縣級配電網自動化技術及其應用

趙永昌

（河南省平頂山市華辰供電有限公司 467021）

0 引言

配電網作為電力分配和輸送的最后環節，直接影響著電能輸送的質量、電網的運行效率和供電的可靠性，筆者從配電網自動化現狀入手，簡要分析了配電網自動化系統的應用、要求和存在的問題及對策。

1 配電網自動化的現狀

配電網自動化是一個極為龐大、復雜的、綜合性較高的系統工程，包括了電力企業和配電系統中的全部數據功能和控制。在我國，配電網自動化的發展是電力市場和經濟建設的必然結果，由于長期以來電網建設未得到政府有關部門的重視，導致了財政部門資金短缺，設備技術性能得不到完善，事故頻繁發生，已嚴重危害到人們的生活和經濟建設的發展。

配電網改造可順利實現配電網的自動化,由于早期的縣級電網已經基本形成，只能在原有配電網的基礎上進行改造，難度大，要力爭達到高自動化的目的，應做好統籌規劃，從裝備上符合現代城市的發展要求，因此，城市配電網電力裝備的基本要求是：技術上先進、運行安全可靠、操作維護簡單、經濟合理、節約能源及符合環境保護要求。

2 配電網自動化系統

配電網系統利用現代電子、計算機和通訊等設備對供配電進行現代化管理，在保證成本足夠低的條件下，滿足用戶的要求。目前，配電系統采用分層式結構，相互建立良好的信息聯系和交換，達到最優化的配電管理。

配電自動化系統由4個系統構成：(1).變電站自動化系統，以自動裝置和計算機系統為基礎，采用信息處理、自動控制等技術，達到變電站的操作、測量和控制機械化。它可對數據進行搜集和處理，對開關和閉鎖進行自動控制，在整個配電自動化系統中有著極為重要的作用。(2)配電管理系統，以相關設備為基礎，采用計算機和信息處理等技術，對配電網系統進行監控和管理。它可以搜集數據，對電力用戶進行管理控制，監控配電網的運行情況。(3)用戶自動化系統,以一定的經濟技術和措施為基礎，對需求方發電、用電和負荷進行管理。電力供需雙方間存在電力買賣和合作的關系，二者根據自身利益達到雙贏。（4）饋線自動化系統，它可以對狀態進行監測，進行遠方和就地控制，轉移負荷和隔離故障，進而檢測和控制饋電線路，對饋電線路出現的故障進行診斷和隔離。

3 配電網自動化的應用

3.1 逐步完善的原則

配電網自動化系統較為復雜,具備較完善的多路電源的配電網點，主要以配電網規劃、設備的選擇和城市建設工程為主，內容豐富，技術性較強。對配電網自動化的發展應實行分期、分階段進行。（1）初級階段，建立電壓的控制系統，為變電站的出線以自動重合閘作保護。（2）增添通信和控制設備，協調配合負荷工作，實現各分支線自動配電開關的控制。（3）建設通訊系統和配電網自動化系統，對各點信息進行傳送，實現微機控制和信息的自動化處理，進而完善配電網自動化

3.2 適用性原則

由于我省農村經濟相對落后，設施還不完善，因而不能依照發達省份的配電網自動化模式，我們應結合當地的實際情況，適應城鄉經濟的發展條件，來解決配電網的實際問題和供電的可靠性，符合用戶的要求，做到資金的最優化，使資金有效的投入配電網自動化建設中。

隨著電網建設改造的不斷進行，配電網在設備容量和線路長度上不斷發展，配電網應能適應電網的不斷發展，不斷實現自動化向智能化的過度。采用定時限保護的方式，對電流階梯和時間階梯重合，使上下級的保護配合更為方便、協調。對于反時限保護而言，由于設備產品實際保護性能有差異，導致了上下級保護的配合不協調、不方便。

3.3 電流控制的原則

自動配電開關有合閘延時的時間，由于故障時，線路并聯組數較多，而最末級完成的時間達幾十分鐘，導致故障判斷時間明顯小于合閘時間，影響供電的連續性。再者，由于重合斷路器有合分操作和瞬時性故障時自動重合，使得配電開關頻率增大，導致設備可靠性降低，影響配電設備的使用壽命。

4 配電網自動化的要求

配電網自動化通過計算機和網路技術，以實時方式就地或遠方對配電網進行數據收集、控制和調節，保證配電網系統的安全運行，降低電能的損耗，提高供電的可靠性。（1）通過配電網系統監測功能，可有效的對計量表進行測量，及時的發現用戶計量表的故障，采取必要的補救措施，對竊電行為進行制止，避免用電量的損失。配電網系統應具備完善的、能識別故障電流的和滿足室外環境的故障控制器，對斷路器進行遠方操作控制。（2）通過系統的監測功能，可及時對線路線損情況進行計算，確保線路的正常運行。配電網自動化系統電量和功率的控制，可促進電費的回收；主站系統應具備開放性和擴充性的功能，完善主站軟件功能，加大對硬件的處理力度。（3）通過實時配電網自動化的監測系統，可對每條線路上的負荷運行情況進行監測，及時發現不安全的因素，采取相應的措施，消除事故隱患，保證配電網的安全運行。

