基于配网基建工程的自动化改造方案研究
作者 李鹏
发表于 2025年11月

【摘 要】文章聚焦配网基建与自动化技术的深度融合,立足现状剖析城-乡-农梯度差异、技术渗透不均及政策驱动特征。围绕设施适配矛盾、技术瓶颈与成本压力,提出“评估—分级改造—试点优化”路径,形成高/中/低适配场景的差异化方案。重点突破“电力线载波+无线”双模通信、多源数据融合故障定位与多系统集成平台三大技术,构建全生命周期成本优化与“人员-制度-应急”一体化运维体系,为配网自动化改造提供可落地的系统性方案。

【关键词】配网基建;自动化改造;故障定位

引言

分布式电源与多元负荷的快速接入,使配网运行复杂性剧增,传统基建已难满足柔性与可观可控的需求。国家政策明确提升自动化覆盖率,但存量设施适配性不足、区域发展不均、技术“孤岛”与成本压力制约改造落地。本文立足基建工程本体,建立适配评估体系,提出分级改造策略,攻克传输、诊断、集成关键技术,并以全生命周期理念优化成本与运维,旨在为工程实践提供可操作的技术路线与实施范式。

一、配网基建工程自动化改造现状分析

配网基建工程自动化改造现状,需结合基建基础、技术应用与外部环境展开。基础规模上区域差异显著:“城市核心区以10 kV电缆线路为主,距离变电站较近,变电站密集,配电变压器容量多在500 kVA以上,基建框架规整,利于自动化改造”;“城乡接合部以架空线路为主,跨度大、设施分散,变电站间距基本在十五公里以上,改造难度增加”;“农村地区多为10 kV架空线线路,运行年限较长,变压器容量多数低于200 kVA,基建薄弱对自动化设备兼容性要求更高”。技术应用与基建完善度正相关:城市核心区远程监控全覆盖,80%开关柜带智能终端,60%以上馈线设备自动化,智能计量全接入;城乡接合部50%线路有监控但存在盲区,30%馈线自动化,老旧变压器难支撑高频采集;农村仅乡镇有简单抄表系统,10%以下馈线、监控自动化,仍依赖人工巡检。政策环境方面,国家明确2025年城市、农村配网自动化覆盖率分别达90%、60%,补贴最高30%并规范技术标准;地方层面东部优先保障资金,中西部推行“以奖代补”。新能源接入让行业需求从“被动响应”转向“主动预防”,政策与市场共同驱动改造[1]。

二、配网基建工程自动化改造存在的问题

配网基建工程的自动化改造,核心症结在于基建与自动化技术的适配冲突、落地障碍以及成本与运维的双重压力。尽管基础良好,但配网基建工程的自动化改造仍面临多重挑战。首先是设施适配性问题,大量存量配网设备与新的自动化装置在接口标准、物理空间等方面存在矛盾,部分老旧开关柜和线路难以直接加装智能终端,需要进行结构性改造或整体更换。其次是技术落地瓶颈,部分偏远区域无线通信信号不稳定,数据传输丢包率较高,影响了故障定位与远程控制的可靠性;不同时期、不同厂商的设备间存在协议兼容问题,易形成“信息孤岛”;一些小容量变压器缺乏必要的监测接口,难以接入系统实现精细管理。最后是成本与运维压力,智能设备采购、线路改造及调试需要较大投入,农村地区因基建分散导致单公里成本更高;同时,现有运维人员对自动化系统的熟悉和故障排查能力仍需进一步提升[2]。

三、配网基建工程自动化改造方案策略

(一)基于设施适配性的改造方案设计

1.基建设施适配性评估体系构建

需先构建“基建设施适配性评估体系”,借量化指标明确改造方向,规避盲目投入。评估体系要覆盖基建设施的投运年限、技术参数、结构完整性三大核心维度:投运超15年的配网线路,重点检测导线截面、绝缘层老化程度及杆塔承重能力;变电站设备需核查开关柜安装空间、预留接口数量及电源容量;配电变压器则测试负载率、电压调节范围及是否具备数据采集接口。

2.高适配设施:功能升级式改造

针对城市核心区投运10年的10 kV电缆线路,采用“微创升级”模式:在开关柜内加装符合DL/T826标准的智能终端,实现电流电压采集与远程控制;电缆接头处装卡扣式无源无线测温传感器(测温范围-40℃~125℃),借ZigBee协议(低功耗、抗干扰)传输数据。高适配配变(负载率小于等于80%)改造聚焦低压侧,加装智能计量箱(集成负荷采集、电压监测单元),经RS485接口(传输稳定)对接原有测控装置,无需更换配变本体,单台改造耗时小于等于2小时,停电影响最小化,供电可靠性提升至99.95%。

本文刊登于《消费电子》2025年23期
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