淺析配電中自動化技術存在的問題

【摘 要】根據多年工作經驗，針對配電自動化技術的問題，配電自動化技術的主要功能和基本原理出發，進行簡要闡述配電自動化系統在我國應用的實踐效果，提出了發展配電網自動化技術應注意的幾個關鍵問題，以供參考。

【關鍵詞】技術；配電自動化；問題；研究

1 配電自動化技術的主要功能和基本原理

配電自動化發展至今，其內容大致可以分為四個方面：

（1）饋線自動化，即配電線路自動化；

（2）用戶自動化，這與需方管理含義是相同的；

（3）變電站自動化；

（4）配電管理自動化，其中包括網絡分析。

1.1 饋電線自動化

饋電線自動化主要完成饋電線路的監測、控制、故障隔離和網絡重構。即通過線路終端設備（FTU），將線路的實時運行數據送到控制中心SCADA系統或某一集控站；故障定位、故障隔離、非故障段的自動恢復供電，該功能由安裝在饋電線路上的柱上開關、分段器和重合器組成。其主要模式有：

（1）就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現。

（2）計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站在有故障的情況下，由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

（3）就地與遠方監控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

1.2 用戶自動化

用戶自動化與需方管理（DSM）的功能、內容大體相同，有控制和自動化的內容，但更多的是一種管理。

（1）負荷管理。負荷管理是指通過一系列經濟政策和技術措施，由供需雙方共同參與的供用電管理。包括負荷控制、用電管理及需方發電管理等。其主要功能有：通過負荷管理這一手段，可提高DMS所需信息的覆蓋面；根據配電網的負荷情況、用戶的用電性質、用電合同等用戶信息，自動編制負荷的削峰填谷計劃；根據此計劃，自動編制實施負荷控制用戶的清單，允許人工修改、確認并自動進行用戶監控參數的設定；對計劃限荷和緊急限荷進行多方案比較選定。

（2）遠方抄表與計費自動化是指通過各種通信手段讀取遠方用戶電表數據，并將其傳至控制中心，自動生成電費報表和曲線等。它主要包括自動計量計費、業務擴充、用戶服務等內容。

（3）地理信息系統（Geographic lnformationSystem，簡稱GIS）的引入是配電自動化的主要特點之一，因為配電網節點多、設備分散，其運行管理工作常與地理位置有關，將GIS與一些屬性數據庫結合，可以更加直觀地進行運行管理。

1.3 變電站自動化

變電站自動化指應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。變電站自動化以信號數字化和計算機通信技術為標志，進入傳統的變電站二次設備領域，使變電站運行和監控發生了巨大的變化，取得顯著的效益。目前新建的變電所已經逐步實現了變電站綜合自動化，已建的變電所也正在逐步實現綜合自動化改造，這為配電電力系統實現配網自動化提供了良好的基礎。事實上，下一步要做的就是變電站自動化與饋線自動化的接口和配合的問題。

變電站自動化的基本功能有：數據采集、數據計算和處理，越限和狀態監視，開關操作控制和閉鎖，與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合，以及變電站其它自動化裝置交換信息與調度控制中心或集控中心通信等功能。

1.4 配電管理自動化

配電管理自動化是指用現代計算機、通信等技術和設備對配電網的運行進行管理，從信息的角度看，它是一個信息收集和處理的系統。配電管理自動化可以是集中式，即由一個配電管理自動化主站，實行對整個配電網的數據采集，并和饋線自動化、變電站自動化、用戶自動化集成為一個系統，這個系統可以稱為配電管理系統（DMS）。配電管理系統也可以是分層、分布式的結構，如前面已講到的，在變電站中設立二級主站，整個配電自動化由一個一級主站、若干個二級主站以及若干個子系統，如用電管理子系統、負荷管理子系統等集成，這樣信息的收集和處理也是分層和分布的。

