配網自動化方案及其社會效益探討

摘要：隨著國民經濟的迅速發展和生活水平的提高，用戶對供電的可靠性和電能質量的要求越來越高，城市配電網在電力系統中占據重要地位，加快配網自動化建設不但能夠提高配網運行效益、可靠性及運行水平，還能夠提高故障情況下配網的管理水平及快速反應能力。文章以某市為例，論述了配網自動化方案及實施，并分析了所產生的社會效益。

關鍵詞：電力系統；配網自動化；社會效益；供電可靠性；電能質量 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2015）23-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.078

近年來我國經濟持續發展的同時，電力行業也發展得越來越快，城市配電網供電質量及經濟運行指標等面臨著更高要求。配電網作為發輸配電的最后階段，其可靠性和供電質量非常重要。由于配電網規模龐大、結構復雜、網架結構具有差異性，部分線路在負荷高峰期長期處于過載運行狀態，因而配網的供電能力及質量不高。此外，由于缺少自動化技術的支持，電力企業無法實時掌握配網運行信息，配電網故障的處理及供電恢復速度較慢，這不僅影響到配電網的經濟運行，而且也降低了供電的可靠性。這就需要借助配網自動化技術，利用現代技術手段來對配電網智能化進行綜合監控管理，使配電網處于經濟高效、安全可靠的運行狀態。由此可見，配網自動化方案的應用對于電力企業和社會來說都有著重要意義，下面主要介紹了某市的配網自動化方案及社會效益，以此進一步提高配網自動化的應用范圍。

1 配電自動化方案及實施

1.1 基本思路

某市在配電網自動化建設過程中，始終以智能電網總體發展為目標，充分運用現代的管理理念和先進的數字系統控制技術、通信技術、傳感器技術及計算機技術，通過技術手段來實現配電網電力流、信息流及業務流的雙向運作及高度整合。2010年，該市根據堅強智能電網配電環節的總體框架及技術發展規劃，以配電網堅強網架建設為基礎，以智能電網科研項目為重點攻關方向，基本實現配電網結構的初步優化。在2011～2015年間，在完善智能電網配電環節技術構架體系的基礎上，全面推進配電自動化及配調一體化技術支持系統建設。

1.2 配電自動化的功能

配電自動化系統應具有以下四項基本功能：（1）配電網設備的監控、實時數據采集及傳輸功能；（2）配電變壓器低壓側補償電容器的自動投切；（3）故障判斷、隔離及網絡重構功能；（4）實時數據分析、處理及報表生成功能。

該市配網自動化建設方案中，饋線自動化的實現方式為：（1）配電網分段開關應具有密封性及免維護性，控制電源必須安全可靠；（2）根據配網實際情況選擇人工、自動或遠方自動轉移負荷及恢復供電的模式；（3）可靠性要求較高的架空配電網，可以使用電流型FTU來檢測故障電流及信號，并通過掌握遠程控制方式隔離故障并恢復送電；（4）對于樹狀放射式接線的架空線路且通信手段不完善的區域，使用電壓型故障自動隔離方式來自動隔離故障；（5）對于通信網絡可靠、配電網結構簡單的區域，使用分布式智能模式的FTU終端來實現。

1.3 配電自動化建設方案

該市建設配電自動化系統始終以“總體規劃、充分結合現狀、優化設計、分步實施”為原則，以“可靠高效、經濟實用”為宗旨，以實現配電網遠程監控、快速處理故障、提高供電可靠性為目標。

1.3.1 體系結構。該市配電自動化系統建設參照IEC 61968標準，配電自動化系統采用分層集結的策略，建成配電主站、配電子站及遠方終端的三級體系結構，如圖1所示，配電自動化具備與調度自動化系統、管理信息等系統通訊接口，以實現信息交換與共享。