5 通信

通信系統是配電網自動化系統中的重要組成部分，由子站之間、子站對現場終端、主站對現場終端和現場終端組成通信，它可以實現配電網運行數據的采集，對主站下發指令，對運行狀態進行監測、控制和管理，由于通信區域不同、條件不同、通訊方案也不同，因此在配電網自動化實施中會有一定的難度，目前，配電網自動化技術還不夠成熟，設備不完善，一般采用混合通信的方案。

6 配電網自動化應用中存在的問題

（1）控制端主站功能不匹配：目前，配電網自動化系統設備不完善，技術不先進，缺乏設計理念，在進行設備選擇時缺乏長遠眼光，盲目求新，過于追求現代化，導致出現設備新舊交叉的問題，忽略了基礎的建設，缺少具體的系統結構，無法體現整體的效果。原因是電力系統存在不匹配不協調的控制端與主站的通信通道堵塞，把現代化配電裝置與陳舊的配電網結合，無法發揮自動化系統的作用。

（2）存在信息孤島現象： 我省配電自動化還處于初步階段，信息孤島現象普遍存在，由于配電網自動化、可靠性、故障搶修等系統功能不完善，造成了資源利用率不高，投資較大，導致了配電網信息孤島的存在。與此同時，自動化設備數據平臺和設備分類及設備臺賬平臺不統一，缺乏明確的規范性，無明確的設計方向，阻礙了配電網自動化系統的發展。

（3）在配電網自動化實施過程中，各部門單位應結合當地配電網發展的實際情況,擬定詳細施工方案,完善配電網設備設施,進行綜合考慮,和供電企業內部信息化的建設相互協調。

（4）在配電自動化系統中，站端設備進行遠程控制頻率要比輸電網自動化系統高的多，因此要求站端設備具有更高的可靠性，在戶外環境進行配電線路設備的實施中，加大了開關和配電終端設備的要求，應考慮到雷電、腐蝕、電磁干擾等環境因素的影響，需要對材料進行嚴格篩選。

（5）配電終端設備的電源可進行開關的控制，正常情況下從線路中取得，后備電源應具備較高的可靠性，保證線路失電后，供電的正常運行。在實施配電網自動化后，提高了工作效率，降低了運行人員的工作強度，為供電企業創造了更好的經濟和社會效益。配電網自動化的實施，改變了配電網傳統的運行管理方式，對運行人員提出了較高的要求。

（6）對配電網自動化系統進行就地和遠方的控制，采用智能型負荷開關、斷路器和各自動化開關的與遠方通訊能力，接受遠方的監控，及時對故障問題進行分析、判斷和切除，恢復非故障段的供電，調度可積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

7 改進的措施

（1）縣級供電企業必須在電網規劃的基礎上，因地制宜的制定出切實可行的縣級配電網自動化規劃實施方案，注重長遠利益，統籌安排，進行配電網自動化系統的規劃。

（2）在配電網自動化系統中，應重視關鍵技術，加強對遠方的監測控制，在研究信息一體化的同時，滿足電力二次系統網絡安全框架的順利進行。加強突破遠方通信的關鍵技術，降低通信誤碼率，提升通訊速度。

（3）配電網自動化系統應以科技技術為支撐，積極開發先進軟件，采用微機控制軟件系統的管理。我國目前配電網自動化雖然實現了配電仿真模擬功能，但離發達國家的高級配電自動化有一定的距離，所以，完善和提高配電網自動化技術和模式，實現對新型電力設備的運行控制是很有必要的。

8 總結語

由于目前配電網自動化系統尚存在問題，因此，加大投資力度，制定相應技術措施，完善電力設備是十分重要的。它不僅需要各電力部門積極展開配電網自動化的產品研究，還需加大力度，依靠先進的科學技能，進行配電網自動化的升級改造，符合電力發展的要求，進而實現配電網自動化的長久發展。

[1]何偉鵬，淺談配電網自動化技術的應用[J].科技天地，2011.2.

[2]夏書軍 .程志武等，自動化技術在電力系統配電網中的應用[J].中國新技術新產品，2010.2.

[3]陳曉峰，配電網自動化的現狀與分析[J].北方環境，2011.1.

[4]楊紫明,趙忠偉,吳劍男.配網自動化建設與配電運行管理[J].中國電業(技術版),2011(9): 67-69.

[5]劉健,張志華,張小慶,等.繼電保護與配電自動化配合的配電網故障處理[J].電力系統保護與控制.2011

[6]焦邵華，電網智能保護新技術的研究，華北電力大學博士學位論文，2000.4