论文部分内容阅读
摘要：随着我国城市化发展进程的加快，配电网供电质量及供电可靠性方面的矛盾日益突出，加快配电网自动化的建设与应用，成为了提高配电网供电可靠性的一个关键步骤。本文讲述了配电网自动化系统的现状及技术的开发及应用，也对自动化系统的性能提出了具有建设性的议建。
关键词：电力系统、配电网、自动化技术
Abstract: with the development of urbanization in our country, the quickening of the process of distribution network power supply quality and power supply reliability is day by day prominent contradiction, speed up the construction of power distribution automation system and application, become the increase of the power supply reliability distribution network is a key step. This paper introduced the present situation and the automation system of distribution network technology development and application, and also to the performance of the automation system puts forward the constructive discussion of the building.
Key words: electric power system, power distribution network, automation technology
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：
一配电网自动化系统
配网自动化系统是一项系统工程，具有高度的灵活性，它分为配网自动化主站系统、配网自动化子站系统以及配网自动化终端三个子系统。
⑴配电网自动化主站系统。配电网自动化主站系统是整个系统的最高层,由三个子系统组成，即配电SCADA主站系统．配电AM／FM／GIS应用子系统DMS、配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS。为了保证配网自动化系统投入运营后能满足相关技术要求,必须对配网故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS进行联凋测试。配电主站系统中的AM／FM／GIS是获取、存储、检索、分析和显示电力设备的空间定位资料和属性资料而建立的计算机化的数据库管理系统。
⑵配电网自动化子站系统。配网自动化子站系统(SUB—STATION)，是为分布主站功能、清晰系统结构层次、优化信息传输、方便通信系统组网而设置的中间层，主要管理柱上开关、配电站端监控设备，完成数据采集、当地监控、馈线监控及馈线重合闸的功能．并将实时数据传送至配电主站通信处理器。该系统既节约了主干通道。又使得输电网自动化的成熟成果得以继承。
⑶配电网自动化终端系统。配网自动化终端系统是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称．其主耍功能是对辖区范围內的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，实现TTU、FTU等三遥功能以及对故障识别和控制功能，为配电网自动化主站系统奠定良好的配合基础，也为子站实现配网运行中的网络重构、工况检测，优化运行以及配网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复创造了良好的技术环境。
二配电网自动化的目的
目前，我国配电网的供电方式受列电源位置，负荷分布的限制，以及经济和地理条件等因素的影响．大体上可分为环网式、放射式和网格式三大类，这几种供电方式难以满足国家《电力法》委求供电可靠性达到99．96％的要求．实现配电网自动化成为顺应发展趋势之举。具体来说。配电网自动化的目的主要有以下几点：
⑴降低运行成本。过去，为保证重要用户的供电可靠性，多采用由变电站直接向用户双路或多路供电、互为备用的做法。这种方法因需要的线路较多而增加了运行成本。投资较大，且设备利用率低，常会出现线路空闲的状况。实现配电网自动化，一方面可以合理地安排网络结构，保证用户供电线路发生故障后，能及时由其它的健康线路继续供电，充分发挥设备潜力，显著节省设备投资；另一方面，配电网自动化系统还可以监视配电线路及相关设备的运行状态，为及时确定线路故障点及原因、缩短故障修复时间降低检修费用等创造了条件。
⑵改善供电质量。配电网自动化的实现，还可以提高运行管理水平和改善供电质量。具体来说，首先是可以优化无功潮流，减少线损，防止因过负荷产生的供电质量下降；其次，可以减少供电和维修工作中所需的人工参与；最后，还可以对配电网的负荷状态进行实时监控，为电网的规划提供第一手资料。另外，配电网自动化的实现还町以有效防止窃电等不文明现象的滋生。
