基于智能电网的配电自动化改造建设

王寒雨

【摘 要】本文主要针对配电自动化的建设标准、智能电网的特点、配电自动化的作用、智能电网配电自动化的发展过程以及配电自动化改造方法进行简要分析，仅供参考。

【关键词】智能电网；配电自动化；改造建设

一、配电自动化的建设标准

目前，国家电网公司已经制定了智能电网技术标准体系，以指导与协调智能电网技术的发展。其中，智能电网技术标准体系主要涵盖综合与规划、通信信息及智能发电、输电、配电、用电、变电、调度多个专业分支，26个技术领域，共92个系列标准共同组成。而智能配电建设则重点关注配电自动化、配电储能系统并网及配电分布式电源并网3项关键的技术领域，三大技术领域的具体内容如图1所示。

配电自动化所制定的标准涵盖的范围为配电自动化技术导则及建设、允许、自动化系统、设备系统、验收、运行维护等标准。而具体的标准主要包括《配电自动化主站系统功能规范》、《配电自动化技术导则》及《配电自动化运行维护管理规定》等。

二、智能电网的特点

1、自动检测和修复

传统的电网由于线路较长，长期暴露于室外，很容易受到各种外来因素的干扰和破坏，且发生故障之后段时间内无法找到故障源，因此修复需要较长的时间。智电网在线路布设的时候采用信息化的技术，可以时时的监控线路输送电的状况是否正常，如果哪里出现了问题或受到了破坏，可以迅速反馈到配电终端，并根据设定的程序进行自动的修复，如果问题较大，也可以反馈到技术人员那里，到指定的故障区迅速解决。

2、可以根据用电需求，适当的调整各地配电情况

每个区域根据地形情况，工业和商业、居住的配比情况不同，对电力需求是不一样的。在智能电网的终端。可以实时了解各个的用电需求情况，将那些某些区段配电需求不是很大的区域供电减小一部分，来提供给其他用电需求高的区域。到另一个时段的时候，再自动调节回来，达到各地的供需平衡。

3、电力单位和用户的共同管理

在智能电网的建设中，有效的将用户也纳入到电力管理当中。用户可以根据自身的生活习惯和用电需求，实时的在系统中进行反馈，一方面可以节约自己多余的用电量，减少电费。同时电力单位在对区域进行用电需求统计的时候，可以根据这些数据做到全面的调控，这样更有针对性，达到双赢的效果。

4、信息化和智能化的技术应用

智能电网依靠的工具就是现代化的网络技术：信息化和智能化。将输电调配，用电需求有机结合在一起，达到最优的配置效果。同时对于线路的监测、故障的检修工作可以更加高效，精准，甚至自动修复，实现真正的智能化。

三、配电自动化的作用

1、提高整个系统的高效运行

传统的输电线路布置，是各个地区来提需求，再由供电单位来进行针对性的供电。但是由于很多区域对用电量没有进行精准的统计和计算，有的报的过于富余造成浪费，有的则报的量过少达不到使用要求，对后期的使用都产生或多或少的影响。如果采用配电自动化的系统，可以根据各地的需求实际情况来进行供电，并根据不同时间段和工业、民用区域分布来进行实时的调控，满足整体需求变化，达到最优的效果，有效防止浪费和不足，使系统高效运行。

2、可以防止大面积停电

很多区域可能在某个阶段和时期对用电的需求量会很大，特别是夏季大量的使用空调和制冷设备，使配电主干线路造成过大的负荷，如果负荷超过了设计值，线路就可能发生损坏甚至烧掉，而造成一个区域的大面积停电。在智能电网的配电自动化建设中，服务终端可以根据用电需求量的大小及时进行调整。而且及时是某个部位发生故障，配电系统也能马上检测出来迅速对其进行修复，有效防止大面积停电。

3、提高电力单位的管理水平和工作效率

智能电网在传统电网布置的基础上加入了信息化的建设，对于居民用电需求、电力变化、故障分析和检修等工作都可以进行迅速的反馈和处理。且由于电力企业管理制度和程序的问题，很多故障需要经过层层的审批和分析才能得到结果和处理方式，这往往需要很长的过程，导致破损的线路长期得不到修复，严重影响了人民的生活。配电自动化就可以有效解决这一管理制度和工作效率的问题。

4、提高经济效益

配电自动化可以根据各区域的需求，有针对性的布置电网，减少了不必要的线路布设和浪费，而且可以选择最优的布设线路，最直接的进行供电。在线路的运行维护管理中，常规的都是工人在各地进行巡查，对线路进行常规性的经常检查，这个工作需要花费大量的人力和物力、金钱。如果进行配电自动化，这些检修工作可以完全由系统自动进行，并且监测的速度和精确度比人为操作都要高，工作效率得到大步的提高，而且可以减少很大一部分成本，提高了经济效益。

四、智能电网配电自动化的发展过程

电力事业发展的一个重要标志就是实现了配电自动化，根据国内建设和发展电网过程中实现配电自动化的情况分析，发展智能电网配电自动化主要分为三个阶段：将开关设备进行配合；配电网络通信自动化；配电控制自动化。

