關于低壓配電自動化技術發展的探討

林明槐

摘 要：目前，低壓配電自動化技術在電力自動化裝置中得到了廣泛的應用，因此，全面了解低壓配電自動化技術的發展狀況對電力工作的推進十分重要。介紹了低壓配電自動化，重點分析和探討了低壓配電自動化技術的發展和應用，希望能為相關工作提供一些參考和借鑒。

關鍵詞：電力系統；低壓配電自動化；電力調度；電力負荷

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.130

1 低壓配電自動化概述

低壓配電自動化是電力系統自動化的重要組成部分，也是電力調度自動化的關鍵環節。低壓配電自動化能夠實現對配電系統的自動檢測、控制、安全保護，信息傳輸和電能的自動調配，有利于實現電廠對電能生產和傳輸的自動化管理，保證電廠的供電質量和電力系統的安全、可靠運行，提高電力企業的經濟效益和電力運行管理能力。低壓配電自動化包括遠動系統（SCADA）、配電變電站自動化和饋線自動化三個方面。遠動系統主要有配電實時數據和信息的采集與顯示、電力設備控制、報警處理以及數據存儲等功能，這些功能一般通過SCADA軟件平臺來實現；配電變電站自動化是利用計算機技術、通訊技術和自動化設備來實現配電變電站的自動化控制，主要包括微機監控、微機遠動終端裝置（RTU）和微機繼電保護裝置等；饋線自動化是指從變電站出線到用戶用電設備之間的饋電線路自動化，主要負責正常情況下的用戶檢測、數據測量、運行優化以及發生事故后的故障檢測、隔離、轉移和恢復供電。

2 低壓配電自動化技術的發展歷程

20世紀50年代以前，電力系統容量在1.0×106 kW左右，單機容量在1.0×105 kW 以內。當時的電力自動化系統一般為單項自動裝置，主要以安全保護和某一過程的自動調節為主要目的。到60年代， 電廠的規模已達到1.0×107 kW以上，單機容量已超過2.0×105 kW，并已形成區域性聯網。這時，電廠對整個系統的穩定性、經濟性和電力自動化有了更高的要求，對發電機組的自動化控制、電力傳輸的自動化控制等都制定了更全面、更嚴格的指標，而且電力系統開始廣泛采用通訊技術設置模擬式調頻設備和經濟功率分配裝置。70—80年代，開始出現電網實時監控系統。它是以計算機為主體，通過配備功能齊全的整套軟、硬件來實現自動控制。同時，各種各樣的自動調節裝置和繼電保護裝置應運而生。電網調度自動化是電力系統自動化的主要組成部分，主要包括自動傳輸系統和電力系統反事故自動裝置等。電網調度自動化系統是以計算機為核心的軟件控制系統，包括實時信息收集和顯示系統，實時電量計算、質量分析和自動控制系統等。在遠動端與調度端之間，應用軟件系統可完成靜態估計、最優調流、電壓與無功的自動控制、負荷預測、安全監視與分析、緊急控制和電路恢復等一系列工作。

3 在電力自動化裝置中的應用

3.1 電力系統信息自動收集和傳輸系統

電力系統信息自動收集和傳輸系統也稱遠動系統，它的功能是實時傳輸調度中心與發電廠變電站之間的信息。該系統主要由遠動裝置和遠動通道兩部分組成。遠動裝置從功能上可分為遙測、遙信和遙控三種，遠動通道主要有載波、微波、聲頻、高頻和光導通信等形式。遙測是通過變換輸送把電廠和電站的模擬量傳送并顯示在調度中心接收端的過程；遙信是把電廠和電站的開關量輸送并顯示在接收端的過程；遙控是把調度端的控制和調節信號輸送到電廠和電站的接收端，以實現控制調節對象的過程。遠動裝置按組成方式可分為以計算機為主的遠動裝置存儲程序式邏輯裝置和以硬件固定接線方式組成邏輯電路的布線邏輯式遠動裝置兩種。

3.2 電力系統反事故自動裝置

電力系統反事故自動裝置的功能是防止電力系統發生事故時影響系統和電氣設備的正常運行，保證其安全性。該裝置主要有繼電保護裝置和系統安全保護裝置兩種類型。其中，繼電保護裝置的功能是當系統出現故障時對電氣設備起到保護作用，多用來防止母變壓器、線路和電氣設備損壞。按照保護作用的原理劃分，繼電保護裝置可分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等。

