浅谈电力系统配电网自动化技术

浅谈电力系统配电网自动化技术

赵越

（深圳供电局有限公司，广东深圳518000）

摘要：本文从配电网自动化技术应用的意义、系统结构及具体功能等方面出发，对配电网自动化技术进行了探讨。

关键词：电力系统；配电网；自动化技术

前言

随着近年来我国经济的持续发展，以及人们生活水平的不断提高，对配电网络供电可靠性与供电质量的要求越来越高，这就迫切需要进一步加速城乡配电网络的改造工作，并积极引入配电网自动化技术，有效地提高供电质量，提高配电网络运行的安全性与可靠性。

1配电网自动化概念

配电网自动化是由各个学科之间（现代电子技术、通信技术、计算机技术等）进行相互融合而成的高科技产物，其旨在及时、准确的了解与掌握电力系统的运行情况，进一步加强对电力事故的处理与预防能力，改善供电质量，进而实现电力系统的健康、稳定、安全运行。尤其是通过分析，我们可以看到虽然就整体发展而言，电力系统各个部门之间在配电网自动化认识上仍存在着较大的差异，无法获得统一而全面的认识，但是近些年来，随着我国配电网自动化工作的不断发展与完善，我国在配电网自动化发展上也取得了一定的成绩。特别是在配电网发生事故后，配电网自动化系统不仅能够及时对事故原因进行分析，进一步缩短事故调查范围，降低了因电力事故而带来的经济损失，还为保证用电稳定与用电安全奠定了十分坚实的基础。

2配电网自动化技术应用的意义

2.1有助于提高供电质量

配电网自动化技术能在各种终端系统中进行应用，以实现对配电网络运行过程中电压、频率、负荷、潮流等数据变化的实时监控，并通过对各种设备运行的动态调整，从而使无功功率趋向于平衡，并保证主设备的位置状况及各种工况指标能符合标准规定，从而有效提升了整个配电网络的供电质量与供电安全。

2.2有助于提高供电可靠性

由于导致配电网故障与异常情况发生的各类因素非常复杂，且发生过程非常迅速，如果不能及时预测、判断和处理各类配电网络故障，不仅可能危害到人身及设备的安全，甚至会引发配电网络的大面积崩溃瓦解，造成大面积停电事故，给国民经济带来巨大的损失。

而通过配电网自动化技术的有效应用，一方面能对复杂的配电网络及设备进行实时的状态监控，当故障发生后能及时地对故障原因、故障发生地点进行判断及分析，从而使运行人员能及时的发现和处理故障；另一方面，配电网自动化技术还能实现馈线自动化的故障隔离，以及故障区域的供电恢复，极大减少停电时间和停电范围，这都有效保证了整个配电网络供电的可靠性。

2.3有助于提高供电经济性

降低配电网络的线损，提高供电的经济性，一直是电力企业及电力工作者所努力的方向之一。而通过配电网自动化技术的有效应用，可以对配电网络实现重新架构、安装补偿电容器、提高电源等级以及提高导线截面等多种措施，来达到降低配网线损的目的。同时，配电网自动化技术还能实现网络拓扑分析、状态估计、最优潮流计算以及负荷预测等多种功能，从而实现了配电网络调度运行的经济性，能在不显著增加投资的基础上，实现改善配网运行方式和降低线损的目的。

3配电网自动化系统的结构和具体功能

3.1配电网自动化的系统结构

由于配电网自动化系统的结构覆盖范围较广、所需设备数量较多，如果所有监测与运行数据全部由配网主站所接收，将可能导致数据信息拥挤或运行效率偏低等问题。因此，配电网自动化系统的建设普遍采用了分层处理的方式，并主要由配电主站、配电子站、配电终端以及通信网络这几个层面所组成。配网自动化系统的结构如图1所示。

图1配电网自动化系统的结构示意图

（1）配电主站层。配电主站（MS），也是配网自动化系统的核心组成部分，它主要的功能是实现整个配电网络的数据采集、数据监控、数据分析等，从而为配网的规划建设与调度运行提供有力的技术支持，确保整个配电网络的运行能始终处于最优化的状态。配电主站主要是服务器、工作站以及数据采集网络这三部分所组成。其中，服务器的类型包括了Web服务器、SCADA服务器、DMS应用服务器、DTS服务器、历史数据服务器等；工作站则主要包括了配电管理工作站、配电调度工作站、远程维护工作站等；数据采集网络则主要是由网络交换设备、采集服务器以及终端服务器所组成。

