配電網自動化系統及控制模式的分析

黃吳佳

摘要：隨著我國電力系統的快速發展，配網自動化系統在我國的電力系統中得到了廣泛的應用。實現電力系統配電網自動化運行是保證我國電網安全可靠的前提，而在配電網自動化系統的發展過程中，多數采用的饋線自動化，饋線自動化在實際應用過程中存在著一些問題。本文通過介紹配網自動化系統的結構與特點，研究了饋線自動化控制系統結構及控制模式等內容，為配網自動化系統在我國電力系統中的應用提供了指導作用。

關鍵字：配網自動化；饋線自動化；故障檢測

隨著我國經濟的快速發展，配網自動化系統中應用了越來越多的數據通訊、數據存儲和電力電子等內容，這也就要求配電網自動化的穩定性及可靠性要求越來越高。配電網在供電系統中是直接與用戶相接處的，配網自動化是是實現電力系統中信息化、自動化的關鍵，但在實際的配網自動化過程中仍然存在著一些問題，因此配網自動化受到越來越多用戶的關注。

1.配網自動化系統的結構與特點

配網自動化系統在整個系統的管理和控制過程中，是通過各個不同層次的實時通訊進行信息的交換來實現的，在配網自動化系統中各個層次之間是相互獨立，但又相互聯系的，在對電力系統中，對于負荷較大且較為集中的地方，對供電的可靠性和供電質量就需要有更高的要求。配網自動化系統主要完成的功能包括：配網、饋線自動化、配電地理信息、與其他系統的接口、自動抄表等功能。

1.1配網自動化系統的結構

（1）配電主站層

配電主站層是通過檢查電力系統中的設備運行情況來實現控制功能，主要功能是檢測電力系統的故障，當檢測到故障時，及時的判斷故障的位置，及時的進行故障隔離，實現短時間內停電。

（2）配電子站層

配網子站是連接主站和終端的橋梁，主要功能是一方面實現與主站的通訊，同時將信息反饋給線路末端設備。

（3）配電終端層

配電終端層是配網系統中的各種開關等，主要是控制設備的相關運行情況，并執行自動化控制的功能。

1.2配網自動化系統的特點

配網自動化系統各分層之間通過通訊系統進行信息的實時交換，各分層系統結構存在著以下特點：

（1）各層次執行不同的功能。在配網自動化過程中，配電主站實現正常情況下的系統故障識別，子站層則是進行信息的相互交換，終端層則是進行數據的采集并執行配電主站的相關命令。

（2）各層次之間相互協調相互配合。配網自動化系統中，配網主站、子站和終端層之間相互連接，各個層次之間相互依存但又相互獨立，缺一不可。

（3）配網自動化實現控制的最優化。配網系統應用過程中，可以根據電網的實際用電情況為用戶提供可靠的供電，實現供電質量的最優化。

2.配網饋線自動化的控制模式

配網自動化系統主要功能是對電力系統的電壓、電流、有功、無工等信息進行實時的監控，當出現故障情況時，可以及時的對故障進行識別、定位，并能夠在短時間之內實現故障的切除，故障切除后由其他系統及時的供電，恢復系統的正常工作。在配網自動化系統中，饋線自動化采用的分段式的供電網絡，在饋線自動化的實現過程中需要一個合格的電網系統才能通過饋線自動化提高供電的可靠性。

電網系統中，饋線自動化實現的條件是：（1）合理的布置電源分布點；（2）具備10KV的主干網架；（3）具備聯結的條件。

2.1配網自動化的開關設備

在配網自動化系統中，開關控制是保證供電線路可靠性的重要保證，因此對于開關的動作特性要求也較高。在開關控制過程中能夠通過控制器實現開關的斷開、合閘等，這就需要在整個配網自動化系統中需要設置保護、測量裝置及執行機構等裝置。隨著現代化的控制要求，在配網自動化系統中僅僅靠開關設備來實現電網的檢測及故障隔離是滿足不了用戶的供電需求的。因此，在配網自動化中就需要優化電網的電能，采用靈活的控制結構，保證電能能夠最大限度的進行利用，降低電能損耗。

2.2配網自動化饋線自動化

配網自動化系統中，饋線自動化是實現配網自動化的重要保證。在配網自動化中，主站層、子站層和終端層的自動化實現都需要饋線自動化才能得以實現，饋線自動化的關鍵是需要保證通訊的質量。各層設備的可靠性、各層設備之間的相互通訊質量都會影響饋線自動化的質量。這就需要配網自動化系統設備之間分層設置，分層設置很好的提高了配網自動化系統各層的可靠性。當通訊功能出現故障時，分布設置的設備可以自動的切除故障，并能夠實現負荷的轉移。因此，在饋線自動化過程中進行設備分層設置可以減少對通訊設備的依賴性，可以保證終端設備的故障信息處理的可靠性。在負荷轉移過程中，主站可以通過預先的事故分析在線生成符合轉帶的列表，從而根據不同的情況進行負荷的轉移，在負荷轉移過程中，通過開關控制，由主站層進行統一的操作，實現負荷的轉帶。

2.3配網最優控制模式

配網自動化最優控制模式實現了監控、管理等功能的一體化，通過通訊系統使得配網自動化系統中之間的設備相互協同、相互配合，提高了電能的有效利用，在分層結構過程中，配網的最優控制模式應為饋線自動化，可以及時的實現對故障信息的監督，饋線自動化系統通過通訊功能將配網自動化系統的主站層、子站層和終端層進行了聯合，主站層通過通信將終端層的開關設備聯合起來。

3.結論

綜上所述，配網自動化系統在我國的電網系統中具有重要的作用和地位，在配網自動化的結構中應以分層分布控制模式作為饋線自動化的最優模式，在饋線自動化最優模式下，通過配電終端來實現對故障的識別及隔離，在很大的程度上改變現有的配網終端功能，因此，加強饋線自動化在配網自動化中的應用，對于提高供電的可靠性，降低供電過程中的能量損耗，符合我國時代的發展需求。