電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化研究

論界和電網(wǎng)企業(yè)的高度重視，在試點(diǎn)工作取得突出進(jìn)展。配電自動(dòng)化的價(jià)值、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和發(fā)展前景有待進(jìn)一步明確，故針對(duì)這三方面的問題進(jìn)行了論述。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2015）03-0037-02

收稿日期：2015-01-20

作者簡(jiǎn)介：周超（1985-），男，助理工程師，主要從事工程管理工作。

AResearchon Power Distribution Automationof Power System

ZHOU Chao

（Jilin Changchun Jilin Jiutai State Grid Power Supply Co.，LTD.，Jilin，Changchun 130500，China）

Abstract：Distributionautomationofpowersystemhasdrawngreatattentionfromtheoreticalcycle and grid enterprises since the state grid put forward informatized，automatic，interacted "smart grid" in 2009 and and pilot work achieved great breakthroughs.Thevalueofthedistributionautomation，thestructureofsystemandthedevelopmentprospectremaintobefurtherclear，thusanalysiswasdevelopeddirectingatthesethreeaspects.

Keywords：powersystem；distributionautomation；systemstructure；developmentprospect

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，用電需求量和電力供應(yīng)市場(chǎng)之間的矛盾日漸明顯，這為電力系統(tǒng)的整體發(fā)展既提供了機(jī)遇，又帶來(lái)了挑戰(zhàn)。一方面，隨著電力系統(tǒng)的日漸成熟，電力系統(tǒng)的管理逐步完善；另一方面，由于供電用戶的急劇增加，使得當(dāng)前電力系統(tǒng)中配電管理還存在較大的提升空間，尤其是配電自動(dòng)化在我國(guó)電力系統(tǒng)的應(yīng)用還不能滿足我國(guó)電力管理方面的需要。因此，電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化管理水平亟待提升。

1　配電自動(dòng)化及其意義

所謂的配電自動(dòng)化，就是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)及其設(shè)備，監(jiān)控、計(jì)量和檢測(cè)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，以便捷供電部門的工作管理，提高供電質(zhì)量，并密切與用戶的聯(lián)系，促進(jìn)科學(xué)管理的過程。而電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化則是針對(duì)配電網(wǎng)上的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制和管理的繼承系統(tǒng)。在城市配電網(wǎng)絡(luò)中，多數(shù)對(duì)居民密集區(qū)和工業(yè)廠區(qū)的配電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。

配電自動(dòng)化作為一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)工程，主要包括兩個(gè)子系統(tǒng)：基礎(chǔ)配電自動(dòng)化層和配電管理層。其中，基礎(chǔ)配電自動(dòng)化層主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行工況監(jiān)視和控制、鼓掌實(shí)時(shí)處理，如配電室自動(dòng)化系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化、配電SCADA系統(tǒng)等。配電管理層主要實(shí)現(xiàn)配電管理、停電管理、工程管理、電能計(jì)量管理及配電高級(jí)應(yīng)用，如配電工作管理系統(tǒng)、用電管理自動(dòng)化系統(tǒng)、配電高級(jí)應(yīng)用軟件等。因此，電力系統(tǒng)的配電自動(dòng)化的研究，應(yīng)該從以上兩個(gè)子系統(tǒng)入手，進(jìn)而探討電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的重要作用與價(jià)值。

從我國(guó)配電自動(dòng)化的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，在基本完成了國(guó)家電網(wǎng)第一批示范區(qū)的建設(shè)后，配電自動(dòng)化建設(shè)取得了巨大的進(jìn)展，如可靠數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)、高可靠性故障處理技術(shù)的應(yīng)用等，但是也存在推廣技術(shù)不成熟、關(guān)鍵技術(shù)有待突破、管理機(jī)制的調(diào)適等問題。因此，電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化問題還有待進(jìn)一步探討。配電自動(dòng)化無(wú)論對(duì)基礎(chǔ)配電自動(dòng)化層，還是對(duì)配電管理層來(lái)說(shuō)，對(duì)電力系統(tǒng)的整體性提升具有重要意義。一方面，這有利于解決當(dāng)前電力系統(tǒng)始終在主控制臺(tái)的監(jiān)控下運(yùn)行，更加準(zhǔn)確、快捷地對(duì)配電狀況進(jìn)行監(jiān)控，尤其是在出現(xiàn)問題時(shí)，為快速反應(yīng)提供了可靠信息，進(jìn)而提高配電系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化配電服務(wù)。另一方面，電子化、信息化的管理方式能夠滿足客戶當(dāng)前的消費(fèi)習(xí)慣，使得電力系統(tǒng)的管理更加便捷化、便民化，確立現(xiàn)代化的管理模式，減少基層服務(wù)人員的數(shù)量，增加企業(yè)的效率和效益。此外，電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的最大作用在于，量化監(jiān)控配電系統(tǒng)，定期進(jìn)行電力系統(tǒng)的核查，增多輸電網(wǎng)絡(luò)測(cè)控對(duì)象，擴(kuò)大配電網(wǎng)的范圍和提高效率。

