電力系統配電網自動化技術研究

王鑫虎劉寶祥王志軍

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

電力系統配電網自動化技術研究

王鑫虎1劉寶祥2王志軍2

（1.寶雞供電局，陜西寶雞 721004；2.西安銀河網電智能電氣有限公司，陜西西安 710075）

自動化控制的電力系統配電網可以增強系統的穩定性、可靠性，同時又可以提高經濟效益。我國電力工作者也逐漸重視電力系統的動動化控制程度，當前電力系統配電網自動化程度正在逐步提高。配電網自動化技術就是結合信息技術、網絡技術、電子技術、計算機技術、通信技術，由系統進行統一管理，控制系統中的電力設備，使其在最優模式下工作，即能充分滿足客戶的需求，又能取得最大的經濟效益。文章研究了當前電力系統配電網自動化實現的關鍵技術，并提出了未來技術發展建議。

電力系統 配電網 自動化

隨著我國輸電網自動化程度的提高，我國電力部門電力系統配電網自動化的認識程度越來越高，在大力發展電力系統的同時把配電網自動化作為最重要的一個環節。長期以來，我國的配網自動化建設一直處于較低的水平線上，滯后于電網發展的步伐，難以滿足社會日益增長的電力資源需求，其中最大的因素就是配網自動化系統的建設工作長期得不到重視。我國的城市電網配網自動化系統的應用始于上世紀70年代末，發展至今已取得了非常明顯的進步，大大提高了電網運行的安全性能。當前，城市電網配網自動化系統得到了進一步的優化，其重要性日漸突顯。

1 電力系統中配電網的概念

電力系統中配電網必須依賴通信、傳感器、信息技術等新技術才能正常運行，只有依靠這些新技術手段才能進行配電數據信息交互，使配電網安全可靠。配電網系統能安全可靠的運行是經濟節能的主要目的，因為配電網在正常運行過程中需要依賴通信系統的支持，通過通信系統又可節約一定的電力設備成本，它對整個電網進行控制，以此獲取有效數據和及時掌握信息的最新動態。所以從各個方面來看，配電網在運行過程中對通信系統的需求是必不可少的，而且需求量也非常大。

2 我國電力系統配電網自動化發展現狀

我國對于發電部門各方面重視程度高，投入的經費力度大，管理水平也相對較高，卻往往忽略了電網配電工作的重要性。電力企業投入大量資金用于大機組建設工作、大電網建設工作，使得電能產出量逐年增多，但是產出的電能是否能夠合理配置到用戶那里，電網是否能夠穩定地、高效地供電，卻不是這些設備能夠決定的，需要加強電網配電工作的投入力度。當前，部分地區的配電網絡技術發展緩慢，設備陳舊、技術落后、管理不規范，造成供電可靠性差、效率低、安全性低。當然，隨著近些年，各部門對電網自動化控制重視程序的逐步提升，大部分地區的調配系統實現自動化控制功能。出現了大量無人值守變電站，變電站的自動化程度迅速提高，由此帶來了可觀的經濟效益。

配電網自動化技術成為一項較為復雜的系統技術，它包括配電網的分析自動化、自動饋線化、自動制圖、設備管理和信息分析，與原有的手工操作不同，配電網自動化技術實現了對配電網的分析、制圖、設備管理等環節的自動化，通過智能軟件從數據庫中獲得資料，并進行實時的自動分析處理工作，進而就能夠實現配電網的自動化功能。長久以來，配電網肩負著重要的作用，其控制基本上是靠手工方法實現的，既存在耗力耗時效率不高的缺點，還存在各種潛在的隱患。隨著科學技術的發展與進步，人們逐漸懂得使用孤島自動化的技術來代替以前的手工操作的方法，但也有缺陷，即對設備的使用設計以及在電能的分配使用上還是有所欠缺。因此，為了保證電網的正常運轉，對配電網自動化的改進以及電能的監控和分配相應的提出了更高的要求。

3 配電網自動化的要求

要想讓供電系統中的配網自動化系統達到實際操作層面的要求，供電系統的配網系統必須遵守以下三個方面的要求：

第一方面是必須保證供電系統的安全可靠性。鑒于供電在國際民生方面扮演的重要作用，供電系統要想實現配網的自動化效果，首先要保證的就是配網系統的安全性，只有能夠切實的保證配網系統數據的安全性，才能讓人民群眾放心的使用。第二方面是供電系統的配網自動化系統必須達到易于操作的要求。第三方面是供電系統的配網自動化系統必須起到降低供電系統運作成本的要求。

