解析电力系统配电网自动化的应用

冯志昕

摘 要：配电网作为电力系统的一个重要环节，它不仅在电力系统正常运作中发挥着重要作用，在电力系统经济、可靠的发展中也起着不可替代的功能。本文就配电网自动化的现状、应用原则、自动化的要求及实施方案进行分析。

关键词：电力系统；配电网；自动化

中图分类号：TM734 文献标识码： A

近几年来，我国的配电网自动化也取得了飞跃的发展，但在快速发展中也表现出地区的差异性。基于此，本文就电力系统配电网自动化的应用进行如下分析。

1 配电网自动化现状

配电网自动化的最终目的就是，利用现代电子计算机技术、通讯技术及网络技术，对配电工作进行监督、控制、保护及计量，进而达到提高供电质量、改善和用电用户间的关系、提供合理的用电价位及提高配电部门的工作效率。要做好配电网自动化工作，首先要处理好电力企业与配电系统中的功能数据流，还应该从用电用户的角度出发，考虑到提高服务水平及减少运行费用等。就目前来看，实现配电网自动化主要有以下几种方式：（1）在10kV的辐射或树状线路中通常采用重合器和分段器方式。这种方式能够依靠自身的功能对供电中出现的故障进行隔离和恢复，所以目前应用较为广泛。（2）在10kV环形电线中通常采用重合器，这样做可以配合环网柜实现配电自动化。（3）在10kV环形配电网络中加入了FTU，并设置了配电网自动化系统。（4）采用多个环网，并且每个用电用户都有两个供电源。这种方式在城市中应用较多。

2 配电网自动化所遵循的原则

2.1适应性原则

适应性原则主要表现在以下几个方面：（1）在配电网络自动化的时候，要充分考虑到当地的经济发展现状。应结合当地的经济条件和用电用户的用电情况，将有限的资金有效的投入到当地的配电网自动化建设中。（2）根据配电网的发展现状进行自动化工作展开。随着我国网改的不断发展，配电网在规模上和设备上也有了新要求。所以，在开展配电网自动化工作时，要使配电网自动化程度和配电网现状相吻合。（3）在配电网自动化中，要适应定时限保护的原则。定时限保护通过电流阶梯和时间阶梯相重合的方式，实现了上下级配合方便和协调。

2.2逐步实施的原则

配电网自动化最基本的条件是，拥有较多的配电网点，同时还应涉及到城市建设、配电网规划及设备选择等一系列繁杂工程，对其实施，要有阶段性。通常有三个阶段。首先，在变电站出线安装上自动重合闸，以起到保护的作用。另外，在出线路上安装多组自动配电开关，以建立电压控制系统。该阶段称作初级阶段。其次，在第一阶段的基础上，增加通信和控制设备，并且在各分支线路上安装自动配电开关。这些开关由供电所实际控制，以对负荷进行调节。再次，加强各供电所和配电管理中心间的信息沟通，使配电信息及时传送到配电管理中心，从而实现微机控制和信息自动化控制。

2.3采用电流控制模式的原则

电压控制式的弊端在于，重合断路器的合分操作及出现故障时的自动重合，使得配电开关经常动作，进而导致配电设备使用寿命减短。另外，由于自动配电开关有合闸延时的现象，当故障出现时，线路最末端的一级完成合闸的时间就得延长到十多分钟，从而影响了供电的连续性。

3 配电网自动化应具备的条件

配电网自动化通过对配电网进行数据搜集、控制和事故处理等技术，以达到提高供电质量、降低电能损耗及提高供电的可靠性。它应符合以下几点：（1）具备实时监控的功能，以便在输电线路出现负荷情况时，能给予及时的处理，以消除事故隐患。（2）监控系统不仅要及时反馈输电线路的运作情况，还要对用户计量表的故障给予及时的检测，以免用电量出现损失。（3）具备高效率和可靠性。（4）具备在恶劣条件下运作的功能，以实现断路器远方操作。（5）具备对电量和功率的控制的功能，以提高电费回收率。（6）配电网自动化主站系统应具备扩充性和开放功能，并且在软件和硬件设施上具有功能完善等特点。

4 配电网自动化的实施方案

4.1变电站主断路器和馈线断路器相配合的方案

这种方案将出线保护开关及馈线开关结合在一起，并外加两个电源，便形成了环网供电方案。该方案具有如下优点：出线保护开关具有多次重合的特性，并且重合命令由微机直接控制；各线路开关均具有自动及遥控操作的功能；通信、远动装置、事故信息及监控系统均由微机完成；基于这些优点，当电网中的设备或输电线路出现故障时，系统会自动的将开关断开。

4.2自动重合器方案

该方案将由两个电源连接的环网进行分段，每一段由节点两端的重合器做保护。当这种配电网出现故障时，上一级重合器会自动的断开，从而避免了因变电站断路器断开而造成的分合。另外，配电网中的任何一段出现故障时，故障段两边的重合器会同时断开，从而起到到对故障进行隔离的作用。这样，在故障出现时，能够及时并有针对性的将故障进行排除，进而提高了配电网运作的可靠性。除此之外，配电网的分支线路故障则由重合器和分段器相配合来消除。

4.3自动重合分段器方案

该方案的特点是，当事故出现时，自动重合器会根据故障出现的时间来判断。所以，在时间的设置上，应当保证变电站内部的断路器先断开，然后线路断路器再延长时间断开。当变电站内和线路断路器先后断开后，将站内断路器再重新合上，以保证电源侧向负荷侧送电正常。另外，当再次合上故障点上的开关时，站内的断路器会再次跳开，以确保再次送电成功。

4.4馈线自动化方案

该方案主要分为以下两种：（1）计算机集中监控模式。这种模式有自己设置的控制中心。运作模式为：馈线将从终端采集到的信息通过一定的信道传送给主站，这样，当配电网线路出现故障时，主站会根据收到的信息，进行及时的分析和判断，进而切除故障而恢复供电功能。（2）就地与远方监控混合模式。这种模式由断路器、自动化开关及智能型负荷开关等部件组成。除了具有准确切除故障之外，还能够接受远方的监控，从而积极的参与到网络优化调整中去。

结语

现阶段，我国各地区都将配电网自动化视作电力系统的主要工作。并且，国家在这方面也投入了大量的人力、物力及财力，以配合他们的工作。但就目前的工作进展来看，配电网自动化还停留在研制和试用阶段。因此，各地区应根据当地的实际情况将配电网自动化工作合理的进行展开。

参考文献

[1]白茂楠.论电力系统配电网自动化的应用[J].电子制作，2014，16（04）：246.

[2]吕达.电力系统配电网综合自动化技术应用[J].电力科技，2012，22（21）：153.