2　電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

配電自動(dòng)化將要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)配電網(wǎng)上設(shè)備的監(jiān)控與管理，主要用于配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視、配電地理信息系統(tǒng)和用電業(yè)務(wù)管理與服務(wù)等內(nèi)容。

按照配電自動(dòng)化的構(gòu)成來(lái)看，其主要包括線路檢測(cè)控制與診斷處理自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化、配電管理與服務(wù)自動(dòng)化等內(nèi)容，以此建立完整的配電通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)，促進(jìn)配電調(diào)度、配電網(wǎng)生產(chǎn)指揮的效率和安全性，以達(dá)到配電網(wǎng)絡(luò)信息的整合與共享，完善用戶互動(dòng)化的智能信息平臺(tái)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)形象。

（1）線路檢測(cè)控制、診斷處理自動(dòng)化。線路檢測(cè)控制的自動(dòng)化，主要是為了實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)中饋電線路檢測(cè)、控制和故障診斷與處理過程的自動(dòng)化。目前，配電系統(tǒng)的自動(dòng)化在線路檢測(cè)控制與診斷處理過程中主要采用SCADA系統(tǒng)，即以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，采集線路信息、變電站信息和用戶信息數(shù)據(jù)，并對(duì)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與監(jiān)視，并且將數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同步傳輸?shù)脚潆娭髡荆员阌跀?shù)據(jù)的分析與處理。而完成饋電線路的故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)則需要按照數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行，進(jìn)而利用遠(yuǎn)程控制和自主控制技術(shù)對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離、處理和恢復(fù)供電等。

（2）變電站自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化作為信息的集散中心，溝通了配電主站和配電終端，主要實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)方自動(dòng)控制，并實(shí)現(xiàn)與其他配電裝置的信息交流和調(diào)度控制。

（3）配電管理與服務(wù)自動(dòng)化。目前，我國(guó)電力系統(tǒng)配電管理與服務(wù)的發(fā)展并不能完全適應(yīng)配電網(wǎng)的發(fā)展速度，尤其是自主研發(fā)的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)信息共享、信息處理技術(shù)與配電網(wǎng)的自動(dòng)反映相一致，在對(duì)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、配電網(wǎng)運(yùn)行管理中仍存在數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)、信息不準(zhǔn)等情況，這直接影響了配電效率。同時(shí)配電管理系統(tǒng)作為整個(gè)配電系統(tǒng)的中樞，故而準(zhǔn)確的信息和及時(shí)的故障處理對(duì)于配電安全具有絕對(duì)的影響力。故而，開發(fā)即時(shí)通信技術(shù)在配電管理系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要意義。而在配電服務(wù)自動(dòng)化發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)也應(yīng)更加關(guān)注。隨著消費(fèi)和服務(wù)的現(xiàn)代化，快捷服務(wù)、個(gè)性服務(wù)日漸受到人們的歡迎。因此，配電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)方式也直接影響了企業(yè)員工、配電用戶的態(tài)度，對(duì)企業(yè)文化的發(fā)展、企業(yè)形象有巨大影響。而配電服務(wù)自動(dòng)化主要采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，拓展配電服務(wù)的項(xiàng)目和內(nèi)容，以促進(jìn)配電管理。