⑶推动电力商业化运行。配电网自动化的实现还可以为电力商业化的运行提供现代化工具．即可以提高与用户发生商业性行为的手续办理效率，增加透明度。具体来说，首先配电网的自动化可以对用户计量设备实施远程遥控．进行诸如：调整用电需求量、控制负荷、在更改用户或改变电价时冻结用户用电皱数据等的工作；其次，配电网的自动化可以实现从用户电能表自动抄表到计收电费的全过程自动化；最后，可以为新结构电价的实施和电费催缴奠定基础。
三配电网自动化技术的应用
配电网自动化技术的应用可以从其功能、自动化系统的模式以及其实施的模式四个方砥来进行分析和体现：
⑴配电网自动化的功能。配电网自动化的功能设计，是实现配电网自动化预期目标的关键步骤。一般来说应包括以下几个基本功能：首先是数据采集功能，对各线路的电压、电流、有功、无功、电能量的实时数据进行检测，并进行事件顺序记录；其次是事故处理功能，即自动定位和隔离故障线段，及时恢复对原故障线路的供电，优化配电网络的结构和最佳负荷分配；再次是用电管理功能，即实现远程抄表、统计和预测电负荷等管理水平的提高；最后，是地理信息和通信功能，即自动绘制地理图形、自动寻呼，利用MIS、调度自动化系统等进行通信。
⑵配电网自动化系统的模式。配电网自动化系统主要有配电网信息系统、配电网故障指示系统、基于主站的配电自动化系统以及配电综合自动化系统等。基于主站的配电动化系统是通过安装主站计算机系统和数据采集终端设备，并借助通信手段，实时监视配电网的运行情况并进行远程控制。而配电综合自动化系统则是主站采用同一平台和同一数锯库．安装数据采集终端设备并借助通信手段，实时监视变电站和配电馈线开关的运行情况，并进行远方控制。
⑶配电网自动化实施的模式。配电网自动化实施的方案模式主要有自动重合器模式、馈线自动化模式、自动重合分段器模式以及变电站主断路器与馈线断路器配合模式等。自动重合器模式是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护，出现故障时，就可以由上一级重合器开断故障．尽可能避免由变电站断路器进行分合。馈线自动化模式自身又分为就地控制模式、计算机集中监控模式和就地远方监控混合模式，这种模式不仅能及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，还可以实现网络优化调整和非正常方式下的集中控制。自动重合分段器模式则足通过自动重合分段器来对关合故障的时间来判断事故，并在变电站内断路器跳开后延时断开，确保再次送电成功。变电站主断路器与馈线断路器配合模式，则是对配电网的结构进行优化，将变电站的保护开关和馈线歼关棚配合．形成环网供电方案。
四 结语
目前，我国电力系统正走向区域联网、全国联网的发展状态，电力系统配电网自动化成为了当前电网建设的热点。配电网的自动化实现了配电网的安全、稳定的运行，也将配电线路运行和管理水平提升到了一个新的水平，实现了配电工作信息化、电子化和智能化。因此，各地电力部门应从实际出发，循序渐进地加快配电网自动化技术的发展，提高配电网供电可靠性。
关键词：电力系统、配电网、自动化技术
Abstract: with the development of urbanization in our country, the quickening of the process of distribution network power supply quality and power supply reliability is day by day prominent contradiction, speed up the construction of power distribution automation system and application, become the increase of the power supply reliability distribution network is a key step. This paper introduced the present situation and the automation system of distribution network technology development and application, and also to the performance of the automation system puts forward the constructive discussion of the building.
Key words: electric power system, power distribution network, automation technology
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：
一配电网自动化系统
配网自动化系统是一项系统工程，具有高度的灵活性，它分为配网自动化主站系统、配网自动化子站系统以及配网自动化终端三个子系统。
⑴配电网自动化主站系统。配电网自动化主站系统是整个系统的最高层,由三个子系统组成，即配电SCADA主站系统．配电AM／FM／GIS应用子系统DMS、配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS。为了保证配网自动化系统投入运营后能满足相关技术要求,必须对配网故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS进行联凋测试。配电主站系统中的AM／FM／GIS是获取、存储、检索、分析和显示电力设备的空间定位资料和属性资料而建立的计算机化的数据库管理系统。
