配网自动化技术在城市配电网的应用

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摘要：本文在分析国内外配网自动化技术发展应用概况的基础上，总结了配网自动化的建设原则，并针对我国城市配电网的特点提出了配网自动化在城市配电网应用过程中需注意的事项。

【关键词】配网自动化;城市配电网

1引言

配网自动化是利用自动控制技术、计算机技术、电子技术、通信技术及新型配电设备等手段，对配网进行离线与在线的智能化监控管理，使配网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态的自动化系统，其能缩短故障处理时间，减少停电范围，提高配电系统运行的经济性，降低运行维护费用，提高企业的经济效益和提高管理水平。

2配网自动化的发展应用概况

在20世纪50年代早期，一些国家开始利用时限顺序送电装置自动隔离故障范围，加快故障定位速度。到了70至80年代，自动重合器、自动分段器及故障指示器等配网自动化设备开始出现并得到应用，但仅限于局部馈线故障的自动处理，并没有实现远程实时监控的功能。80年代，远程监控，故障自动隔离及恢复供电，电压调控，负荷管理等实时功能在内的配网自动化技术开始运用到配电网系统中。80年代后期至90年代，地理信息系统（GIS）技术开始应用于配电网的管理，形成了离线的自动绘图及设备管理（AM/FM）系统，并逐步解决了管理的离线信息与实时SCADA/DA系统的集成，进入了配电网监控与管理综合自动化发展阶段。与发达国家对比，我国的配电网基础较薄弱，欠账严重，非典型接线情况还较为突出，配网自动化技术应用较晚，系统功能较为单一，多以馈线自动化为主，仅能进行故障处理，还停留在初级应用阶段，对提升配电网的整体运维水平帮助较小。

3配网自动化的系统构成

配网自动化系统一般由配电主站、配电子站、配电远方终端（FTU、DTU、TTU等）和通信网络等单元组成。

3.1配电主站位于城市调度中心，配电子站一

般位于110kV变电站配电主站负责与各个子站之间通信，配电子站负责与所辖区域DTU、TTU、FTU等电力终端设备通信。

3.2馈线终端设备（FTU）

FTU是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这里的馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。

3.3配变终端设备（TTU）

TTU监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1至2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，记录并保存一段时间上述数组的整点值，电压、电流的最大值、最小值及其出现时间，供电中断时间及恢复时间。配网主站通过通信系统定时读取TTU测量值及历史记录，及时发现变压器过负荷及停电等运行问题，并为负荷预测、配网规划及事故分析提供基础数据。

3.4开闭所终端设备（DTU）

DTU一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据进行采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。

4配网自动化的建设原则

（1）城市配网自动化的建设应遵循“简单、实用、可靠”原则，以提高供电可靠性作为主要抓手，不搞形式、不追潮流，将有限的资金投入到实际有效的配网自动化建设中，解决较为突出的技术问题。（2）在进行本地区配网建设和改造的规划设计时，应将配网自动化系统的规划设计纳入其中，统一协调配合，以保证改造后的配网在供电可靠性、电压合格率以及技术与经济效益等目标指标的实现。（3）配网自动化实施尤其应注重实用化要求，应根据实际需要适当简化功能要求以降低运维的难度和工作量，尽量扩大覆盖范围以实现规模效益。对新上系统和设备应考虑先进、可靠、经济、实用的方针，注重性价比。（4）由于各个城市配网规模差异较大，相应的配网基础条件和其管理模式上也不尽相同，在考虑配网自动化建设时应因地制宜地选配功能，逐步实现配网自动化系统建设实施规范化和设备选型标准化的目标。

5配网自动化在城市配电网应用过程中的注意事项

由于我国城市配电网普遍存在底子差、接线结构复杂、运维管理手段较粗糙等的问题。因此，在配网自动化应用的过程中要重点解决当前城市配电网的薄弱环节。（1）在进行配网自动化改造时应进行总体规划，将前瞻性与经济性并举。在进行配网建设和改造的规划设计时，应将配网自动化系统的规划设计纳入其中，设备的选择也应考虑到今后配网自动化的发展，避免今后为实施配网自动化又进行大规模设备更换。（2）重视配网自动化通信系统的建设和管理。通信系统掌控电力系统数据的收集、设备状态的监管，是配网自动化技术实现的重要前提。自动化通信系统应按照因地制宜的原则，组建一张集光纤、无线公网等通信技术的大型综合网络，其中光纤主要应用于主干线路，无线公网应用于一、二遥点。（3）提升团队素质。配网自动化的系统复杂、庞大，对技术的要求高，因此建立一支高素质的系统管理人员显得尤为重要。电力部门要提高系统管理人员的专业素质，创造更多的培训、学习机会，确保系统管理人员掌握设备的特点以及性能，保障配网自动化系统安全高效运行。

6结束语

配网自动化技术在我国的城市配电网尚处于刚起步阶段，相信随着这一技术的广泛应用，配网规划设计人员和运维人员对于这一技术将有越来越深入的理解。配网自动化技术也将不断提升配电网的供电可靠性，为供电企业创造更好地经济效益和社会效益。

参考文献

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[1]王海燕,曾江,刘刚.国外配网自动化建设模式对我国配电网建设的启示[J].电力系统保护与控制,2009,37(11):125-129.

[2]张斌.配网自动化系统在城市电网中的应用[J].中国电力教育,2013(29):207-208.

作者：管嘉骏