配电自动化若干问题的探讨

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[摘 要]随着电力技术的不断发展，电力系统配电自动化系统在不断地更新，但是由于其投资造价高、线路参数复杂、运行维护较困难等多种原因，目前只是在个别电力线路规划设计较先进的大中型城市广泛采用。在县级电网中，由于配电变压器和馈线开关安装点分散、位置杂乱，该项技术并未完全进行推广。

[关键词]配电自动化；问题；意义

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0042-01

引言

随着国民经济的提高，客户对供电系统的可靠性、安全性要求也日益提高，所以在各个领域中现代化配电自动化系统已广泛地应用。根据网络技术和计算机实时监视电力系统的运行参数，及时进行记录，并将这些数据不断地传给电力监控计算机，使电力监控中心全面掌握运行情况，能准确的判断故障位置及原因以便及时维修，所以配电自动化系统是提高供电质量的重要保障。

1.实现配网自动化的意义

1.1为了适应“科技兴电”的大趋势，实现减人增效必须加快配网自动化建设。随着我市用电客户的增多及用电负荷的大幅度增长，电网布局日趋势复杂化，供电服务范围的扩大，电网故障机率增加和加上原来配电网的科技含量低，使配电网的运行维护运行工作量越来越大，原来的运行维护人员很难适应复杂的电网管理，如果不加快我市配电网自动化建设，供电服务质量和可靠程度很难保证。

1.2实现配网自动化确保供电可靠性。实现配网自动化有利于在配电网正常运行时，通过配网运行状况，优化配网运行方式，有利于在保证供电可靠性的前提下，确保电力用户用电的时效性，满足电力用户的供电需求。当配电网发生故障或异常运行时，能快速隔离故障区段，恢复非故障线路供电，减少了停电面积，这样有利于提高供电可靠性及客户满意度。采用自动抄表计费，可以保证抄表的及时性和准确性，提高企业的经济效益和工作效率，并可为用户提供自动化的用电信息服务。

2.配电自动化系统现状分析

2.1 配电自动化技术现状

配电自动化的发展大致分为三个阶段：

第一阶段是基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段，主要设备为重合器和分段器等，不需要建设通信网络和计算机系统。其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和恢复非故障段线路供电。这一阶段的配电自动化系统局限在自动重合器和备用电源自动投入装置。自动化程度较低，这些系统目前仍大量应用。

第二阶段的配电自动化系统是基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统，在配电网正常运行时也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉。并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。

随着计算机技术的发展，产生了第三阶段的配电自动化系统。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了自动控制功能。形成了集配电网SCADA系统、配电地理信息系统、需方管理DSM、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统，形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统DMS，功能多达140余种。现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。

2.2 配电自动化面临的问题

电力市场环境下的配电自动化系统必须在以下几方面加以提高和改进。

高度可靠和快速反应的变电站、馈线自动化系统。在电力市场环境下，为了保障终端用户的供电可靠性，自动化系统不仅要求能够正确判断故障、隔离及恢复故障，而且要求加大对自动化系统的投资，增加快速、可靠的开关及控制装置，尽量减少对用户的停电次数和停电时间。同时，因配电网故障必须中断部分负荷供电时，应能快速自动识别重要用户，优先保障其供电。

为了适应市场环境下的竞争需要，SCADA系统监控和数据采集系统的功能应该是强大的，特别是对重要用户的监控更应该作到准确、可靠、灵敏。否则会给配电公司带来较大的损失，这种损失包括对用户的真接停电和造成社会影响的间接损失。

3.配电网自动化系统的难点

随着电力技术的发展，主干电网调度系统的计算机系统自动化程度已经得到很大的发展，但配电网自动化系统发展速度仍然较慢，预留的发展余地仍相当大。配电自动化系统不但比输电网自动化系统对于设备的要求高，而且规模非常大，建设费用要高很多，发展过程中有较多难点。

其原因主要有如下四点：

3.1 测控对象较多

配电自动化系统在测控时具有信息量较大、组织系统较困难的特点，因其主要的测控站点有成千上万点，测控对象涵盖了从进线变电站至10kV开闭所、从小区变电所至配电变压器分段开关、从并补电容器至用户电能表以及重要负荷等众多站点，繁多的测控站点给配电自动化系统的组织带来了很大的困难，更对作为控制中心的计算机网络系统的可靠性与其计算速度提出了更高的要求，而对于要求能够对配电网的运行方式清晰展现的图形工作站来说，这在技术上需要面的更大的困难。因此，这就要求配电自动化主站系统都需要具备比配电网自动化系统更高配置的硬软件设备。

3.2 户外终端设备较多

配电自动化系统的特点之一是具有较多的户外终端设备，由于这个特点也就要求设备的可靠性和安全性能都较高。根据安放地点的不同，配电自动化系统的设备也因此有不同的工作环境要求，行业标准中将一般都放置于所测控变电站内的输电网自动化系统站端设备的设备环境要求设定为0～55℃的工作环境，大量必须安放在户外的配电自动化系统站端设备则由于需要长期处于一25～65℃ 的恶劣工作环境下，因此需要考虑恶劣天气的雷击、过电压、低温工作、高温工作、淋雨、潮湿、震动和电磁干扰等因此，给设备的制造过程和制造材料提出了更高的要求，而且相对于输电自动化系统，配电自动化系统中的站端设备需要频繁进行远方控制，因此配电自动化系统也需要可靠性能更好的站端设备。

3.3 通信系统较复杂

配电自动化系统的站端设备数量非常多，这样就直接导致了通信系统建设非常复杂，目前成熟的通信手段没有一种方式能够单独满足这种要求。配电自动化系统的通信必须综合采用多种通信方式和多层集结的网络构建方法，以减少通信通道数量并充分发挥高速信道的能力。此外，在配电自动化系统内，对于开闭所RTU的要求不一样，难以采用统一的通信规约，这也是造成通信系统复杂的原因之一。

3.4 工作电源和操作电源提取较困难

配电自动化系统相对输电网自动化来说会面临更多的问题，其中工作电源和操作电源的提取是最为困难的。配电自动化系统最重要的功能是设置故障隔离区段、定位故障位置、使正常区域恢复供电，要实现上述功能就必须确保使停电区域的信息在故障期间能够获取，并通过远方控制跳开一部分开关后再合上另外一些开关，区域停电将使通信系统或计算机系统工作所需的电源难以获得。

4.结束语

配电自动化及管理系统具有实时性好，自动化水平高，管理功能强的特点，能提高供电可靠性和电能质量，改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益，配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程，所以要在按照城网建设规划的前提下，因地制宜，积极采用，合理选用，推广应用配电自动化及管理系统。

参考文献：

[1]邓范伟，浅谈配电自动化系统分析与发展趋势。《民营科技》2011年第5期。

[2]盛万兴，深化农村电网改造，适时建设县级城市配网自动化[A]，全国农电科技工作会议[C]，杭州，2001。

[3]李波，房健，配电自动化及管理系统的实现。《民营科技》2010年第1期。