配网自动化系统相关技术研究

张晓东　卢玺宁

[摘要]配电网络系统是一个与广大用电户直接相关的系统，通过提高其配电自动化水平能更好的服务用户，在保证用户正常用电质量的同时，也相应减少了配电网络系统运行费用。作为一个集成化系统，利用配网自动化系统对提高配电系统的整体运行可靠性、改善用电质量、减少停电次数和时间，进而提高整体配电的管理水平具有重要作用。因此，配网自动化系统是当前电力系统发展的一种必然趋势

[关键词]配网自动化；方式；通信

[中图分类号]C931.9 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0026-01

概述

伴随当前社会经济和城市建设的快速发展，人们的生活水平得到逐渐提高，随即也加大了对供电可靠性的要求。因此，不断加大对当前配电网架结构的优化和自动化水平的提高成为当前城市用电需要迫切解决的问题。所谓配网自动化是充分利用计算机和电子科技技术来保证城市供电配件系统的正常稳健运行，它是时代发展的必然产物。如何实现配电自动化，进而提高城市的配电网管理是保证城市用电可靠性的必然之举。因此，本文通过研究配网自动化系统的相关技术来为城市配电网优化提供参考。

1 配网自动化的基本内容

1.1 基本概念。配网自动化是一个集成化的自动化系统，能够在在线状态下，对配电网各环节设备进行实时监控、协调与管理，进而对整个配电网系统进行优化。配网自动化系统由通信网络、配调自动化主站系统和监控系统等组成。供电局的配网自动化系统则由配电自动化系统和配电设备的管理自动化系统组成，这是两个相对独立的系统，都是通过数据库的映射来对配电测控终端的数据进行实时共享。

1.2 目标。配网自动化系统的主要目标就是提高城市供电的可靠性，在改善城市的电能质量基础上进而提高电力管理效率和经济运行效率。配网自动化系统主要通过各个组成系统，如配电子站系统、配电主站系统和户外测控终端等，运用计算机网络和科技技术对配电网络进行实时的监督、控制。同时，通过建立基于GIS的DMS系统和建设DA来实现对配电网络的在线与离线、电网信息与用户信息、地理图形和电网结构的有效监控，为配电管理提供了完整的时间与空间相结合的现代数字配电管理，能有效对配电系统进行规划、设计、调度、抢修、营销和客户服务等，使配电系统住进走向现代化，发展为数字化供电系统。

1.3 系统发展的主要制约因素。配网自动化系统的发展受到诸多因素的影响和制约，主要分为三个制约因素。第一，设备、线路的供应能力不足。供电区域的设备不具备电控能力，线路不具备转供能力，不能很好地满足配电自动化系统的发展条件，这就需要对其进行系统性的大面积网络结构优化，而这需要强大的资金作为后盾。第二，配电设备点多面广。配电网络系统需要在城市的大街小巷进行全面分布，其需要更多的监控设备和资金投入。第三，配网自动化系统的实时需要独立的通信网络。配网自动化系统需要馈线自动化功能作支撑来保证其实施的安全性和有效性，这就需要建立独立的通信网络，这也需要很大的投资。

2 配网方式

2.1 环网电缆方式

为了更好的解决存在的问题，我们应该实施馈线自动化，形成环网供电，开环运行，增设两个变电站开关、开闭所的断路器、配电室环网负荷开关，内侧对称两个断路器保护与变电站开关保护相配合，时间级差可设为0.3s。这种环网电缆方式可以通过对关闭所的开关进行控制来降低电路对变电站馈线开关的影响。同时，环网电缆方式也可以通过对变电站和开闭所的距离测试来确定变电站馈线系统的安装与否。通过以上方式，不仅可以减少变电站保护的开关次数，也能降低系统方面的错误发生。