（2）配电子站层。配电子站（SS），也通常被称为配电网自动化系统中的中间监控单元，它合理分布在主站层，是优化信息传输、优化系统结构层次以及方便通信系统组网所设置的中间层，以达到对所辖范围内配电信息有效收集、处理，以及通信监视、故障处理等多种功能。

（3）配电终端层。配电终端层是各种远程监测、控制单元的总称，它通常被设置在各种开关、配电变压器以及开关站等现场中，并沿着配网线路进行分布。配电终端层主要包括了配电开关监控终端（FTU，即馈线终端）、配电变压器监测终端（TTU，即配电变压器终端）、配电站监控终端（DTU，即站所终端）等。其中，FTU与DTU中的监控终端设备在配电主站层、配电子站层之间，通常利用光纤环网进行通信；TTU中的监控终端设备则是利用CDMA/GPRS的通信方式进行通信。

（4）通信网络层。由于主站层、子站层以及监控终端设备之间，都需要良好的通信网络已实现相互间的数据传递，因此通信网络的建设也是配电网自动化技术应用的关键环境。通常情况下，配电网自动化系统中的通信网络，主要是由数据传输通道以及数据终端设备所组成。其中，数据传输通道包括了光纤通道、有线传输网络、无线传输网络、专用网络等。

3.2配电网自动化技术的具体功能

配网自动化技术的具体功能，主要表现在运行自动化以及管理自动化这两个方面。其中，配网运行自动化功能主要包括了数据采集与监控功能（SCADA）、故障自动隔离及恢复供电功能（FA）、高压及无功管理功能、负荷管理功能、自动抄表功能等；配网管理自动化功能，主要包括了设备管理、检修管理、停电管理、用电管理等多种功能。

（1）SCADA功能。数据采集与监控功能，也是配电自动化技术的基础应用功能。通过及时收集各配电终端设备中的实时数据，使运行调度人员能够从主站系统的计算机界面中，实时监控配电网线路及设备的运行状态及故障信息，并进行远程化的操作与调节。

（2）FA功能。故障自动隔离与恢复供电功能，也被称为馈线自动化。一方面是指在正常运行状况下，通过远程实时监控配网线路分段开关、联络开关的状况、馈线电流以及电压状况，从而实现远程合闸、分闸操作等控制，以达到优化配网运行方式，充分发挥设备容量的目的；另一方面，则是当配网中线路及设备出现故障时，能自动定位故障点，并自动跳开故障点两侧的分段开关，从而有效隔离故障区域，并自动恢复非故障线路的供电，以达到减少停电时间、缩小故障停电范围的目的。

（3）高压及无功管理功能。该功能是利用各种高级应用软件，以实现对整个配电网络的无功进行全局的优化，例如自动调整变压器的分接头档位、自动控制无功补偿设备的投切等，以提高供电质量、降低配电网线损。

（4）负荷管理功能。配网自动化中的负荷管理，也被称为需求侧管理（DSM），是通过远程、自动监控用户电力的负荷状况，并通过降压减载、可控负荷周期性投切、事故状况下拉闸限电等多种方式以尽量消减用电时期的波峰与波谷，从而达到改善配网用户负荷、降低供电成本的目的。

4结语

综上所述，配电网自动化作为当前电力系统发展的一个重要环节，其早已成为当前电网建设的重点。也正因如此，进一步促进电力系统配电网自动化的发展与应用则尤为重要。所以，在实际电力工作中，我们更应该结合当地电力系统发展的实际情况，坚持循序渐进的根本原则，有目的，有计划的去发展配电网自动化系统，进而更好的把握配电网自动化的发展方向，为提高配电网供电可靠性做出有益的参考。

参考文献：

[1]王鑫．浅析电力系统中的配网自动化技术应用[J]．中国新技术新产品，2012（24）

[2]郝志敏．电力系统中的配网自动化技术应用的探讨[J]．科技资讯，2013（36）

[3]覃彬．浅谈电力系统配网自动化技术应用[J]．山东工业技术，2014（21）