當前配電自動化系統現狀分析及發展趨勢展望

鐘志軍

摘要：配電自動化指的是運用計算機、網絡以及通信技術，將配電網的在線與離線數據、 配電與用戶數據、電網結構與地圖等信息進行匯集，形成完善的自動化系統，從而能夠對配電網系統以及設備在穩定運行與事故狀況下進行監測、控制、保護、配電以及用電的現代化管理。對當前配電自動化系統的構成、技術狀況、出現的問題以及發展趨勢進行了分析與探討。

關鍵詞：配電自動化；分析；現狀；趨勢

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）22-0121-02

1配電自動化系統的構成

配電自動化指的是運用計算機、網絡以及通信技術，將配電網的在線與離線數據、配電與用戶數據、電網結構與地圖等信息進行匯集，形成完善的自動化系統，從而能夠對配電網系統以及設備在穩定運行與事故狀況下進行監測、控制、保護、配電以及用電的現代化管理。

2配電自動化的現狀

2.1技術狀況

配電自動化經歷了三個發展時期：第一個階段是建立在自動化的開關能夠互相配合的階段，該階段的基本設備有交流高壓自動重合器和分段器等，無需建立計算機與通信網絡系統。其基本功能是出現故障的時候利用自動化的開關互相配合能夠完成故障的隔離以及恢復區域供電。該階段系統僅僅局限于交流高壓自動重合器以及備用電源能夠自行投入裝置運行。自動化水平比較低，主要體現在如下幾方面。

①只有出現故障的時候發揮作用，正常情況下無法發揮監控作用，無法對運行方式進行優化。

②對運行方式進行調整之后，修改定值必須在現場進行。

③對區域的供電進行健全恢復時，不能采取安全有效措施。

④對故障進行隔離時需進行多次重合，對設備有很大的沖擊。當前這些系統還在大量使用。第二個階段是建立在計算機與通信網絡以及饋線終端基礎上的自動化系統，配電網在正常情況下也可以對配電網的運行情況進行監視，并能夠通過遙控改變配電網的運行方式，出現故障的時候能夠及時發現。此時調度人員可以利用遙控隔離故障區域并對區域的供電進行恢復健全。 由于計算機技術的快速發展，配電自動化也發展到了第三個階段。它是在第二個階段的基礎上加入了能夠自動控制的功能。產生了集配電網數據采集與監控和地理信息系統、調度人員仿真操作、需求側的管理、出現故障及時呼叫服務等系統以及控制管理等規范化的自動化系統，產生了將變電站自動化、測控饋線開關、調節與控制電容器組、控制用戶負荷以及遠程抄表等系統全部集中的配電網管理系統，總共有一百四十多種功能。當前配電自動化系統基本上以該目標進行建設與完善。

2.2存在的問題

當前配電自動化系統需要在建立穩定可靠與反應迅速的變電所以及饋線自動化等方面進行完善與改進。在目前的情況下，為確保終端用戶獲得穩定可靠的供電，不但需要自動化系統可以對故障進行準確判斷、隔離以及恢復健全，并且應當增加自動化系統方面的投入，安裝穩定、可靠、反應迅速的開關及其控制設備，努力降低因故障造成停電的影響范圍。此外，由于配電網出現故障需要中斷一部分供電負荷的時候，應當能夠迅速自行辨識關鍵用戶，確保其優先供電。所以數據采集與監控系統的功能必須非常強，尤其是對于用戶的監視控制需要更加快速靈敏、準確可靠。否則的話將會給供電公司造成很大的損失，該損失既有用戶停電的直接損失，也有因為停電產生的社會負面影響方面的間接損失。實現數據采集與監控系統和地理信息系統設計的一體化，及其數據、功能的一體化與界面化；達到從地理信息系統中自行獲取數據采集與監控系統要求的屬性數據以及網絡結構及其由獲取數據采集與監控系統向地理信息系統供應配電即時運行數據。選擇綜合型能夠擴展的配電自動化終端。為適應社會快速發展對供電質量的監視測量以及發布實時用電價格的需要，對綜合信息能夠實現采集與控制，使得終端的數量能夠有效減少，系統的復雜性有效降低，應當考慮選擇綜合型能夠擴展的配電自動化終端。這種終端除具備常規的功能之外，還具備對供電質量進行監視測量、發布實時用電價格、故障錄波系統以及儀表等各項功能 。

3發展趨勢

3.1配電自動化系統進一步現代化

通常城市的供電分局，其自動化系統的配備往往是利用交換式以太網技術建立的中檔配電后臺系統。主要包含了配電GIS（地理信息系統）、DSM（需求側管理）以及客戶系統呼叫服務等功能。用來對供電分局轄區內的電網進行管理。第四個層次是配電自動化中心控制層。城市地區的供電局，其自動化系統的配備往往是利用交換式以太網技術建立的中檔配電后臺系統以及大型數據信息庫，用來對一個城市的配電網進行管理。廣大中小城市配電的自動化系統通常僅只有前面三個層次的設備，而無需第四層設備。

3.2今后主要朝智能化、集成化以及綜合化方向發展

配電自動化系統是一項非常龐大繁雜的、綜合性非常強的系統性的大工程，包括了非常多的子系統與設備，各個子系統、各項功能之間在一定程度上存在聯系，其自身以及所應用的技術又在快速發展，使得配電自動化系統必須采取系統的設計方案，從而讓各項應用能夠資源共享、投資共享，盡可能保障用戶已有的投資。對于饋線自動化而言，目前的饋線的終端設備不但具備基本的遙測、遙控以及遙信功能，并且還集合了檢測饋線故障、自動重合閘以及供電質量等技術參數等方面的功能，甚至集合了監視斷路器的功能，并且有和斷路器結合起來從而實現機電一體化，朝智能化開關方向發展的趨勢。明顯減少了建設、運營以及維護的費用，為提升供電的穩定性創造了良好的條件。針對電壓無功控制而言，我國已提出利用人工神經元網絡控制的預測無功以及決策優化有機結合的控制變電所電壓無功的對策，該對策利用了無功波動的趨勢，使得電容器的技術經濟效益得到充分體現，可以在無功實現基本平衡以及確保電壓合格的基礎上，大大減少了調節變壓器分接頭的次數，避免了盲目進行調節，變壓器出現故障的次數大大降低并減少維護工作量。

參考文獻：

[1] 張永健.電網監控與調度自動化[M].北京:中國電力出版社,2004.

[2] 陳堂,趙祖康.配電系統及其自動化技術[M].北京:中國電力出版社,2003.