2.2 架空线配网环网方式

为了实现架空网的配网自动化，应将原有辐射型供电方式的架空线通过联络开关形成“手拉手”的环网结构，开环运行的方式。在负荷密度不够集中、投资资金限制条件下，对环网架空线路可采用重合器和电流式分段器配合实现配网线路自动化环网供电。能迅速可靠隔离故障和转移供电，操作简单方便，运行稳定，是提高电网供电可靠性的经济而有效的技术手段。

2.3 辐射型架空配电网

在当前的农村和城市郊区配电网络中，仍然存在具有辐射型的单种电源的供电方式。基于此，可以采用辐射型架空配电网，即配电网络可以采取通过单台重合器和多台分段器相结合的方式来实现对供电的自动隔离和恢复需求，并且将故障段的指示灯与重合器进行连接，通过变电站系统来传输至调度端，进而来判断故障段。这种辐射型的架空配电网可以在断路器的基础上再安装一台重合器，实现多台分段器和二重器的配合，在发生线路故障时由重合器对电路进行切断。如此，不仅可以解决分段器和重合器的二次重合问题，也可以减少短路对主变器的冲击次数，保护电站。然而这种配电网系统具有一次故障便会导致全部跳闸，并且其修复时间较长的缺点，因此一般适用于郊区供电线路。

3 配网自动化通信方式

随着当今科技的日益发展，新科技技术、方法也不断涌现，尤其在通信方式这一领域内便有很多种。当前，人们对通信的理解还相对处于狭隘的阶段，并没有对其所具有的深远影响获得真正认识和理解。对于配网自动化系统，其实现主要靠通信的准确性和及时性。基于配网自动化系统具有覆盖面广、作业面多的特殊性，我们必须将视野放宽到全面角度，从经济性、全面性、可靠性和方便性等方面进行考虑，来实现通信系统方式的配网自动化。因此，配网自动化的通信可以通过多种同种通信方式来实现。当前，主要的配网自动化通信方式有：光纤、有线扩频技术和配电载波等，通常而言，光纤主要适用于主干道通信，而配电载波则因其所特有的易实现性和经济性被广泛使用于中低压配网中。第一，光纤。光纤通信是市区配电主干网通信的主要方式，通信容量大，速率快，衰减小，不受外界电磁干扰，保密性好，但由于造价相对偏高，安装较为复杂，主要用于主干网通信，随着技术的发展，光纤、光端机技术越来越成熟，费用也将大幅度下降。第二，无线扩频技术。无线扩频技术由于绕射能力低，在高楼林立的城市配电网中，易受空间障碍物的阻挡，在城市配网中应慎重使用。第三，配电载波。由于其具有较低的通信价格，供电点的连接能保证通信方面的连接，使得信息在电路系统中的传输能够得到很好的维护。同时，配电载波能实现对总线网络的分层与分区，能够根据配电网络的运行来实时改变通信网络结构。然而此技术存在通信速度低和交易受配电网干扰的缺点，因此一般用于郊区配电网络系统。

4 结束语

配网自动化系统是一项将计算机信息技术、现代设备与数据传输等集于一体的综合配电网络信息管理系统。该系统能够实现提高城市供电的可靠性、改善城市供电服务、提高供电系统效率。在社会经济快速发展和人民生活水平不断提升的时期，供电可靠性和安全性成为当前供电系统需要迫切解决的问题，因此不断优化与完善配网自动化系统势在必行。

参考文献

[1]李凌，馈线自动化技术方案研究[J]，电力勘测设计，2003（04）

[2]贾俊国，农村电网配电自动化系统建设模式的探讨[J]农村电气化，2003（03）

[3]林功平，配电自动化与10kV智能化开关[J]，电力系统自动化，2002（11）

[4]马浩，配网自动化系统的研究[D]，山东大学2011

[5]阎阳，配网自动化通信技术的研究[D]，华北电力大学2011

[6]邓星野，惠东县供电局配网自动化系统实施方案的研究[D]，华北电力大学2012