⑵配电网自动化子站系统。配网自动化子站系统(SUB—STATION)，是为分布主站功能、清晰系统结构层次、优化信息传输、方便通信系统组网而设置的中间层，主要管理柱上开关、配电站端监控设备，完成数据采集、当地监控、馈线监控及馈线重合闸的功能．并将实时数据传送至配电主站通信处理器。该系统既节约了主干通道。又使得输电网自动化的成熟成果得以继承。
⑶配电网自动化终端系统。配网自动化终端系统是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称．其主耍功能是对辖区范围內的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，实现TTU、FTU等三遥功能以及对故障识别和控制功能，为配电网自动化主站系统奠定良好的配合基础，也为子站实现配网运行中的网络重构、工况检测，优化运行以及配网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复创造了良好的技术环境。
二配电网自动化的目的
目前，我国配电网的供电方式受列电源位置，负荷分布的限制，以及经济和地理条件等因素的影响．大体上可分为环网式、放射式和网格式三大类，这几种供电方式难以满足国家《电力法》委求供电可靠性达到99．96％的要求．实现配电网自动化成为顺应发展趋势之举。具体来说。配电网自动化的目的主要有以下几点：
⑴降低运行成本。过去，为保证重要用户的供电可靠性，多采用由变电站直接向用户双路或多路供电、互为备用的做法。这种方法因需要的线路较多而增加了运行成本。投资较大，且设备利用率低，常会出现线路空闲的状况。实现配电网自动化，一方面可以合理地安排网络结构，保证用户供电线路发生故障后，能及时由其它的健康线路继续供电，充分发挥设备潜力，显著节省设备投资；另一方面，配电网自动化系统还可以监视配电线路及相关设备的运行状态，为及时确定线路故障点及原因、缩短故障修复时间降低检修费用等创造了条件。
⑵改善供电质量。配电网自动化的实现，还可以提高运行管理水平和改善供电质量。具体来说，首先是可以优化无功潮流，减少线损，防止因过负荷产生的供电质量下降；其次，可以减少供电和维修工作中所需的人工参与；最后，还可以对配电网的负荷状态进行实时监控，为电网的规划提供第一手资料。另外，配电网自动化的实现还町以有效防止窃电等不文明现象的滋生。
⑶推动电力商业化运行。配电网自动化的实现还可以为电力商业化的运行提供现代化工具．即可以提高与用户发生商业性行为的手续办理效率，增加透明度。具体来说，首先配电网的自动化可以对用户计量设备实施远程遥控．进行诸如：调整用电需求量、控制负荷、在更改用户或改变电价时冻结用户用电皱数据等的工作；其次，配电网的自动化可以实现从用户电能表自动抄表到计收电费的全过程自动化；最后，可以为新结构电价的实施和电费催缴奠定基础。
三配电网自动化技术的应用
配电网自动化技术的应用可以从其功能、自动化系统的模式以及其实施的模式四个方砥来进行分析和体现：
⑴配电网自动化的功能。配电网自动化的功能设计，是实现配电网自动化预期目标的关键步骤。一般来说应包括以下几个基本功能：首先是数据采集功能，对各线路的电压、电流、有功、无功、电能量的实时数据进行检测，并进行事件顺序记录；其次是事故处理功能，即自动定位和隔离故障线段，及时恢复对原故障线路的供电，优化配电网络的结构和最佳负荷分配；再次是用电管理功能，即实现远程抄表、统计和预测电负荷等管理水平的提高；最后，是地理信息和通信功能，即自动绘制地理图形、自动寻呼，利用MIS、调度自动化系统等进行通信。
⑵配电网自动化系统的模式。配电网自动化系统主要有配电网信息系统、配电网故障指示系统、基于主站的配电自动化系统以及配电综合自动化系统等。基于主站的配电动化系统是通过安装主站计算机系统和数据采集终端设备，并借助通信手段，实时监视配电网的运行情况并进行远程控制。而配电综合自动化系统则是主站采用同一平台和同一数锯库．安装数据采集终端设备并借助通信手段，实时监视变电站和配电馈线开关的运行情况，并进行远方控制。
⑶配电网自动化实施的模式。配电网自动化实施的方案模式主要有自动重合器模式、馈线自动化模式、自动重合分段器模式以及变电站主断路器与馈线断路器配合模式等。自动重合器模式是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护，出现故障时，就可以由上一级重合器开断故障．尽可能避免由变电站断路器进行分合。馈线自动化模式自身又分为就地控制模式、计算机集中监控模式和就地远方监控混合模式，这种模式不仅能及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，还可以实现网络优化调整和非正常方式下的集中控制。自动重合分段器模式则足通过自动重合分段器来对关合故障的时间来判断事故，并在变电站内断路器跳开后延时断开，确保再次送电成功。变电站主断路器与馈线断路器配合模式，则是对配电网的结构进行优化，将变电站的保护开关和馈线歼关棚配合．形成环网供电方案。
四 结语
目前，我国电力系统正走向区域联网、全国联网的发展状态，电力系统配电网自动化成为了当前电网建设的热点。配电网的自动化实现了配电网的安全、稳定的运行，也将配电线路运行和管理水平提升到了一个新的水平，实现了配电工作信息化、电子化和智能化。因此，各地电力部门应从实际出发，循序渐进地加快配电网自动化技术的发展，提高配电网供电可靠性。