4 電力系統配電網自動化技術實現

4.1 供電方面

在供電方面，首先要運用高新科技技術，如運營分布式電源入網模型，并制定相關準則，一切操作需按照制定的準則操作，確保供電的有效性。并在此基礎上建立分布式電源入網控制系統，利用可行性研究，將各種新能源在電力系統配網結構中的優勢具體展現出來。而對于中式城市的蓄能系統建設，我們可以利用兩網并運的模式，積極開發，使得儲能系統的監視和控制得以實現，能有效掌握最新電力運行狀況，為人們日常供電提供有效保障。

4.2 通信方面

配電網自動化通信系統有很多種，下面簡要的介紹幾種。第一種是采用分組無線業務通信，采用這種通信方式具有的優勢就是設備的價格比較低、進行一次性投資、安裝簡便、不需要進行維護、運行費用低等優點，因為這些優勢所在，被廣大人們所關注。但是在使用的過程中需要注意幾個問題。必須要保證系統的每一個測控點都必須處于公共數據網絡的覆蓋范圍之內，如果沒有在這個范圍之內，就會導致無法進行通信。因為通信的實時性受到了制約，這也就是的網絡重構的時間會發生一定的延遲，在進行系統設計的時候必須要有這方面的考慮才可以。最后就是在采用此通信系統的時候必須要對系統進行加密或者采取其他的措施進行防范，保證系統運行過程中的安全和可靠。第二個是光纖通信。現在的通信模式選取率最高，也可以說是作為首選通信模式的就是光纖通信模式。光線通信模式具有通信速率高、技術成熟、價格適中的優點。但是這種通信模式在可靠性上來說不如上面提到的通信模式，價格較高。

4.3 配電網自動化實施的模式

（1）饋線自動化。就地控制模式，即利用重合器加分斷器的方式實現；計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站。在有故障的情況下，由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案；就地與遠方監控混合模式，采用斷路器（重合器），智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網高度可以積極參與網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

（2）自動重合器。把兩個連接環網劃分為成若干段數，可以通過附近的重合器實施保護功能，環網之間任務分配完成，一旦有事故發生，前一級的設備來保證開斷故障的任務順利實施，當任一段故障時，將故障隔離，而分斷器與重合器數相配合來切除線路分支線的故障。

（3）主斷路器與饋線斷路器相配合。電力系統是一個相對復雜的工程，并不能有一個或一小組設備來完成任務，通常有各設備之間的相互配合，為了提升配網結構的性能，兩個電源組成環網供電，考慮到可以反復使用開關，而反復開閉的命令通過計算機來實現，控制中心、通信、事故信息通關微機一次性完成。

5 電力系統配電網自動化發展建議

電力系統配電自動化逐步朝向信息化、智能化發展。按照配電自動化系統分層要求，我們可以發現其基本上包括現場設備層、區域集結層、配電自動化子控制中心層和配電自動化總控制中心層。層次化的管理方式使得整個系統管理更加便捷、職能。而隨著信息化、技術化和數宇化技術的推進，尤其是新型載波通信技術的運用，使配電系統實時破譯功能，進一步提高了配電系統的功能機構和工作效率。同時，運用交換式以太網的配電自動化后臺系統和數據庫，管理整個區域內的配電系統，形成系統的、即時性的信息共享平臺、管理與服務評價等，這不僅便于整個配電管理系統的工作，而且能夠及時了解到用電客戶的需求，優化電力系統的服務。

電力自動化配電網是目前電力系統建設的熱點，不管是大、中、小型的城市均將電網的自動化建設實施作為工作的重點，加大人力和資金的投入，其主要目的均是為擴大系統供電的能力，增強供電系統可靠性，使電力設施服務得以優化。就目前的情況來看，一些內容還限于研制、開發與試用的階段，為此，各地區應從實際情況出發，注意統籌和安排，從地區配電網網絡的結構入手，注重規劃，做好效益反饋，逐步建設，完善適合于本地區電網發展的配電網自動化系統。未來，電力系統電網自動化還有很大的發展空間。在不斷提高電能質量的同時，加強電網的自我管理、自我修復能力，實現電網無人操作將成為電力系統配電網自動化的最終目標。

6 結語

配網自動化系統在城市電網當中具有非常高的應用價值，在保證城市電網安全平穩運行方面起著不容忽視的作用。雖然目前我國的城市電網配網自動化系統的應用仍存在著一些不足，然而通過采取各種具有針對性的措施，可以提高其應用水平，繼而促進我國配網自動化系統的發展。

［1］張健.淺談配電網自動化在電力系統中的應用［J］.機電信息，2011，27：23+25.

［2］張鯤.對電力系統配電網自動化發展與實現技術的探討［J］.科技資訊，2011，32：115.

［3］弓偉才.忻州地區配電網自動化通信系統組網方案設計［D］.華北電力大學，2013.

［4］陳偉.電力自動化系統在配電網運行管理中的應用［J］.中國高新技術企業，2013，34：36-37.