1、配电系统开关设备配合的自动化阶段

配电系统实现了开关设备相互配合，但是配电网中的主要设备并未建立共同的计算机网络系统以及网络通信等，配电网中一些非常重要的設备（例如分段器与自动重合闸的使用），对配电网实现自动化功能主要表现在，在配电网出现问题产生故障的过程中，系统可以通过一些配电开关设备之间进行相互配合，隔离配电网中发生故障的区域或者维护系统运行等，从而有效保障了配电系统稳定正常的对用户进行供电服务。而配电系统在自动化开关设备相互配合的状态下实现了自动化，也对供电可靠性产生了非常积极的影响作用，当然，实现该配电自动化也有缺陷，其中最重要的缺陷表现在配电系统自动化只是存在于配电网发生问题产生故障过程中，而且维护该系统的自动化必须定时维护设备。因此，它并不可以完美实现稳定和安全的自动化维护。

2、配电通信网络自动化阶段

配电通信网络具有的最显著的特点为使用了配电网中的通信网络和后台的计算机网络，这对于配电网实现自动化功能来说有着本质提高。正常运行的配电系统，使用后台的計算机网络仍然可以使自动化控制得到实现，从而最大限度地保障了配电系统安全稳定地运行。与此同时，通过通信网络的应用对遥控维护配电系统也非常有益。

3、配电系统自动控制

配电网自动控制的核心任务是添加了与之相应的自动控制功能；其主要是通过计算机技术不断飞速发展，实现了自动配合开关设备以及在后台计算机网络控制应用的基础上添加了自动控制功能。它不但能够实现配电自动化的正常运行，也可以实现通过远程进行自动化的遥控。

五、配电自动化改造方法

配电系统的自动化改造是一项庞大而系统的工程，主要涉及以下三个方面。

1、改造主站自动化系统

主站系统主要包含了三个子系统。第一个子系统为配电主站系统。这个系统中的RTu服务器中包括了主前置服务器；当主前置服务器发生故障的时候，系统能够自动配置一台代替服务器，在一定程度上可以有效保证系统的稳定运行。而以上功能全部通过nap实现。而子站服务器中，通过与之相关联的交换机，能够给主前置机服务器发送数据信号，而这类数据信号由dater接收后再存入本地，从而让数据得到实时共享。第二个子系统为配电应用软件子系统。一般情况下，在已经完成了配电网自动化改造工作后，为使系统满足技术发展要求，必须通过联机调试来测试系统故障恢复的能力，即配电系统自动化功能；调试前，必须使相应的条件已经完成，即已完成主站配置库、系统主站与子站间有正常的通信、FTU中的功能正常。第三个子系统为配电管理系统。配电网的功能主要是AM/FM/GIS，它通过计算机技术与空间数据处理以及电力系统技术相结合，主要通过分析与显示电力设备空间的定位数据，与此同时也能够分析相应的属性资料。其中，AM为自动绘图系统，FM为设备管理系统，GIS为地理信息系统；而这三者结合在一起就成为DMS基本平台，并通过建立的DMS信息数据库为子系统提供一些共享资料；其优点主要包括：提供的资料的冗余度较小且具备统一性，而且还有非常人性化的标准操作界面。除此之外，通过GIS系统的应用，电力系统具有了一种新颖的表示方法，具备了非常直观的特征，而且加强了管理空间的能力。

2、改造子站自动化系统

配电系统中需要监控很多电气设备，其中与配电主站直接关联的设备监控难度比较大，所以必须通过中间级进行监控，而中间级就是配电子站系统。配电子站的主要功能是采集数据以及监控系统。除此之外，还可以实时监控传输到配电主站的通信处理器内的实时数据，这样做不但可以节约主干通道，也可以让配电自动化的主站顺利承载自动化的结果。

3、改造终端系统自动化

对于城市配电系统来说，其终端系统自动化的功能主要是：实时监控系统中的各类设备，例如：柱上开关或者配电变压器等设备，它不但需要完成遥测、遥控以及遥调的功能，还必须识别和控制系统出现的故障，通过配合主站和子站，检测和优化电力系统的实时运行状态，而后重新构造网络隔离故障。根据相关的要求，改造终端系统的方案主要有以下几个方面：其一是改造数据集中器；其二是改造开闭所自动化终端。其三是改造柱上自动化终端。

结束语

本文比较全面地对配电自动化技术进行了总结、概况和探索。在我国加快电力发展进程，满足经济社会发展需求的过程中，发展配电自动化技术不仅是缓解电力紧张的有效经济措施，对于环境保护、资源优化配置和可持续发展也具有深远意义，配电自动化技术是一项长期而复杂的系统工程，势在必行，任重道远，前景广阔。

参考文献：

[1]赵江河，陈新，林涛，王鹏.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化，2012，18：33-36.

[2]石从永，刘丹平.试析智能电网配电自动化的改造策略[J].中国新技术新产品，2012，22：162-163.

[3]支秋林.试论智能电网的配电自动化改造[J].价值工程，2014，09：26-27.

[4]李世毅.浅谈智能电网配电自动化改造[J].中国高新技术企业，2011，25：35-37.