配网自动化实用化模式建设及系统运行

程永健

摘 要：文章结合实际工作经验提出在系统建设阶段注重规划，系统运行阶段注重维护，建立和完善管理制度和管理流程，推进配网自动化系统应用水平的提高。

关键词：配网；自动化； 建设；规划； 运行维护

引言

电力系统配网自动化建设不仅能够保证电力系统的可靠稳定安全运行，而且还使得配电系统实现了自动化运行，切实提高了配电系统的智能化水平。为了实现社会效益和经济效益的统一获取，供电企业应该重视并做好电力系统配网自动化建设的工作，围绕电力系统的运行对自动化技术进行科学分析和研究。

1 系统建设模式

配网自动化系统主要由配网主站、配网终端以及通信信道等部分组成。

配网主站系统作为配网自动化系统的核心，主要功能为实现配电网的实时监控、故障信息处理和用户管理等。主站系统采集开关位置、量测数据等信息，将控制命令传送给终端，实现对柱上开关等一次设备的控制。此外，主站系统提供与 EMS、MIS、GIS 等系统接口，充分利用 GIS 系统的图模信息，为 MIS 等应用提供配网实时数据、历史数据和配网描述数据。

配网终端设备包括开闭站终端设备 DTU、馈线终端设备 FTU、配变终端设备 TTU 及故障指示器等，主要安装在联络开关、主干线分段负荷开关和分支线分界断路器等位置，实现对具备隔离故障、转移负荷功能一次设备的遥信、遥测和遥控功能。系统从层次结构上具备一定的扩容裕度，根据地区配网自动化系统规模，可以考虑配网主站和配网终端设备之间建立配网自动化子站。配网自动化的通信功能主要为实现主站与子站、子站之间、现场单元之间的通信，由于通信目的不同，通信方式也灵活多样。兼顾可靠性、经济性和实用性原则，一般情况下配网自动化通信系统采用双网结构的主干以太网和独立的采集网，鉴于地理条件、终端类型等因素使用的通信方式也不同，目前主要采用光纤、电力线载波、微波、无线通信等方式，由于配网自动化的通信技术仍在不断发展，制定统一标准的通信解决方案目前尚难实现。

2 实用化模式

根据故障处理的具体形式，配网自动化可以分为分布智能模式和集中智能模式 2 种。

2.1 分布智能模式

分布智能模式下主站与通信系统的作用并不突出，主要依靠具备自动故障判断隔离及网络重构能力的终端设备，常用 FTU 结合负荷开关或断路器构成的具有重合功能的分段器。分布智能模式绕开了主站和通信系统，成本方面存在一定优势，但故障处理及恢复供电时间较长，且容易对系统及用户造成频繁冲击。由于同一线路上、下级重合器动作缺乏选择性，需要对变电站出线开关保护定值及重合闸次数进行修改，网络重构后也需重新整定，多电源多分支的复杂网络，其参数配合困难。分布智能模式对通信条件的要求较低，适合于“手拉手”线路等结构相对简单固定的网架，应用于配网自动化刚刚起步、基础建设相对滞后地区。

2.2 集中智能模式

集中智能模式下，主站采集终端上报的监测和故障信息，根据配电网的实时拓扑结构，经过分析计算判断故障区间，并下达命令给相关的开关跳开以隔离故障区域。故障隔离后，主站考虑网损、过负荷等情况再次计算，确定最佳恢复方案，控制相应开关完成负荷转供。集中智能模式将网络约束和实际负荷考虑在内，对包括多重故障在内的特殊情况也能够正确反映和处理，可极大提高网络重构情形下的电压质量。

3 建设中存在问题分析

配网自动化建设主要表现在预期与实际达成的效果相距甚远； 投资后效益不明显，系统设备运行维护力度不够等。因此在配网自动化建设运行过程中，应做好“规划”与 “维护”2 项工作。

