关人员参考。

[关键词]10kV配电网 无功优化 自动化控制系统

中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0002-01

由于在對10kV的配电网进行运作的过程中可以发现，该配电网极易受到外部因素或人为因素的影响，因此，无功优化对社会发展的提高人们生活水平的意义开始被越来越多的人所重视，在变电站所使用的自动化调度系统不不断完善和发展的当今社会，相应的，无功优化的控制系统也得到了前所未有的进步，正是因为该系统能够对远程投切进行有效控制，因此，在10kV配电网进行工作的过程中，合理使用该系统能够在很大程度上保证配电网工作效率的提高。

1 配电网无功补偿所应用的原理

作为无功优化最重要的组成部分之一，无功补偿所应用的主要原理在于，通过将以电容器为代表的相关无功补偿元件在电网中进行安装的方式，使其对变压器或电动机在工作过程中需要的电能进行提供，进而实现在对电网线路进行传输时的无功功率的有效减少[1]。

2 选择控制参数的条件

想要对10kV的配电网的运状态进行检测，需要根据其实际情况有针对性的选择不同的衡量指标，其中较为常见的有电压的合格率以及馈线的首端功率因数两种，其中与馈线的首端因数相关的因素包括电路无功的大小、分布和电路有功的负荷三个方面，另外，配电网中线路的运行情况也是参考因素之一，也就是说，以馈线首端因数和电压的内容为依据，对补偿器进行动态的投切控制，可以在最大程度实现无功优化工作的根本目的。功率参数的获得可以通过对SCADA中无功和有功功率进行计算而获得，而现场的电压数值则应当首先在10kV的线路中运用电压互感器获得相应电压，然后再运用控制器对其进行运算和识别最终获得，所以，通常情况下在对控制参数进行选择时，应当选择10kV线路的功率因数和现场的电压[2]。

3 系统框架的合理设计

在无功优化的自动化系统中，始终处于其核心位置的为调度中心中上机位的控制系统，该系统的主要作用在于对补偿器进行远程投切的综合性协调控制，变电站自身的特点决定了其每一条馈线都会存在多台在同一时间内进行作业的补偿器，而在统一时间内进行作业的不同补偿器之间由于其相互独立的特性，几乎不存在对信息进行交换的情况，所以该系统应当根据不同线路在运行过程中的实际情况，对补偿器工作的状态进行协调。现阶段，在变电站应用SCADA已经极为普遍，并且已经延伸至可对变电站以及其馈线因数进行实时监控的部分，因此，为了保证系统间针对配网运行的有关参数进行交互工作的顺利开展，有关厂家在对SCADA进行应用的过程中，通常会选择相应通过网络服务的形式，将数据进行提供和传输。无功优化的自动化系统可以依托于SCADA的有关协议，通过相应的网络服务获取线路参数，并且与补偿器的状态相结合，达到对补偿器工作状态进行综合控制的目的。一般来说，补偿器的分布趋势通常以馈线的分布为准，由此可以看出，在保证在上机位中运行的控制系统只要介入相应的网络，就可以实现将上机位和补偿器进行无线通信的效果[3]。

4 相关自动化控制系统的设计

4.1 投切参数的设计

通过控制器对投切进行控制是保证系统稳定运行的基础，因此，对控制器所使用的电压范围进行限制是非常有必要的，电压范围通常被称为该控制器的整定窗口，当通过控制器对现场的电压进行检测，发现其电压高于整定范围的上限时，就需要对电容器进行切除，而当电压数值低于整定范围的上限时，则需要及时对电容器进行投入使用。除此之外，当控制系统处于对控制器进行控制的过程中时，需要对确认包进行报送，而在对确认包进行连续发送时，如果始终没有得到应有的回应，那么就说明该系统在运行的过程中存在异常，此时，控制器应当将自身的工作模式由独立向受控进行转变，最大限度保证电容器的投切。

4.2 软件的设计

在对无功优化的自动化系统进行软件设计时，需要设计人员首先明确一点在于，该系统在对数据进行获取的过程中，存在一定的时差，也就是说获取数据的过程并不是实时的，另外，控制器传输数据包的过程中也不是完全同步的，因此，将多线程的技术运用到软件设计的过程中是非常有必要的，通过对相关功能模块进行合理运用的方式，保证软件系统的科学构建和运行，该系用中软件的设计图详见图2。想要保证软件在运作过程中取得更好的效果，需要设计人员选择两条线路进行设置，并且将其归入同一个主线路之中，两条线路的一条用于获取相关的系统数据，并且以首端因数为基准，对获取的数据进行分析整理，而另一条线路则主要用于对数据进行整合，并交由相应的数据中心对其进行处理。在对主线路进行设计时，由于主线路中包含诸多具有不同功能的模块，例如较为常见的数据处理和控制器等，因此，设计人员在对程序所运用的语言进行选择时，可以将C语言列入其中，根据不同程序的特点对C语言的编程进行有针对性的改进，通过大量的实践可以看出，该系统的推广和使用对保证10kV配电网的正常运行具有非常重要的作用[4]。

5 结论

综上所述，作为在人们日常生活中适用范围极广，并且具有非常重要意义的10kV配电网，对其无功优化的自动化系统进行分析和设计是非常有必要的，这样做的好处在于能够在保证参数正确选择的基础上，设计与实际情况相符的系统框架，并选择相应的软件加以支撑，最大限度实现无功优化，不仅可以保证配电网运行稳定程度的提升，还可以避免不必要的电能损耗，提高人们对其工作的满意程度，最终实现资源的可持续发展。

参考文献：

[1] 刘永飞.10kV配电网无功优化自动化控制系统设计分析[J]. 科技创新与应用，2015，（35）：171.

[2] 王万德.10KV配电网无功优化自动化控制系统设计探索[J]. 科技创业家，2014，（09）：121.

[3] 李正新.10kV以下配电网无功电压优化及控制系统研究[D].长沙理工大学，2013.

[4] 张雪倩.10kV以下配电网无功电压自动集中控制系统[D].苏州大学，2013.