浅谈配网自动化系统规划及实施中应注意的问题

邵明洲

（广东电网公司珠海金湾供电局，广东 珠海 519090）

0 引言

用户对电能服务的要求越来越高，较高的电能质量、较短的故障停电时间以及南方电网内部对供电服务的考核指标，这些电力系统的内外因，不断推动着配网自动化的智能化发展。南方电网公司自2002年12月正式挂牌成立之日起就颁布了供电服务“十项承诺”文件，并通过95598平台的反馈对当地电力公司进行考核，其城市地区供电可靠率规定为不低于99.90%，普通居民客户端电压合格率不低于96%，而只有利用先进的配网自动化功能才能达到这些要求。配网自动化系统能够根据电力系统的运行状态对远端的智能开关实行自动遥控投切，以实现配电管理的现代化，并对配网系统进行智能优化［1］。

1 我国配网自动化发展历程

我国配网自动化发展大致经历了三个阶段。第一阶段为就地控制的馈线自动化，通过引进国外的智能开关对发生故障的位置进行定位，然后隔离，待故障消除后自动恢复供电。这种系统对于我国绝大多数城市不适用，一来引入国外先进一次设备，投资巨大却收效甚微；二来这种方案对于监测中性点小电流接地故障中的单相接地故障是一个盲点。第二阶段为主站的发展，即在调度中心建立SCADA系统，实现对配网系统的实时监控。相比于初期发展，这种方式可以在配电网正常运行时对其进行协调管理，而且缩短了故障处理时间，实现了系统的智能化运行，这种方式在国内广为传播并普遍使用［2－4］，其一个限制条件是依赖主站进行故障处理，不能直接在厂站上进行处理。第三阶段，经过多年的配网改造，通过自动化装置和系统的安装，逐步实现了集变电站自动化、馈线分段开关测控、电容器调节控制和远程抄表等功能于一体的配网管理系统。

2 配网自动化的规划

配网自动化的最终目标是使用户对用电服务水平满意，切实感受到供电的可靠性和电能的优质，在故障处理时能够快速消缺，缩短因故障引起停电的时间。配网自动化系统本身要求简明实用，其技术实现方案主要采用就地控制型馈线自动化和三遥，对于架空导线采用就地控制型建设模式，电缆线路采用实时监测＋遥控模式，使用GPRS通信。对于重要负荷和新建的高新地区可以投入较多资金，采用以三遥为基础的集中控制型模式，使用光纤通信。

2.1 架空导线的馈线自动化模式

多采用就地控制型方式，利用GPRS通信通过智能柱上负荷开关和断路器将馈线进行分段，现场的配电终端和保护及自动化装置相互配合，实现监测馈线的分段运行状况，隔离分段或分支故障。

2.2 电缆网“三遥”自动化

在高新地区一般实行“三遥”自动化，即采用集中控制型模式，使用光纤通信，使配电终端DTU和配电主站进行双向通信，实时监测配电网的运行状态、配电设备和故障信号，其配电主站可以自动控制智能开关的投切，也可以人工介入，利用管理模式，快速消除故障，保障电力供应。

2.3 架空导线及电缆的智能终端布置

对于运行线路，智能终端要根据主干线的重要分段开关或参照故障发生次数进行布置，在故障率较高的分支点安装终端，以实现投切。例如，支线长度大于5 km安装智能断路器；当支线长度大于10 km时，除安装智能断路器外再加装智能负荷开关。新建线路工程或线路开关需要改造时，建议全部更换为智能终端。

3 配网自动化存在的问题及建议

3.1 存在的问题

伴随着电力系统的不断发展和国民对供电质量的要求越来越高，配网自动化也遇到了越来越多的问题。从目前的实际情况看来，主要为配网系统本身发展的一些问题和实时建设的问题，具体包括以下几个方面：

3.1.1 功能设计的偏向性

配网自动化发展的初衷是提升故障解决效率，所以过去很长一段时间，配网自动化的功能设计过于偏向故障整定，虽然提升了配网的供电可靠性，但功能设计单一，不利于配网系统的后期发展，制约了其与其他系统的进一步融合和优化。