第1層為配電主站，配備基于交換式以太網的高檔配電自動化后臺系統及大型數據庫，主要用于管理該市范圍內的中壓配電網。第2層為配電子站，以變電站為中心，用于集結在區域內分散的配電終端設備及電量采集器的信息。第3層為遠方終端，主要由TTU、DTU、FTU、RTU及電量集抄器等構成。將饋線終端單元（FTU）安裝在柱上開關上以實現實時監控；將監測單元（TTU）安裝在配電變壓器處，可以監測配電變壓器，也能實現分散用戶抄表集中器、電能核算及低壓側無功電壓綜合控制；將遠動終端單元（RTU）安裝在開閉站、配電室內，電量集抄器安裝在變壓器附近，這樣能夠為用電科學管理提供分散用戶的電量數據來作為參考。電力企業要加快營銷系統數據庫的開發速度，其可以減少大量中斷設備的安裝，減少電網建設成本。

1.3.2 通信方式。在配電自動化選擇通信方式時，必須選擇先進性、實用性、可擴展性及可行性的方式。應充分利用現有的網絡通信條件，確保符合實際需求的傳輸速率。新建電網在選擇通信方式時，必須綜合比較技術經濟性、一次投資及維護使用等。該市區配電網主要以光纖通信為主，部分線路使用光纖復合架空相線等，該技術發展成熟后可逐步推廣。

2 配網自動化的社會效益

配網自動化的實現，不僅為供電企業創造了可觀的經濟效益，還為供電企業管理水平的提高做出了重要貢獻，配網自動化所帶來的社會效益具體表現在以下五個方面：

2.1 供電可靠性得到大幅度提升

配網自動化利用監控、監測等手段來提高系統的應急速度，縮短停電時間，同時，配網自動化能夠通過故障定位、判斷及處理來及時發現并解決故障，從而最大化地縮小故障的影響范圍及故障所造成的損失。調查數據分析，廣州各區在應用配網自動化方案后，停電面積平均減少1/4以上。

2.2 極大地改善了電能質量

配電自動化系統具有實時管理和控制功能，監控、檢測功能，狀態估計、負荷預測、電壓及無功優化調度等功能，從而掌握電網的運行狀態，以便通過網絡分析選擇最佳運行方式來提高電壓質量，向用戶提供優質

電能。

2.3 減少功率損耗

配網自動化系統可以利用軟件在線實時分析網絡運行方式，選擇網損最小、最安全穩定的供電方式來進行最優無功控制以提高功率因數、降低網損，所帶來的經濟效益及社會效益是巨大的。

2.4 保障電網安全性，提高資源利用率

配網自動化具有網絡重構及網絡分析功能，能夠預防重大電力事故的發生，因此，系統提高負荷估計、管理及監控功能，能夠與電力市場信息相結合，實施較精確的供電計劃、分時計價，實現電能的最優配置，從而最大限度地提高電能的利用率，配網自動化還能夠通過評估以往的事故處理方法來確定方案以減少事故造成的損失。

2.5 有利于優化配電網的投資

電力企業通過負荷管理及準確的實際操作數據，建立合理的電網規劃來減少電網投資。需要加強優化服務質量，提高故障投訴處理速度，停電等信息及時向用戶提供。總之，配網自動化的實現，能夠創造出可觀的經濟效益及社會效益。

3 結語

綜上所述，提高配網的運行和管理的自動化水平技術是目前社會發展的必然需求，因而配網自動化建設勢在必行。配網自動化建設是一個具有艱巨性及復雜性的系統工程，電力企業必須要結合本地區的實際用電需求來選擇切實可行的、科學合理的實施方案，只有這樣才能夠在提高配網自動化水平的同時，提高供電的可靠性及質量，為電力企業創造可觀的經濟效益及社會效益。

參考文獻

[1] 肖峻，崔艷妍，王建民，等.配電網規劃的綜合評價指標體系與方法[J].電力系統自動化，2008，（15）.

[2] 武永強，張曉全，趙賀龍.二連浩特市區配電網的改造及效益分析[J].內蒙古電力技術，2003，（1）.

[3] 王大為，李大偉.電力市場環境下配電自動化及管理系統的發展與展望[J].中國科技信息，2005，（2）.

[4] 趙晨旭，康海平，韓瑜.中小城市配網規劃負荷預測方法研究[J].內蒙古電力技術，2010，（5）.

作者簡介：常丹（1984-），女，供職于鄂州供電公司檢修分公司配電搶修，理學碩士，研究方向：配電網運維。

（責任編輯：蔣建華）endprint