3.1 规划阶段前瞻性与经济性并举

配网规划首要是一次系统的规划，同时做好配网自动化的规划，在规划中既要考虑系统功能完善，又要考虑应用价值的实现。配网自动化建设的目标是提高供电质量和管理效率，如果在一次网架不够完善的情况下，增加自动化功能实现上的投入，不仅无法保证供电可靠性的提高，反而造成大量无效用的投入。因此系统建设前应做好配网结构和负荷情况调查，且结合本地区配电网规划，进行自动化系统建设。

3.2 系统建设运行抓好管理维护

配电网的结构和运行有其自身的特点，应坚持“简单、可靠、实用、经济”的建设原则，统一设计、分步实施，必须从实际出发，有计划、有步骤地分阶段、分区域实施，试点实施工作应根据各地区配电网的实际情况确定。系统运行过程中坚持建设和管理并重，结合配网自动化系统建设目标，建立和完善配网管理制度和管理流程，推进配网管理水平的提高。

3.3 促成不同厂家、型号设备兼容通用

由于配网自动化点多面广的特点，往往同一公司使用终端设备涉及不同厂家，实际运行中，各厂家设备存在上送信息不一致，核心部件无法通用等问题，导致主站端需重复提出信号上送需求，设备故障后也只能等待相应厂家人员维修处理。在配网自动化运行稳定，掌握设备运行规律后，有必要对终端设备的相关问题进行统一，提高不同厂家设备的兼容通用性，减小维护难度。

4系统运行建议

配网自动化是一项涵盖电网运行管理与自动化、通信等新技术的工作。配电网本身具有点多面广、涉及人员多、线路结构不稳定等特点，加上计算机、信息技术更新换代快，因此配网自动化系统运行维护工作的开展成为决定系统应用水平的关键。本文结合所在单位配网自动化运行情况，对系统应用提出建设 “三个班组”的建议。

4.1 主站维护班组

配网自动化涉及到通信、自动化、一次设备、调度运行等一系列相关工作，人员培养和管理就是一项复杂的系统工作。由于人员编制等方面原因的限制，目前在一些地区调控中心主站采用主网、配网合用 1 套班组的模式。该模式下，班组成员维护工作压力大，当工作出现冲突时，鉴于主网事故的影响程度，工作重心转移，导致配网专业非紧急故障难以得到及时解决。为此，建议成立专门的配网主站维护班组，利用系统培训和工作积累培养 1套了解配网运行特点，掌握相关业务技能的班组成员，及时解决配网主站系统运行过程中出现的问题，保障系统稳定运行。

4.2 GIS 绘图班组

遵循 “源端统一、全局共享”原则，目前多地配网自动化系统使用的图模依靠 GIS 系统导入，由熟悉现场接线情况的绘图人员根据 PMS 系统数据绘制沿布图或环网图，再通过数据总线接口对接到配网自动化主站系统。由于配网改造更新频繁，图模异动情况十分普遍，绘图环节成为决定图模质量的关键，为此建议成立专门的 GIS 绘图班组，有效提升图模质量。考虑到配网终端设备点多面广，多数情况下需各供电公司自行绘制所辖区域范围内的沿布图，成立绘图班组存在一定困难，建议对各片区绘图人员组织经常性的培训，结合配调使用需求，统一绘图标准、规范，减少主站端后期对图模的维护工作量，提高图模应用水平。

4.3 终端设备维护班组

配网终端设备大多安装在户外，承受的运行环境较恶劣，且随配网一次设备分布在各个区域，这种情况一方面要求终端设备有承受恶劣环境的能力，另一方面也意味着加大设备维护人员的工作强度。在配网自动化开始建设阶段，应考虑到日后设备维护责任问题。有些地区在配网自动化进入实用化之前将终端设备的维护、消缺等工作划分到变电检修工区，但未成立专门的维护班组，相应的维护人员实际上面临和调度主站主、配网1套班组相似的情况，不利于配网工作的开展。为此，建议有关部门牵头成立专门的设备维护班组，提高配网设备异常、故障处理的时效性。

5 结束语

综上所述，社会经济及各项事业的发展需要有充足可靠的电力能源作为基础保障，为了有效的解决因负荷日益增长而引发的电网故障多发的问题，必须要对电力系统配网自动化建设技术予以高度的重视和深入的研究。

参考文献

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