由于配電網直接面向用戶，如果把配電網的設備和運行信息與地理信息、自動繪圖（GIS/AM）相聯系，將使配電網信息的含義表示得更直觀，對運行也帶來極大的方便。因此配電管理自動化中GIS技術十分必要。從某種意義說，GIS/AM是配電自動化計算機平臺的一部分，它可以在許多離線和在線的應用功能中使用。

配電管理自動化主要功能有：數據采集與控制，運行狀態監控，配電設備管理，停電管理，檢修管理，計量計費，負荷管理，網絡分析，營業管理，工作管理，網絡重構及相關系統通信。這些功能所需要的信息很多，包括配電網內各種設備的各項技術參數、配電網的運行實時信息、用戶信息、備品備件等各類信息。

2 配電自動化系統的應用效果

2.1 縮短了停電時間和提高了供電可靠性

采取環網“手拉式”來對用戶進行供電，解決了線路應故障和檢修造成的全線停電的現象。利用配電網自動化系統，可以快速、有效的監測出來線路故障發生的具體位置，并進行有效的隔離處理，恢復健康線路的供電，這樣可以大大縮短故障停電的范圍，縮短用戶停電的時間，從而達到提高供電可靠性的目的。

2.2 節省了總體投資減少了檢修費用

配電網自動化技術能合理的安排網絡結構，在一條線路的用戶因為線路故障和維修出現停電問題時，那么就可以通過網絡操作聯絡開關，使健康區域有其他供電線路供電。由此可見，實行配電網自動化技術可以充分節省線路的投資，減少了不必要的停電時間和維修費用，并能及時、準確的尋找到線路故障和維修位置，大大縮小了維修的時間，盡快的給用戶供電。

2.3 提高了運行管理水平和改善了供電質量

使用配電網自動化技術，有效的避免了在恢復供電和維修電網時的人力資源消耗，防止由于過負荷產生供電質量下降的問題，減少了線路損傷。通過實行對配電網進行監控，可以對線路進行預測，及時發現線路過負荷的現象，自動計算線損的程度，有效的防止了竊電現象的發生。

2.4 為推行電力商業化運行提供現代化工具

配電網自動化技術，有效的減少了用戶交付電費時的一些不必要的程序，大大提高了效率。配電網自動化技術是實現從用戶電能表自動抄表到記收電費的全部過程，呈現在用戶面前的是一個新結構的電價實施方案。使供需雙方的總費用都得到節省，起到了“迅速”、“高效”的作用。

3 發展配網自動化技術應注意的幾個問題

3.1 做好規劃。首先是配電網絡一次系統的規劃，與此同時做好配電自動化的規劃，要考慮多個方案，并進行比較。在規劃中要堅持分階段、分塊實施的原則，對配電自動化幾個方面的功能，都應全面考慮到，但不一定要同時實施，而應選擇對改善供電質量最有效、技術上較成熟的先實施，然后逐步擴充功能，不斷完善，以便節省投資，避免浪費。在選擇采用的技術和設備時，應該按照先進、實用的原則，在選擇實施方案時應按照各自配電網的不同情況，遵循因地制宜的原則。

3.2 在設計計算機系統（主站）、數據采集和傳送方案時，要從信息化的角度統一考慮EMS，DMS，MIS等，盡量利用計算機網絡技術，做到信息資源共享。

3.3 提高開關設備、FTU、控制終端等設備的技術性能和質量，特別是提高其它抗嚴寒惡劣環境的能力。

3.4 加強配電自動化應用軟件的開發。配電網的結構和運行有其自身的特點，不能完全依靠廠家現成的系統，必須在依托現有廠家系統的基礎上，結合電網實際，由運行單位和產品制造廠密切配合來完成符合電網實際的應用軟件。

3.5 通信方式上要做到因地制宜，要根據本網的特點選擇不同的設備和不同的通信方式，宜組成混合式通信網絡。

[責任編輯：曹明明]