4 低壓配電自動化技術的發展趨勢

有關資料顯示，隨著電力行業的飛速發展，電力自動化的重要性日益凸顯，特別是以智能電網建設為主的低壓配電自動化，已成為世界電力工業發展的新趨勢。電廠電力生產與運行的順序控制、傳動控制、遠動控制和SCADA需求逐漸增長。

4.1 配電管理系統（DMS）

所謂“配電管理系統”，是指涵蓋電廠運行管理、設備管理和用電負荷端管理等多方面內容的計算機網絡管理系統。配電管理系統以電力自動化電力輸配、供配電綜合數據庫和用電負荷客戶端信息等為基礎，形成由配電網自動化系統（DA）、故障投訴系統（CTM）、負荷管理（LM）和配電分析系統（DAS）等多個子系統組成的綜合控制系統，用來實現配電網自動化管理工作，保證電網的安全、穩定、高效運行。目前，世界上一些電力工業發達的國家十分重視配電管理系統的應用。配電管理系統的應用現也是我國電力行業發展的一大趨勢，已經實現了從配電網實時監控和信息采集向更廣泛、更實用的功能領域邁進，包括實現電站無人值班等目標。配電管理系統對電力自動化十分重要，同時它也是全面實現低壓配電自動化的基礎和前提條件。

4.2 饋線自動化技術

智能分布式技術在饋線自動化中的優勢十分明顯，它在配電網實際應用中有兩種運作方式：①利用配電站收集信息，實現對配電故障的定位和判斷，再經過自動控制系統隔離故障區域，達到保障配電網安全運行的目的，這是一種自動化程度相對較高的饋線自動化技術。②根據收集的信息判斷電網的運行狀態，然后集中識別和判斷故障，采用人工手段對故障區域進行隔離。顯而易見，這種故障隔離方式相對落后。要想提升供電質量，就必須完善和優化饋線自動化技術，盡量減少人工操作，提高故障區域隔離的精準度和效率。

4.3 信息一體化的配電實時信息引擎機制

整個電力系統信息一體化是我國電力發展規劃要求和必然趨勢，低壓配電技術作為配電工作的重要組成部分，也將納入其中。所以，我們在未來的低壓配電技術研究和開發中，要依托大數據和電子一體化這一大環境和平臺，建立低壓配電實時信息引擎機制，以全方位收集、整理和傳送配電信息，讓系統在支持企業整體標準信息系統的同時，滿足電力網絡子信息系統的要求，使配電信息系統真正適應低壓配電技術發展的需求。

4.4 配電網優化運行決策支持系統

為保證電力用戶能夠正常使用電能，需要供電企業對低壓配電網進行實時優化。一方面，電力企業要建立配電網優化運行決策支持系統，以盡量縮小停電范圍和縮短停電時間，提高供電質量；另一方面，配電網運行決策支持系統能夠優化供電系統運行方式，降低電能損耗，提高供電企業的經濟效益。配電網優化運行決策支持系統利用配電網優化模型，使配電網的各種信息通過電網優化決策模型顯示出電網運行的實際狀況和未來可能的運行方式，并結合相關配電網規劃信息，計算出配電網的各種運行參數和指標。這能夠對有關電網決策方案的制訂起到輔助作用，提高電廠的經濟效益和社會效益。

5 結束語

在電力技術飛速發展的背景下，實現低壓配電網的全面自動化已成為電力系統的發展趨勢。低壓配電網作為輸配電系統的最后一個重要環節，低壓配電自動化的實現與電網供電容量和質量以及供電可靠性密切相關。低壓配電網全面自動化對我國電力企業的現代化發展有著重要的支撐作用。這就要求我們全面、深入地了解低壓配電自動化技術的發展現狀和發展趨勢，不斷研究和應用低壓配電自動化技術，確保電力企業電網的安全、穩定和高效運行。

參考文獻

[1]袁傳祥.關于低壓配電自動化技術發展的探討[J].科技創新與應用，2014（18）.

[2]戴輝.探討電器智能化技術在配電網自動化中的應用[J].工業技術，2011（1）.

〔編輯：王霞〕