城市電網配電自動化系統技術分析

汪然+韓厚彬+黃錦+程徽

摘 要：隨著我國各地的城鎮化建設步伐也逐步加快，很多城市面臨著越來越嚴重的用電負荷。國家電力部門通過不懈努力，不斷完善城鎮電網的硬件和軟件設施。而配電自動化技術正是在這樣的背景下應運而生，并不斷發展起來的一項現代化配電技術。

關鍵詞：電網配電；自動化；系統技術

一、配網自動化的意義

城市配電網自動化系統推進了電力系統的發展。在配電自動化系統中配置了多種軟件，這些軟件可以將配電網測量數據中存在的問題進行解決，形成了相應的配電網調度仿真軟件，一旦實現城市配網自動化的全面覆蓋后，就可以對電力設備的運行信息進行遠程監控，在電網出現問題后可以及時采取相應的應對措施，實現調控一體化。

二、我國城市配電自動化應用現狀

當前我國的城市配電自動化系統基本實現了從重合器時序整定配合的方式過渡到饋線自動化終端故障檢測，并通過現代化通信技術實現城市配電故障區域隔離和恢復非故障區域供電。總體而言，我國城市配電自動化的發展表現為多方面，一是功能越來越豐富，自動化程度越來越高；二是配電站角色發生轉變，傳統的配電站扮演的僅僅是電力調度的角色，而當前城市配電自動化系統中的配電站則是主動服務配電自動化系統；三是配電自動化主要設備逐漸國產化，不斷擺脫原先依賴進口的局面；四是通信方式多樣化，如光線、無線、專用電纜、載波等新型通信方式不斷涌現。

三、城市配電網自動化系統結構

（一）配電主站層。配電主站層又叫做調度段，主要負責對配電子站發送過來的數據進行收集和管理，對收集到的數據進行分類和存儲，對終端線路和子站線路要進行監控，當線路出現故障后會自動發出警報，并對故障段線路進行定位、隔離。

（二）配電子站層。配電子站層處在配電自動化系統中間，主要利用通信系統來完成配電主站系統之間的通信，其次配電子站層范圍中的TTU、FTU、DTU中的終端配置可以利用配電子站層進行通信，通過配電子站層對數據信息進行聚集，然后將收集到的數據傳遞到終端配置數據中，具有遠處監督控制、本地監督控制、遠處信息通信、遠處檢測、阻隔事故等功能。

（三）配電終端層。配電終端層處于自動化系統底部，具有保護設備、饋線自動化等功能，主要用于對各種現場信息進行監督和收集，對發生的事故進行隔離、監督檢查等。

四、配電自動化系統技術

（一）通信技術。隨著現代化通信技術的不斷發展，光纖通信技術得到了廣泛的應用。因此，配電自動化通信技術也要以光纖作為通信媒介，建立無源光纖、電導多點結構，使用以太網源光網絡可以在某一個站點的電壓失去后，保證環路上其他站點可以正常進行通信。另外，對于無法鋪設光纖的地方，在進行通信時可以選擇電纜屏蔽通信載波技術，利用此技術可以實現自動化通信，安裝施工也非常的便利。

（二）饋線自動化監測技術。饋線自動化技術可以有效解決配電自動化系統中站點的運行壓力，可以實現故障的檢測、篩查和上報，并且測控終端在低溫、高溫等各種天氣情況下穩定運行，而且可以準確判斷出故障信息，實現了故障隔離和供電恢復。

（三）智能分布式饋線自動化技術。在電力系統中，饋線模式主要有集中控制、綜合控制、分布式控制三種模式，集中控制和綜合控制在運行過程中會把全部饋線終端信息發送到主站，運用智能分布式饋線自動化技術可以實現故障區域的隔離，保證非故障區供電正常，同時該技術可以降低主站工作量，提高電力系統運行效率。

五、配電自動化技術在電網中的應用

（一）配電網自動化系統在運行中的應用。在配電自動化系統運行過程中，可以將系統分成中心站級和現場級兩個控制層。其中現場控制層會通過分散模式安裝好相應具有監控功能、通信保護功能以及繼電保護功能的現場控制裝置，實現相關設備的智能化監控。必要時還可以實現數據的模擬測量。另外，要安裝適用于電網運行的保護測控裝置和繼電器裝置。中心站級控制層主要是利用以太網實現各種不同功能終端設備的連接，從而組成完善的監控體系，達到集成化管理電網的目的。

（二）配網自動化控制過程。在供電系統中應用配電自動化系統主要是為了實現電網自動化監控，收集相關運行數據，系統運行數據的收集和處理主要以配電間隔單元為基礎，將數字式測控裝置安裝到現場級高壓開關柜中，利用測控裝置進行測控，并采用集中供電的方式提供電力能源，提升電網運行的可靠性。另外，利用220V交流電或直流屏集中可以得到監控器供電源。開關量和模擬量主要是由變壓器數量和變壓器進出線路徑決定的，其中隔離開關可以獲取開關量，并從電流、電壓互感器得到模擬量，電壓互感器傳輸電壓信號為0～100V，電流互感器傳輸電流信號為0～5A。

在設計配電自動化系統時，外接任務一般可以利用通信電纜完成，可以根據使用要求選擇規格標準達到9×0.8mm2標準，并且可以達到系統要求的計算機屏蔽電纜，將通信電纜連接好以后可以對所有連接設備的運行數據進行傳輸，并通過傳輸相應的操控指令完成設備的運行操作，同時將相應的數據傳輸到總站主機上，對接收到的數據信號進行分析和匯集，通過對數據進行分析，掌握系統實際的運行狀態，并根據監控結果對系統自動化控制進行完善。另外，電網配電自動化系統還配置了數據庫，可以實現相關數據的存儲，方便對電力系統資料信息和電力系統數據信息進行查詢。

六、結束語

我國的配電技術也經歷了一次次的變革，當前的城市配電自動化系統已經基本實現對城市配電信息的實施動態監測和管理，大大提高了城市配電效率節約了大量的人力，獲得了巨大的經濟效益。

參考文獻：

[1]李偉波.配電自動化實用化關鍵技術及其進展[J].科技與企業，2016（10）：301.