淺談配電網自動化

鄧基凱　張春豐　張維罡

摘 要：現代社會對電力資源的依賴越來越大，電力自動化技術更是保證供電質量和供電穩定性最好的解決辦法，傳統的配電網自動化面臨著許多問題，對于電力市場來講，大力發展配電網自動化是電力企業擺脫目前困境的最好方法。

關鍵詞：電力系統；配電網；自動化技術

1 配電網自動化技術的基本概況

1.1 配電網自動化系統的基本組成

配電自動化是指利用現代電子計算機、通信和網絡技術、網絡數據和離線分布數據、配電網數據和用戶數據、網絡結構和地理信息一體化，構成了一個完整的自動化系統、實現配電網和設備的正常運行和故障狀態監測、保護、控制、管理和配電的現代化。配電自動化系統由以下四個組成：

（1）變電站自動化系統：指自動控制技術和信息處理和傳輸技術的應用，通過計算機硬件和軟件系統和自動化設備代替人工進行變電站監控、測量和操作的自動化系統。

（2）10kV饋線自動化系統：完成10KV饋線監測、控制、故障診斷、故障隔離和網絡重構。

（3）配送管理系統：是指用現代計算機、信息處理和通信技術，并在地理信息系統平臺的支持下對配電網運行監控、管理和控制。主要功能有：數據采集與監視控制（SCADA）、配電網運行管理、用戶管理和控制、自動繪圖設備管理地理信息系統（AM/FM/GIS）。

（4）用戶自動化系統：用戶自動化系統主要包括需求側管理、負荷管理、電源管理、電力需求側管理。

1.2 配電網自動化實施的目的和原則

配電自動化是實現我國城市和農村電網自動化和實用化的前提條件，采用先進的計算機技術、數據采集和傳輸技術和自動控制技術，對配電網的生產、經營、運行等方面進行管理的綜合全面性的管理系統。它涉及范圍廣、層次比較多，在我國仍處于試點環節。配送主站、配電子站和饋線終端三層結構被廣泛接受，在通信主干網方面也達成共識。配電網自動化的主要內容包括變電站自動化系統、饋線自動化系統、地理信息系統、智能分析管理系統、負荷控制和管理系統、用戶管理系統和計費管理系統。為了有效提高配電網自動化水平，需要遵循安全可靠性和分散性原則：

（1）安全可靠性。在配網自動化的實施過程中，至少設置兩個供電可靠性和安全性的電源點，確保電網結構、自動化設備、控制器、通信、物流中心站、FTU、RTU的硬件設備具有很高的可靠性和穩定性強。

（2）分散性。配電網涉及范圍廣、地理分布廣等因素的影響，在實施配電網自動化時，最大程度保證其功能和分散性，這是有利于對設備的實時監控，在現場監測配電網絡設備，在設備運行過程中，如果故障，及時，快速，準確地進行處理。

1.3 配電網維護方面的基本現狀

實現配電自動化的主要目標是提高電網運行的可靠性，提高電網的效率和降低運營成本，提高計算機技術與通信技術的可持續發展，對配電網自動化的發展有著更為堅實的基礎。因此，配電網自動化的建立不僅要考慮配電網的管理系統，還要考慮用戶的承受能力和配送系統的實際運行部門的實際情況。

2 配電網自動化的實施以及運行管理

2.1 配電網自動化系統的要求

在配電網的建設時應先確定建立區域地區的實際情況，確保合理布線、網絡結構和穩定的10kV配電網絡系統，并保證其建設的供電電源點、半徑、設備裝備水平、架設導線以及導線截面等方面達到配電網自動化規定的技術要求；第二要滿足正常狀態下的功率要求，如安全、可靠、穩定運行的電源，功率損耗小，電能質量高等；此外供電故障定位和隔離故障，改變供電路徑的負載；最后以減輕超載分支線的功能，保證電壓質量。來平衡負載和減少操作要求的損失。

2.2 配電網自動化實施的注意事項

配電網規劃與建設：配電網規劃與建設是實現配電自動化與管理系統的基本條件。常用的配網接線有樹狀、放射狀、網狀、環網狀等形式，其中環網連接是配電網中最常用的一種形式。環網和配電網10kV饋線合理分割；確保事故情況下，110kV變電站容量和10KV主干和10kV饋線有足夠的負荷轉移能力。實時系統與管理系統的集成問題：配電自動化涉及設備的成本較大，分布范圍一般僅限于重要區域，而AM/FM/GIS可用于所有配電網。如果結合使用可以彌補大的不足，在一定程度上通過AM/FM/GIS系統，以及實時監控的AM/FM/GIS配電自動化及管理系統的集成是非常重要的。所謂整合指的是信息系統的一個組成部分作為計算機數據處理系統平臺，該系統的實時數據（包括圖形數據）的一致性可以得到保證，使SCADA和AM/FM/GIS通過圖形用戶界面（GUI）集成在一起。因此提高系統的效率和有效性。

通信渠道的合理配置：選擇一個通信系統的渠道，應根據通信計劃，對現有通信條件和配電自動化管理系統的需求，根據資源共享原則的層次結構確定。

選擇一個可靠的設備：對于一個開關設備除符合相關標準外，還應滿足配電自動化和配電管理系統的要求：前三個遠程接口。模擬接口：電流互感器或電流傳感器，電壓互感器或電壓傳感器；接口狀態：開關狀態，開關存儲狀態，SF0的壓力狀態；控制接口：分閘控制，切換控制。第二操作電源。滿足開關電源的交流電源損耗，控制設備可以滿足要求的數據通信和故障隔離，恢復供電的動作時間要求。

2.3 設備運行維護管理措施

為了保證用戶端的可靠、配電網自動化系統不僅可以判斷故障恢復，而且增加投資，提高快速、可靠的切換控制裝置，從而降低用戶的停電次數和持續時間。為了滿足電力市場競爭的需求，對配電網的監控和數據采集系統的要求具有強大的功能，尤其是在監控用戶要求準確、靈敏可靠。

采用全面的網絡分布自動化終端擴展，實現配電網監控與數據采集系統的集成，實現數據、功能、接口的集成，實現地理信息系統中屬性數據的自動提取和網絡監控和數據采集系統，實現對地理信息系統的監控和數據采集系統。綜合自動化終端可擴展的分銷網絡，以滿足市場對電能質量和價格信息的監測要求，而且要收集和控制信息，而且還可以降低系統的復雜度和減少終端的數量。

3 結語

配電網自動化管理系統具有自動化程度高、實時性好、管理性強等優點，不僅可以提高電能質量和供電可靠性，同時也提高了對用戶的服務，具有明顯的經濟優勢和良好的社會效益。配電網自動化管理系統是一個綜合性的項目，仍處于一個上升的階段，我們要不斷的完善。

參考文獻：

[1] 曲銳.淺析傳統配電網自動化面臨的主要問題[J].黑龍江科技信息，2015（22）：148.

[2] 羅建文.淺析配電網自動化建設和運行管理[J].黑龍江科技信息，2014（26）：63.

作者簡介：鄧基凱（1997—），女，吉林榆樹人，沈陽理工大學學生。

張春豐（1997—），男，遼寧大連人，沈陽理工大學學生。

張維罡（1997—），男，山東濟南人，沈陽理工大學學生。