对配电自动化技术现状及发展研究

对配电自动化技术现状及发展研究

吴振江张路陈志毅

（国网山东省电力公司诸城市供电公司山东诸城262200）

摘要：配电自动化是一个庞大复杂、综合性的系统工程,其发展必然是随科学技术水平的进步而不断向前发展。我们可以充分地相信,配电自动化是电力系统现代化的必然趋势,它有助于最大限度地挖掘配电网的潜力,对电力市场的发展具有重要意义。

关键词：配电自动化；自动化技术；现状展望

配电自动化技术是提高电网供电可靠性和供电质量、加强供电能力、提高设备利用率、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现现代配电网的重要技术之一。随着经济的快速发展，用电需求不断提升，分布式电源、电动汽车等新型负荷大量接入，配电网开始由无源网变为有源网，电网潮流由单相变为多向，对应配电网的发展要求与日俱增。因此，应用配电自动化技术、提高配电网对变化负荷的适应性、加快现代配电网的建设成为配电网发展的必然趋势。

1配电网自动化技术的构成及功能

从配电自动化最终实现的结果来看,在于利用自动化技术对配电系统实现全面的综合管理,从而达到配电结构,促进电力系统的良好运行,提高供电可靠性和稳定性。在技术层面上,配电自动化是通过采集数据并进行控制,监控配电系统的运行状态,使工作人员对采集的信息进行分析处理,以发现配电系统中存在的问题,从而做好相应的设备维护和管理。因此,配电自动化技术涉及的信息非常庞大,比如配电网的运行实时信息、各种设备的各项技术参数、备品备件、用户信息等各类信息。

1.1配电自动化技术的内容构成

配电自动化技术经过多年的发展,其内容大致由以下四个方面所构成：第一是配电线路自动化,又称之为馈线自动化;第二是变电站自动化,这一部分仅包含与配电相关构成;第三是配电管理自动化,其中包括网络分析;第四是用户自动化,这与需方管理含义是相同。应该说,这是从应用角度对其进行的细分,实际上在电力系统中,配电自动化技术的应用没有截然的分割,而是存在一定的内在联系。

1.2配电自动化技术实现的功能

从配电自动化最终实现的结果来看,在于利用自动化技术对配电系统实现全面的综合管理,从而达到配电结构,促进电力系统的良好运行,提高供电可靠性和稳定性。在技术层面上,配电自动化是通过采集数据并进行控制,监控配电系统的运行状态,使工作人员对采集的信息进行分析处理,以发现配电系统中存在的问题,从而做好相应的设备维护和管理。因此,配电自动化技术涉及的信息非常庞大,比如配电网的运行实时信息、各种设备的各项技术参数、备品备件、用户信息等各类信息。

2配电自动化技术的发展现状

近几年，电子信息和计算机技术的迅速发展以及我国配电一次电气设备制造技术的提升，为配电自动化技术的发展提供了有力的支撑：（1）与配电自动化配套的一次开关设备制造技术进步显著，包括架空配电线路开关、负荷开关、电缆配电线路中的环网柜等设备都已经在配电网中广泛使用，近些年配电自动化试点建设地区的设备运行情况表明这些一次设备已经能够满足配电自动化的要求；（2）配电自动化终端设备性能比较稳定。目前一些国产终端设备的各项指标已经达到世界一流水平，同时兼顾适应各地区的气候环境特点。各地的终端设备应用情况也反映出国产配电自动化终端设备使用性能稳定，技术支持力量充沛，发展前景良好；（3）光纤通信技术的应用促进了配电自动化系统自愈功能的实现。当前配电自动化系统已经能够满足配电网数据信息和控制信息的可靠传输。基于GPRS/CDMA的无线数据传输技术以及数字式中压配电载波技术也都得到了广泛的应用，成为了配电数据采集传输的重要手段。这些通信技术在配电自动化的试点建设中都获得了成功的应用；（4）配电自动化主站系统技术逐步发展成熟，已经成为了配电网调度、监控管理的重要工具。主站是配电自动化系统的核心部分，能够实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网分析应用等扩展功能。当

前配电自动化主站主要用于实现配电自动化系统与生产管理系统、GPMS配电管理系统、95598呼叫中心系统、调度SCADA系统等的信息交互。

3我国配电自动化技术的发展趋势

从我国电网建设的现实情况出发,结合近年来我国经济发展趋势,我国配电自动化技术呈现以下几个发展趋势：

3.1与通信系统结合程度越来越高

为了贯彻功能下放、分级分层、提高事故响应速度的原则,配电网自动化系统一般分三层：主站、子站、馈线。依据配电网规模的大小,主站层还可再分为主站和区域站两层。因此,基于这种结构体系,就需要在它们之间建立起通道。目前,在主站与子站之间一般采用光纤通信,光纤以太网目前技术实现及相关设备已得到实践检验,正在推广应用。子站与馈线之间目前一般采用光纤、双绞线、电力线载波和无线等多种通信手段混合的方式。不管何种通信方式,总之,配电自动化技术离不开通信系统的支持与配合。

3.2馈线自动化技术的进一步发展

保护配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统,其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制,同时也实现了馈线保护。也正是馈线自动化技术的应用,可以对配电网全局的数据进行采集与控制,实现了配电SCADA、配电高级应用。而配电网的设备管理、图资管理则是以地理信息系统为平台而的实现的。SCADA、GIS和PAS的一体化促使了配电网自动化成为提供配电保护与监控、配电网管理的全方位自动化运行管理系统。

3.3小电流接地保护技术的广泛应用

分布式小电流接地保护研究表明对于小电流系统的接地故障,负序分量比零序分量具有更大的优越性。高压侧折算到变电站母线处的负序等值阻抗远远小于各出线的负序阻抗。这点导致负序分量与零序分量相比在处理故障选线上存在着本质的不同,负序电流分量由故障点流入系统,流经故障线于母线处入地,几乎没有被分流到非故障线路上去。这大大方便了选线,并且也无需计算5次谐波。初步的研究表明,这种基于配电自动化的小电流接地保护方案具有良好的性能和喜人的前景。

3.4主站一体化建设进程的加快

配电网自动化系统,就是把数据采集与监控系统(SCADA)、配电管理系统、地理信息系统、管理信息系统、高级应用软件包以及变电站综合自动化、馈线自动化和通信系统集成一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。

4结语

现代配电网是当前电网建设的热点，配电自动化作为提高配电网供电可靠性的有效手段，已逐步在全国范围内开展建设。随着政府及电力企业加大对配电网的投资建设力度，配电自动化技术也引起了人们足够的重视，迎来了高速发展的黄金时期。配电自动化技术将全面应用于配电网，持续提高配电网供电可靠性及供电能力，以取得更大的社会效益和经济效益。

参考文献

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术企业,2008(23).

[2]张建.配电自动化系统的设计与实现[J].制造业自动化,2011(17).

[3]王毅,郭寅昌.配电自动化技术发展综述[J].电气时代,2012(01).