3.1.2 配网自动化的结构设计失衡

配网自动化的智能设备和通信系统需要很好地协调配合，一些电力企业在设计时不注意统筹兼顾，在较落后老旧的设备上使用较先进的自动化系统，达不到“三遥”功能，或通信通道不够，容量太小，导致传输延迟甚至引发误操作；或者采用了先进的智能终端，但软件系统没跟上，浪费了资源。这些都是结构性失衡，前者需要重新安装大批设备，耗费极大。

3.2 建议

（1）根据可靠性、易操作性、前瞻性的配网自动化系统总体规划原则，在配电网建设或改造时应将未来配网系统的发展趋势考虑进去，为以后配网系统的优化发展留下充足的空间，也可以避免因适应配网自动化发展而去大量更换配网硬件的资源浪费。

（2）加强地区供电的环通，加装环网柜和负荷开关等设备实现环网化，对地区进行分片供电，使得发生故障时可以有效隔离故障地区，缩小停电范围，为配网自动化打好基础。

（3）对于供电可靠性要求特别高的地区和负荷密度较小、网架结构薄弱但具有较大潜力的区域，在规划建设或改造发展时应以发展配网自动化为目标，合理改造电网的供电半径，加强其网架线路，使用智能化配电终端，并根据当地具体条件分布实施。

（4）“三供一备”和“两供一备”等典型的配网接线方式可以广泛应用在城区的配电网中，结合开关站的建设优化电网结构。在负荷比较大而密集的供电区域采用双环网结构，对环网线路进行合理分段，使得馈线和主干线在发生供电故障时能够快速转移负载。

（5）配网自动化的基础是一次设备，所以要建立智能化的配网系统，在选用一次设备时要考虑配网自动化发展的趋势，打好基础。选择的设备不仅要满足基本的功能技术等要求，还要考虑到其智能远动性，具备较强的抗干扰、抗腐蚀等适应恶劣环境的运行能力。

（6）在安装了配网自动化系统的供电区域可以通过智能程序自动分段定位故障点，并立即隔离故障区域，加强供电可靠性，在消除故障后能够自动恢复供电。有的地区不具备实现自动隔离故障和恢复供电的条件，可以先实现故障的定位和报警功能，使得主站调度能手动调整负荷，拉断相关开关。

（7）配电网由传统的杆上变、柱上开关、架空导线逐步向箱式变、开关站、地埋电缆发展，规划时应和当地政府沟通协商好，在开关站、箱式变上预留自动化装置的位置，在地埋电缆铺设时也要为通信光缆留出空间。

（8）在珠三角地区，配网自动化系统在发展中融合了很多别的系统，例如GIS地理信息系统，GIS系统可以将地理走向、杆塔、线径、线路长度、线路负荷分布与配网自动化系统搜集的电网运行数据相匹配，以更加直观地监测配电网的运行状态，在发生故障时也可以从GIS上看到故障范围，对于故障抢修具有很好的指导意义。

4 结语

在人们对供电质量要求越来越高的形式下，配网自动化得到了极大的关注，同时配网自动化的实现是供电企业得以生存和发展的必然要求。配网自动化在城市电网建设和改造中具有十分重要的作用，其规划与实施是一项牵涉范围广、投资大的系统工程，本文对此提出了一些问题和建议，希望能够吸引更多的人来深入研究配网自动化，从而把我国的电力系统建设得更加坚强智能。

［1］陈堂，赵祖康，陈星莺，等.配电系统及其自动化技术［M］.北京：中国电力出版社，2003.

［2］朱英伟，何云良，徐文，等.金华地区配电自动化系统一期工程实施方案［J］.电力系统自动化，2002，26（9）：78-79.

［3］孙德胜，郭志忠，王刚军，等.馈线自动化系统设计［J］.继电器，1999，27（4）：38-41.

［4］殷立新.经济实用的配电自动化模式［J］.农村电气化，2001（3）：22.