配电自动化系统在电力建设中的应用秦子豪

配电自动化系统在电力建设中的应用秦子豪

秦子豪1王卓2

（1.国网平顺县供电公司山西长治046000；

2.国网长治市漳泽供电公司山西省长治市046000）

摘要：随着我国经济的发展，对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高。配电网作为电力系统中直接面对用户的输电系统，配电自动化是保证配电网可靠性的重要手段。配电网自动化是近年来电力应用技术为应对电力能源紧张局面等采取的新型技术，有利于不断提高供电能力、开拓电力市场。实施配电自动化，能正确判断故障位置，自动隔离故障，自动恢复供电，将故障损失减少到最小程度，大大提高了电网安全性和可靠性，提高了事故处理的效率，从而提升供电能力，赢得消费者好评。

关键词：配电自动化系统；电力建设；应用

前言：

这些年以来，伴随着电力行业的迅猛发展，生活中出现了各种各样的电器设备，为我们带来了极大的方便。人类对电力的依赖性越来越大，故而做好配电自动化系统在电力建设中的应用是非常重要的，也对提高电的质量和可靠性提出了新的期望。

1配电自动化系统的发展现状

配电自动化系统的发展现状大致分为三个阶段：

（1）自动化的开关的配电自动化阶段：这一阶段是自动化开关之间相互配合的阶段，分段器和重合器是这一阶段的主要设备。在这一阶段中不用建设计算机系统和通信网络，主要的功能是能在机器出现故障时通过自动化开关的配合隔离故障并对区域恢复供电。

（2）后台计算机、馈线终端和通信网络的配电自动化阶段：在这一阶段中不仅能在配电网正常运行时起到作用，还能在故障时及时作用。正常运行时，可以起到通过遥控改变运行方式和时刻监视机器运行状况的作用；在出现故障时，配电网可以及时察觉出故障，然后调度员再遥控将故障区域隔离开来，并恢复全区域的用电。

（3）增加了自动控制的功能：配电自动化的系统的第三阶段随着计算机的发展而出现。自动控制功能是现在的配电自动化的目标。

2配电网的合理规划

配电自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域；随后，将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，大大减少了停电范围，提高了供电可靠性。因此，配电自动化对配电网规划提出了以下几点基本要求：

（1）供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。

（2）干线分段。避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则是：根据具体情况，或按负荷相等．或按线长相等，或按用户数量均等原则；且应考虑投资效益，一般线长在3kin以内的宜分3段，线路更长时，分段不超过5段。

（3）分段开关使用负荷开关，不使用断路器，这将节省部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内10kV出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时，故障电流已经切除。

（4）分段开关不使用负荷开关，使用断路器。目前，我国开关生产厂家已经生产出作为分、合负荷电流。过载电流及短路电流用的10kV户外真空断路器。这种设备能同计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接，能够实现遥控操作、数据信息等功能。

3配电网自动化模式的方案

3.1断路器配合方案

断路器在电路故障控制中发挥着重要的作用，对于电路中的故障，一般都是通过断路器实现这一区域电源的断开，从而有效地的避免了危险事故的发生。在配电网中，利用断路器实现配电网自动化系统的控制是重要的方式。变电站的出线和馈线两个线路构成了配电网系统，而断路器配合就是通过对两个线路中的断路器进行协调来实现的。主站的断路器和馈线的断路器不是同时发挥作用的。主站断路器对发生区域的故障进行判断和确定，然后发出指令促使故障段的开关断开。

3.2自动重合器方案

采用自动重合器可以把输电线路分为若干的段，在每一段都有两段重合器进行隔开。采用自动重合装置可以在某一段线路出现故障时，不会影响到主站系统，而是在本段线路内部做出反馈，自动进行解决。在线路发生故障时，两端的重合器自动断开，可以很好地把故障从整个配电网中隔离出来。

3.3自动重合分段器

每段事故由自动重合分段器依据故障的时间来判断。这种方案设置上需要确保变电站站内断路器跳开后，接着线路的断路器延时断开，在站内的断路器重合后，确保电源侧向负荷送电，如果再次合上故障点，变电站内的断路器会再次的跳开，这样故障点两侧的断路器卡伊迅速的锁定故障段，确保送电的成功。

3.4馈线自动化模式

馈线自动化模式依据不同的实现方式具有不同的区分，常见的模式是就地控制模式，它是利用重合器加分段器的方式实现的。配电网自动化系统中使用远程控制系统，通过设置控制中心，在馈线上的自动终采集的信息通过一定的通信途径传回到主站内。如果馈线出现故障，变电站依据采集的信息进行分析和判断，进而确定故障段，然后对故障段进行切除，并且恢复供电。馈线自动化也采用地控和远程自动化模式结合的方案，这样可以提高自动化系统的安全系数。

4配网自动化主站系统

主站系统由三个子系统组成：配电SCADA主站系统；配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS；配电AM/FM/GIS应用子系统DMS构成

1）配电SCADA主站系统由前置机服务器（RTU服务器）、SCADA服务器、调度员工作站（MMI）、报表工作站、DA服务器、GIS服务器等组成。前置机服务器：它包括若干台前置机服务器。其中一台为主前置机服务器，当服务器出现故障时，从前置机服务器中的一台自动成为主前置机服务器，以保证系统的正常运行，这是由nap来完成的。主前置机服务器通过dater接收子站通过交换机发送来的数据，由vcterm经过规约解释存入当地内存，形成生数据实时共享内存。主前置机服务器通过rawd向若干从前置机服务器发送生数据，各从前置机服务器通过datsrv接收主前置机服务器发送来的生数据形成自己的生数据实时共享内存。

2）为保证配网自动化系统投运后，能够完全满足本系统的技术要求，必须对本系统起至关重要作用的配电故障诊断和恢复功能（即DA功能）进行联调测试。在进行DA联调测试前，必须保证以下条件完整无误：（1）主站置库完毕并经反复检查无误；（2）主站、子站和FTU之间的通讯正常；（3）对要进行DA测试的FTU进行遥测、遥控、遥信调试，并保证其功能正常；（4）恢复无故障区段的供电时，必然涉及到变电站出口断路器，因此要对变电站的出口断路器进行遥控测试。另外，在DA测试中采用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方式启动配电自动化系统的DA功能，完成一次设备的实际动作。

3）配电管理系统DMS。

（1）从输电系统自动化的发展来看，中国目前已普及了以SCADA功能为主的地调自动化系统，但作为更高层次的能量管理系统（EMS）却尚未全面达到，尽管如此，输电系统SCADA已经发挥了巨大的作用。

（2）DF9100配电主站系统中的AM/FM/GIS是配电管理系统的重要功能之一。

（3）配电地理信息系统GIS与配电SCADA系统互联，使实时数据在地理信息图上显示并为GIS的空间分析子过程提供数据，该局配网GIS与SCADA实时数据同步。

5结语

配电网自动化系统具有实时性、自动化、管理功能强的优点，因此被广泛的应用到配电网的建设中，提高供电的可靠性。优化了电力的服务，具有显著的经济效益和良好的社会综合效益。

参考文献：

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[2]印永华.智能电网建设中的技术和设备[J].电气制造2010（01）.

[3]藉伟.配电自动化系统在电力建设中的应用[J].河南科技，2011（22）.