淺談配電自動化在配電線路中應用的意義

陳志遠

摘 要：配電網是電力供應鏈的末端，直接面向社會和廣大客戶用電服務。配電自動化是堅強智能電網建設的重要組成部分，是進一步改善配電網供電質量，提高供電可靠性的關鍵手段;是優化資源配置，提高設備利用率，進一步開發利用清潔能源的必要措施;是加強和完善配電網管理，提高管理效率的重要途徑。本文對國內外在配電自動化技術和相關設備的現狀進行了分析，結合新型電力電子技術、信息技術、互動策略等，對配電自動化在配電線路中的應用進行了探究。

關鍵詞：配電自動化;配電線路;信息互動

當前在大力建設堅強型智能電網環境下，如何建設智能配電網現在還沒有一個完整的提法。作為共識認為智能配電網將最終在配網調度上體現，其很大程度上取決于配網自動化水平的高低。因此，配電自動化是提高供電可靠性和供電質量、擴大供電能力、實現配電網高效經濟運行的重要手段，也是實現智能電網的重要基礎之一。本文將在介紹國內外在配電自動化發展和配電自動化系統設備研發現狀的基礎上，針對智能電網建設下配電自動化在配線路中應用的意義進行闡述。

1配電自動化技術的發展現狀

近幾年，電子信息和計算機技術的迅速發展以及我國配電一次電氣設備制造技術的提升，為配電自動化技術的發展提供了有力的支撐：

1.1與配電自動化配套的一次開關設備制造技術進步顯著，包括架空配電線路開關、負荷開關、電纜配電線路中的環網柜等設備都已經在配電網中廣泛使用，近些年配電自動化試點建設地區的設備運行情況表明這些一次設備已經能夠滿足配電自動化的要求。

1.2配電自動化終端設備性能比較穩定。目前一些國產終端設備的各項指標已經達到世界一流水平，同時兼顧適應各地區的氣候環境特點。各地的終端設備應用情況也反映出國產配電自動化終端設備使用性能穩定，技術支持力量充沛，發展前景良好。

1.3光纖通信技術的應用促進了配電自動化系統自愈功能的實現。當前配電自動化系統已經能夠滿足配電網數據信息和控制信息的可靠傳輸。基于GPRS/CDMA的無線數據傳輸技術以及數字式中壓配電載波技術也都得到了廣泛的應用，成為了配電數據采集傳輸的重要手段。這些通信技術在配電自動化的試點建設中都獲得了成功的應用;（4）配電自動化主站系統技術逐步發展成熟，已經成為了配電網調度、監控管理的重要工具。主站是配電自動化系統的核心部分，能夠實現配電網數據采集與監控等基本功能和電網分析應用等擴展功能。當前配電自動化主站主要用于實現配電自動化系統與生產管理系統、GPMS配電管理系統、95598呼叫中心系統、調度SCADA系統等的信息交互。

2配電自動化的發展趨勢

2.1標準性

配電自動化系統工程復雜，信息量巨大，涉及調度、運維、營銷等多個應用系統的相互接口和信息集成。為了實現電力系統的各種不同應用軟件系統的集成和規范各個對象系統間的接口，國際電工委員會制定了IEC61968（配電管理的系統接口）系列標準。支持基于IEC61968標準的信息交互成為配電自動化發展趨勢之一。

2.2多樣性

隨著智能電網建設的開展，配電自動化技術發展迅速，針對不同城市、不同供電企業的實際需求，配電自動化系統的實施規模、系統設置、實現功能上不盡相同，《配電自動化規劃設計技術導則》規定結合一次設備需要，站所終端可以建設成“三遙”、“動作型二遙”、“標準型二遙”、“基本型二遙”四種建設形式，實現對應不同的功能。因此，配電自動化技術及其實現形式的多樣化是發展趨勢之一。

2.3自愈性

配電自動化是實現現代配電網的重要技術，而智能電網的重要特征之一就是自愈性。配電網的自愈性是要求在故障發生時自動進行故障定位、隔離和負荷轉移供電，而且未來將逐步升級為能夠適應分布式電源的雙向潮流下的饋線自動化功能。

3 配電自動化在配電線路中的應用

3.1對于多供一備電纜配電網

若多供一備電纜配電網中的某一個正常供電的電源發生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，之后合上線路末端聯絡開關，由專用備用電纜恢復對整條線路的供電。

采取上述故障處理措施后，才能發揮出多分段多聯絡、多供一備等模式化接線配電網的優勢，例如2分段2聯絡配電網最大利用率達到67%、3供1備配電網最大利用率達到75%。

3.2 對于多分段多聯絡配電網

若主干線故障，則由變電站出線斷路器跳閘切斷故障電流，并由配電自動化系統根據故障指示器或人工查線確定故障位置，然后跳開故障位置兩側相鄰開關隔離故障。若故障未處于變電站出線開關的相鄰區域，則合變電站出線開關以恢復對故障位置上游健全區域的供電，若故障位置下游存在需要恢復的健全區域，則跳開故障位置下游健全區域的分段開關，將故障位置下游的健全區域分段，然后分別合上各段對應的聯絡開關，使得每個備用電源僅恢復其中一段線路的供電。

若N分段N聯絡配電網中的某一個電源點發生故障，則直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關將線路隔離，然后跳開線路上的全部分段開關將線路分為N段，再合上各饋線段對應的聯絡開關，分別由每個備用電源恢復其中一段線路的供電。若是架空線路，還可以配以重合閘機制以區分永久故障和瞬時性故障。

3.3 借助配電自動化提高配電網應急能力

目前，配電自動化系統的故障處理策略，都是針對配電網發生饋線故障的情形。但是在一些情況下有時還會發生造成一條甚至多條10kV母線失壓這類影響較大的故障，例如自然災害（如冰災、雪災、地震等）造成輸電線路倒塔、外力破壞或輸電線路故障、檢修等。在上述情況下，有時在高壓側不能確保全部失壓母線恢復供電，就會造成配電網大范圍長時間停電。盡管造成10kV母線失壓的故障發生概率較小，但其造成大面積停電的危害極大。隨著電網的建設與改造，配電網的電源點、網架結構以及分段和聯絡趨于合理，使得通過中壓配電網大規模地轉移負荷成為可能，配電自動化的實施，使得大批量開關的操作能夠在很短的時間內完成，因此，實現緊急狀態下配電網大面積斷電快速恢復具有可行性。在緊急狀態下配電網大面積斷電快速恢復理論研究與實踐方面，已經取得了許多研究成果，將這些成果應用到配電自動化系統中，將能有效提高配電網應急能力。

4 結束語

配電自動化不僅在配電網故障情況時進行快速診斷、自動隔離，以減少故障停電范圍，恢復非故障段供電，提高供電可靠性;而且在配電網正常運行時，通過監視配電網的運行工況，優化配電網的運行方式，合理控制用電負荷，改善供電質量，從而提高設備利用率，實現電網經濟運行。通過配電自動化系統與相關應用系統的信息交互，可以實現對配電GIS、PMS、用電信息采集系統、營銷管理信息系統、“95598”等多個系統之間的互動應用，加強配電網故障搶修、檢修的信息互動與業務集成，為配電網生產搶修指揮提供技術支撐，提高配電網精益化管理水平。

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