淺析配電網及其自動化技術

摘 要：本文分析討論了配電網及自動化技術的基本內容，技術特點和未來的發展趨勢。

關鍵詞：配電網；自動化技術；網絡

我國的經濟持續穩定的高速發展，對電力的供求持續提高，用電負荷的攀高對供電質量提出了新的要求。傳統的配電技術已經不能滿足現實的需要了，而自動化以其獨有的優勢可能很好解決這個供需矛盾。本文從分析配電網及其自動化技術的特點出發，將這種前景應用極好的技術介紹給電力行業同仁。

一、配電網自動化的應用現狀

1.在10kV輻射線路或樹狀線路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系統，依靠重合器和分段器自身的功能進行線路故障時的故障隔離和恢復供電，因而實施比較容易，投資較節省。

2.在10kV環形電纜配電網絡中采用重合器， 配合環網柜實現配電自動化。

3.在10 kV環形電纜配電網絡中采用環網柜加裝FTU并設置配電網自動化系統，環網柜可以是戶外的，亦可以是戶內式。

4.目前大多數城市是由沿城市街道敷設的架空絕緣導線構成10kV配電網絡。針對這種配電網絡，目前采用的配電自動化方式是首先進行網絡優化改造， 形成多個環網或“手拉手”線路，使每一用戶有2個供電源。

以上幾種應用方式雖在各地得到一些應用，其應用效果不是很理想，由于各地經濟條件、社會需求及技術發展的差異，需要優化改進的地方很多。

二、配電網及其自動化技術的技術特點

1.配電網的技術特點。配電網的電線分布跟建筑的布局有著密切的聯系，電力的傳輸和平時的維修工作都極易受到電線的長度、用業量的范圍和變電器的數量等因素的影響。由于歷史和現實發展的原因，城市與農村的結合部為配電網集中區，與一些其它的建筑交叉配置。同時，由于配電網偏向于民用電力設計，電壓通過在10KV以下。配電網的網絡布局比普通的輸電網更為復雜。隨著我國國民經濟的快速發展，用電負荷量逐年增加，變電站的數量迅速攀升，故障的可能性明顯增加。由于添加了大量需要高安全性的用電設備，采用的更多的鏈子結構。

2.配電網自動化的技術特點。從現階段普遍使用的配電網自動動技術來看主要有以下幾個特點：設備偏向于小型化，更為智能化，有UPS電源配置，操作設備力求簡化。在具體技術解決下，還要解決著如下所示的配電網技術難點。即：配電網由于所處的環境比較困難，信息信號的收集相對比較困難。配電網涉及設備數量和種類都非常眾多，操作的次數高，安全系數高，有著多種多樣的通信方式，但是使用的次數偏低。同時要求要與其他的數據庫采用現代計算機的網絡進行傳輸數據與接受控制指令。自動化與計算機軟硬件技術的聯系十分緊密，應用了大量的專業和通用軟件。如網絡分析結構軟件、自動報警軟件、投訴電話軟件、表格處理軟件、繪圖軟件等。

3.配電網自動化技術的功能和架構。綜合國內外在配電網自動化技術上所使用的現狀，歸納出以下幾點功能和架構。如SCADA系統，這個系統可以準確的收集數據，監視配電網的運行狀況，當出現危險時可以自動發出報警信號并切斷危險區的電網聯接。通過F / RTU模塊，實現無人化的饋電功能。由于控制點眾多，原有的操作基本上都是人工操作，現在通過網絡集合在中央控制中心，由控制員通過控制網絡發出指示信號，由系統自動完成控制參數的調整和裝定。

在用電負荷管理上，配電網自動化技術可以智能化的協助管理人員制負荷的控制方針，對于用電高峰與低谷的調整策略?？梢宰詣由上嚓P的數學模型，并在實際應用中進行檢驗并加以自行修改以更好的適應控制的需要。還可以監督各個開關的狀態，并顯示在控制中心的顯示屏上，當出現情況時準確的反應危險的級別和提示解決方案，并給予發生問題的系統的詳細信息和地理位置，以便人工維修第一時間到達。

4.配網自動化實施中應注意的問題。配網自動化的實施涉及的部門多，投資大，是一項系統工程，因此配網自動化的規劃是必不可少的，必須結合當地配電網的發展規劃，制定詳細的配網自動化的實施計劃，整體考慮，分期分批實施，同時要和供電企業內部信息化建設相協調。

三、配電網及其自動化技術發展趨勢和發展前景

現在西方發達國家的電力設備制造公司，如西門子，motorla，愛立信，東芝都全力研發配電網自動化技術，并已經推出了大量的產品，廣泛就用在電網建設當中。以鄰國日本為例，在50年代就已經在配電網應用了自動隔離裝備，70年代開始使用了微機控制，現在已經廣泛在配電網建設當中用了遠程控制系統和最新的電子技術。我國的起步較晚，但是起點相對較高，在技術的研發和應用都在世界的前列。設備的最新率和普及率已經超過一些發達國家了，而且取得了相當的豐富經驗。通信技術在近幾年里得到了迅猛的發展，尤其在配電網自動化中眾多先進的通信技術得以應用，在這其中以光纖通信最為突出和亮點，光纖以太網及SDH等先進的通信技術已經在國內實現普及。尤其是舊網改造當中，也廣泛推廣。

目前，對于功能完全下放的饋線自動化模式，國內采用的方式與發達國家采用的有所不同，主要的采用形式是配電自動化設備相互配合的方式。例如，重合器方式，全斷路器方式等等。這些控制方式操作簡單，經濟實用，被廣泛的采用。然而，對于重要負荷，這些控制方式不可避免的存在故障處理時間較長，導致非故障區短時停電，開關設備損耗大等缺點。因此，有必要研究一種全新的控制方式。我國對配電網供電的可靠性的99%的高要求，也使得進一步提高饋線故障的故障處理時間得到廣泛的認可，為研制饋線系統保護創造了需求。對于傳統系統保護是基于通信的一種保護方式，當線路發生故障時全網的配電終端信息共享，借助于傳遞的數據，可以一次有效的控制故障甚至于解決。此種方式能夠極大的提高供電可靠性，現在已經應用在超高壓輸電網發行和建設當中中，這是因為繼電保護滿足時間和效率的需要，有選擇性地切除故障，維護系統的穩定，在具有空前優越的通信條件的配電網中完全有可能實現具有全新原理的饋線自動化。

四、展望

配電網及其自動化技術對整個電力行業的影響是明顯和積極的，我們應該緊跟現實的需要和時代的發展，了解技術對電網控制的創新力度，為我國國民經濟的進一步大發展保駕護航。

參考文獻：

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