1、1对于电力系统中配网自动化技术探讨摘要：随着我国城市化发展进程的加快，配电网供电质量及供电可靠性方面的矛盾日益突出，加快配电网自动化的建设与应用，成为了提高配电网供电可靠性的一个关键步骤。 关键词：电力系统；配网自动化； 技术 中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号： 前言： 随着国民经济的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此，需要结合电网改造在配网中实现配电自动化，以提高配网的管理水平，为广大电力用户不间断地提供优质电能。 1.配网自动化技术存在的问题 1.1 功能设计单一 提高供电可靠率，是配电网自动化
2、功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电，这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平，大大减少例行检测的停电时间和次数，是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 21.2 出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段，不同的电力企业里，资源的种类多，各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差，企业部门之间的信息更是难以交流，这进一步导致了配电网管理出现紊乱，分析数据局部冗余。这种现象的出现，使得系统难以经济、安全运行。 1.3 新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑，盲目追求最新的设备，不注
3、重系统整体运行情况，造成新老设备难以整合到一起，从而无法达到整体最优的效果。 1.4 在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时，往往出现主控方与受控方的信息不相关，网络传输能力不够，一次设备过老，导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起，造成系统无法正常运行，严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 1.5 管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业，传统管理方式单纯强调垂直专业管理，而没有条块结合分工协作的保证措施。同时，在功能设计过程中，还存在重系统、轻客户管理，重形式轻实效的思维定式，导致技术缺失和管理漏洞，使得配电自动化技术无法满
4、足现代电力系统的要求。 1.6 当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广，投资额大，既要考虑企业未来发展需要，3又要着眼于现有系统的充分利用，因此，电力企业应从技术，管理上采取措施，为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中，应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备；而在管理过程中，更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法，应提倡资产全寿命周期管理的理念，解决当前和长远利益权衡问题。 2.电力系统配网自动化的技术分析 2.1 配网自动化的技术原则 2.1.1 可靠性原则 实施配网自动化的首要目标是提高配网的供电可靠性，因此配电网络必须具有可靠的电源点(
5、双电源进线，备自投、变电所自动化)、具有可靠的配网网架(规划、布局、线路)、具有可靠的设备(一次智能化开关，二次户外 FTU、TTU)、具有可靠的通信系统(通信介质、设备)、具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。 2.1.2 分散性原则 由于配网的地域分布性特点，建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散，采用具有智能的一次设备(如重合器)，故障可就地解决。对于县级规模的配电网，复杂性并不高，提高可靠性供电，通常双电源即能满足实际要求。为进一步提高整体系统的安全可靠性，主站软件功能分散，以 SCADA 为主体的实时监控功能独立运行，以 GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行，
6、电网分析计算功能独立运行，各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计，保证信息的可靠、高效、优质共享。 42.2 配电自动化的合理规划 配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域，随后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，减少了停电范围，提高了供电可靠性。因此，配电自动化对配网规划提出了以下要求： 2.2.1 供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。 2.2.2 线路干线须进行分段。
7、避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则是：根据具体情况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效益，一般线长在 3km 以内的宜分 3 段，线路更长时分段不超过 5 段。 2.2.3 若分段开关使用负荷开关，不使用断路器，可节省部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内 1kV 出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。 2.2.4 分段开关可使用断路器。目前我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流
8、、过载电流及短路电流的 1kV 户外真空断路器。这种设备与计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接后能够实现遥控操作、数5据信息通讯等功能。 2.3 配电设备的选择 要做到利用计算机网络和通信技术，实现对配网正常运行的控制、检测和故障时的快速处理(故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电)以及配网的生产管理、设备管理的自动化，正确的设备选型是关键。在配电自动化系统中，配电设备应包括一次设备配电开关，二次设备馈线远方终端(FTU)、配变终端单元(TTU)等，以及为一、二次设备提供操作电源和工作电源的电源设备。 实施配电自动化，必须以重合器、分段器、负荷开关等具有机电一体化特性的自动配电开关设备
9、为基础，在架空线路上作为分段和隔离故障用的开关应该具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点，并且能适应户外严酷的环境条件。馈线远方终端(FTU)用于采集开关的运行数据、控制开关的分合，为了达到“四遥”功能，必须具有通信功能。配变终端单元(TTU)用于采集配电变压器低压侧的运行数据，控制低压电容器投切用于无功补偿，通信的实时性要求低于 FTU。需要特别注意的是，配电设备都在户外布置，其工况条件恶劣，必须达到特定的运行环境要求，否则实施配电自动化不但无法提高供电可靠性，还会降低供电可靠性。 2.4 通信系统建设 通信系统是电力系统与配网终端设备联接的纽带，电力系统与终端设备间的信息交互都是通过
10、通信系统完成，因此必须有稳定可靠的通信系统，才能实现配电自动化的功能。通信方式有：光纤通信、电力线载6波、有线电缆、无线扩频、借助公众通信网等多种。配网自动化的通信具有终端设备多，单台设备的数据量小，实时性要求不同的特点，因此应因地制宜，根据当地环境和经济条件确定合理的通信系统，同时要考虑调度自动化通信系统的建设。 2.5 配网主站建设 配网主站是整个配网自动化系统的监控管理中心，其功能包括 SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等。主站框架要突破传统的单一调度自动化系统 CS 模式，以 P-P-CS-BS 一体化架构，充分体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特
11、点，计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，并提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控、MIS、CIS 等自动化子系统实现无缝集成。 3.结语 目前，我国电力系统正走向区域联网、全国联网的发展状态，电力系统配电网自动化成为了当前电网建设的热点。配电网的自动化实现了配电网的安全、稳定的运行，也将配电线路运行和管理水平提升到了一个新的水平，实现了配电工作信息化、电子化和智能化。因此，各地电力部门应从实际出发，循序渐进地加快配电网自动化技术的发展，提高配电网供电可靠性。 参考文献： 1王萍.配网自动化系统现状及优化运行分析.会议山东电机工程7学会第五届供电专业学术交流会论文集,2008. 2朱大新.电力系统自动化与计算机技术J.工业控制计算机,2009.
