低壓配電網運行自動化系統管理研究

賈國杰++楊海軍

摘 要：配電網的自動化管理體系，包括多個功能模塊及配套管理體系。作為低壓管理系統的管理人員，應將電網安全和運行效益作為配電網管理運行的最終目標。本文中從低壓配電網管理方面出發，重點分析該技術在應用過程中可能存在的問題及未來趨勢分析。

關鍵詞：低壓配電系統；智能自動化；系統管理；研究分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.188

1 配電網信息技術

電網的有效運行、優化運作、電網維護以及用戶終端管理是配電網自動化系統的主要組成部分。這四個方面相輔相成，聯系緊密。而除以上四個方面外，配電網的安全管理也是貫穿整個配電系統，是電網安全運行的根本，也是排除故障的重點。

配電網絡的管理系統，其管理方式分為手動式和自動式，并通過監控和電腦操作對高、低壓配電網絡中的相關設備參數進行實時查看，并根據具有參數進行自動調整或手動式調整，并以最完善方案對供電區域進行合理完善供電，為下游客戶進行可靠電力供應。

2 配電網系統中的自動化技術

2.1 智能開關

自動化技術中的智能式開關，可以說能夠保證電網設備在出現故障時，無需通訊、信息指令即可進行斷電隔離，同時亦可確保自動恢復非故障區域的正常用供電。同時也可根據配電網絡發布的通訊、信息指令對相應控制單位進行隨時遙控、數據檢測。實現對閘門的實時、延時、失電分閘以及合閘鎖閉等。其發布指令的控制接口也可進行開關的監視工作，并根實際情況進行發布電閘相關指令。同時在該區域內還設有備用電池，確保在電力失去時，仍可進行開關的遙控。

2.2 終端系統的實施監測

配電網自動化控制系統，對于終端系統的監測是非常全面的。終端范圍包括出現開關、分段開關、聯絡開關以及開閉所開關和小區劃變終端等。檢測的范圍主要有對終端系統信息的及時采集、輸送及處理，通過接受到的信息情況依據程序發布指令，經運作情況及時上報。終端檢測系統具有可視、可檢測采集有功、無功、視在功率、配電電壓、電流頻率等等。檢測采集數據準確有效，同時通訊功能完善，信號強，并可實現多種通訊手段。

2.3 自動化配電通訊網絡

低壓配電運行網絡，是將配電網主體分成一個個子群網絡，子群網絡下端又分多個終端監控，并分別有獨立通訊控制器進行有效監控。通訊控制器在整個通訊自動化通訊網絡中起到上下承接的作用，具體它可以接受來自上游的各類信息，同時根據信息轉發或直接對下游單位進行控制，確保上、下游的正常通訊。對RTU、FTU等監控終端通訊通道的狀態及通訊質量進行監視，當主通道的通信出錯達到預定極限或此通道中斷時，系統能自動切換到備用通道。自動化通訊網線，可根據配電網情況隨時停止并切換通訊通道，確保通訊信息的正常傳輸，在與低壓配電網搭載網絡管理是，還能實現對配電網絡隨時絡監視或報警。

2.4 擴展SCADA系統的功能

功能的投切：根據用電網的實際運行情況，由值班調度員通過控制方式對遠方微機裝置的功能進行投入或退出的操作。定值的修改：根據電網的運行方式，由值班調度員對遠方設備或微機裝置的某些定值進行修改。SCADA系統里的系統遙控操作必須按照順序進行，須提供防誤操作的設置功能。拓撲網絡著色：通過網絡拓撲分析，支持圖形的線路動態著色功能和潮流方向標志功能?？蓪崿F線路檢修停電著色，線路開關的分、合閘著色，線路帶電著色，線路過壓著色，線路電壓等級著色，用動態流動的虛線或箭頭等方式顯示潮流方向。

對在配電網絡進行故障處理時，需用到隔離以及恢復模塊，這兩種模塊可廣泛適用所有配電網絡。其功能上也可對配電故障進行處理。并在該模塊與故障分析、防誤操作模塊進行結合，便能實現對系統信息進行隨時處理，并根據SCADA收集到的信息，通過智能計算機對配電網絡進行邏輯分析和指令判斷，排查可能故障原因，確保電網的穩定性。

根據網絡的實際連接方式和負荷水平，對多種故障恢復方式進行安全性和網絡線損壞等經濟性的校核比較，在確保系統安全性的前提下，給出最佳的故障恢復方案，達到配變負荷的分配盡可能平均，盡可能減少停電次數，電壓質量盡可能好等多種目標。經防誤操作校核，恢復方案可以直接提交SCADA系統進行自動遙控處理，或者供調度員手動執行，二者可以方便設置。

3 配電網自動化前景及問題

截至現在，國內真正完善的低壓配電自動化智能系統，可以說少之又少。但是，智能計算機相關技術的飛速發展，相關電力設備原件的及時更新。配電網自動化體系也正在逐步實現和建立。但在實際應用中還應該注意幾個問題，首先是配電網絡中，考慮到線路設備的戶外環境因素，惡性環境下對電網用管線、設備的抗高、低溫、濕度、穩定、風沙、老化等等指標提出了更高要求。同時配電網自動化系統的完善運行，直接影響對電網的有效監控。供電方案決定配電網供電的持續性，相關的電網線路智能開關、刀閘對配電網系統主站與網絡通信的依賴性較強，配電網自動化系統雖然能夠起到通訊的作痛，但是分布地區廣泛，信息傳輸的可靠性是智能自動化的難題。最后的難題就是，配電網自動化系統的支路開關和監控動力問題。雖然工作動力可在正常供電時，搭載供電線路，直接由電源線取電，電源關閉后，可啟動后備電源，由UPS供電系統供電。但是不間斷的UPS電源受外界環境影響極大，能否解決以上問題，將對配電網自動化系統的穩定帶來重大突破。

低壓配電網運行自動化系統，是未來電網管理發展的趨勢，相信隨著電子元件和相關原材料以及智能計算的不斷突破，該領域在電網管理中的應用，將再上一個臺階。

參考文獻：

[1]曹名揚，高朋明，岳宗成，牛行權，吳曉慧等.綜述大同配電網自動化系統的規劃與實施分析研究[J].電網系統技術，2012（10）：131-139.

[2]郭夢晨，郭曉東，馬明波，劉向東，劉志軍等.解析低壓配電自動化系統分析及應用前景預測[J].中國新產品新技術，2015，27（03）.147-151

[3]張姓建，李和洲，王立忠，劉東山，李楊晨等.解析城市網配電自動化系統設計及應用[J].電力系統自動化，2013，23（07）.31-37

[4]王子陽，劉培培，張麗麗，馬明波，張欽禮等.綜述低壓配電自動化系統分析及應用前景分析[J].軍民兩用技術與應用，2016，17（14）.117-121

[5]李金山，郭襄楠，馬繼東，劉繼業，張曉倩等.淺談南方城市網配電自動化系統設計及研究[J].工程技術標準化設計，2014，14（07）.131-137