3　電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化的發(fā)展前景

（1）電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化逐步朝向信息化、智能化發(fā)展。按照配電自動(dòng)化系統(tǒng)分層要求，我們可以發(fā)現(xiàn)其基本上包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、區(qū)域集結(jié)層、配電自動(dòng)化子控制中心層和配電自動(dòng)化總控制中心層。層次化的管理方式使得整個(gè)系統(tǒng)管理更加便捷、職能。而隨著信息化、技術(shù)化和數(shù)字化技術(shù)的推進(jìn)，尤其是新型載波通信技術(shù)的運(yùn)用，使配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)破譯功能，進(jìn)一步提高了配電系統(tǒng)的功能機(jī)構(gòu)和工作效率。同時(shí)，運(yùn)用交換式以太網(wǎng)的配電自動(dòng)化后臺(tái)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，管理整個(gè)區(qū)域內(nèi)的配電系統(tǒng)，形成系統(tǒng)的、即時(shí)性的信息共享平臺(tái)、管理與服務(wù)評(píng)價(jià)等，這不僅便于整個(gè)配電管理系統(tǒng)的工作，而且能夠及時(shí)了解到用電客戶的需求，優(yōu)化電力系統(tǒng)的服務(wù)。

（2）配電自動(dòng)化系統(tǒng)將逐步實(shí)現(xiàn)一體化、綜合性。電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化在利用更加高級(jí)的信息分析與處理技術(shù)、建立更加完善的數(shù)據(jù)檢測(cè)、傳輸和分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)的監(jiān)控，及時(shí)發(fā)布危險(xiǎn)信息，報(bào)送安全隱患，反饋客戶需求信息等。同時(shí)，在利用GIS地理信息系統(tǒng)對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)的配電單位進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、定制修改和投切，同時(shí)傳統(tǒng)中的配電故障定位、判定隔離和修復(fù)供電過程，從而更好地保證配電網(wǎng)的安全性。而整個(gè)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)則通過遙測(cè)、遙信和遙控功能，對(duì)自動(dòng)重合閘、饋線故障檢測(cè)和電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，形成斷路器的監(jiān)視功能，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，并進(jìn)一步形成智能化的開關(guān)。由此可見，系統(tǒng)化、綜合性的配電自動(dòng)化系統(tǒng)不僅對(duì)整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了檢測(cè)、監(jiān)控，并且在預(yù)測(cè)范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化、智能化地工作，兼容接受、發(fā)送、反饋用電客戶的需求信息，形成了一個(gè)龐大、復(fù)雜的綜合服務(wù)平臺(tái)。這不僅提高了各種應(yīng)用之間共享資源的利用率，而且減少了配電自動(dòng)化的運(yùn)行成本，豐富了用電客戶的需求。

（3）配電自動(dòng)化的系統(tǒng)性轉(zhuǎn)變。從理論研究和實(shí)踐應(yīng)用兩個(gè)方面來(lái)考察電力系統(tǒng)配電自動(dòng)化問題，我們不難發(fā)現(xiàn)，整個(gè)電力系統(tǒng)的工作方式正在逐步實(shí)現(xiàn)由高電壓等級(jí)主體向低電壓豐富擴(kuò)展的過度，由單個(gè)元件向全系統(tǒng)區(qū)域的廣泛發(fā)展過度，由層次監(jiān)控向全過程監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集處理逐步向綜合化發(fā)展，其功能由單一化向多元化、一體化發(fā)展。這樣的趨勢(shì)在逐步加強(qiáng)，并且也較傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)配電方式有較大改善，促進(jìn)了綜合變電站的效率進(jìn)一步提升，同時(shí)，也發(fā)揮了配件設(shè)備的數(shù)字化、智能化發(fā)展，用電保護(hù)技術(shù)也有了新的突破。但是，發(fā)展相對(duì)較弱的是在配電服務(wù)自動(dòng)化方面還有待進(jìn)一步完善和發(fā)展。配電自動(dòng)化系統(tǒng)在饋線自動(dòng)化方面的突破可以保障配電網(wǎng)絡(luò)的安全與高效，與之相應(yīng)的配電管理與服務(wù)更應(yīng)該滿足用電客戶的需要，因此，在電力系統(tǒng)中，配電管理與服務(wù)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用也是亟待完善的內(nèi)容。這就需要在轉(zhuǎn)變管理與服務(wù)理念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使配電管理與服務(wù)向人性化、便捷化和時(shí)尚化的轉(zhuǎn)變。

綜上所述，配電自動(dòng)化是為了提高配電安全性與配電效率的重要途徑，是對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行智能監(jiān)控、地理分布、有效管理和高質(zhì)服務(wù)的自動(dòng)化的集成系統(tǒng)，同時(shí)，也是實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)公司全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，在“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電網(wǎng)”的發(fā)展目標(biāo)指導(dǎo)下，將進(jìn)一步講配電自動(dòng)化的工作落小、落細(xì)、落實(shí)。