配电自动化的应用及其发展趋势

陶振洋

摘 要：文章介绍了配电自动化的应用定义与作用，应用现状及相应的管理措施和发展趋势。

关键词：配电自动化；应用现状；实用化；关键技术

配电自动化是一项集多种技术于一体的综合信息管理系统，随着经济社会的发展，配电自动化技术在各种技术共同作用下取得了巨大的进步。配电自动化系统的完善构建将网线数据、离线数据和用户数据融于一体，以实现对配电系统的监测。控制和保护，它可以有效地提高电力管理和服务水平，降低人工成本。

1 配电自动化的概念与作用

1.1 配电自动化概念

配电自动化是20世纪80年代末，美国等几个工业发达国家发展起来的，中国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差，损耗高，电压质量差，自动化程度地，因此加强配电网的建设是当务之急，近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术，对配电系统的安全可靠运行，提高管理水平，降低损耗具有重要意义。

1.2 配电自动化系统的作用

在配电自动化系统中，馈线自动化是基础，因此应以馈线自动化为切入点，逐步实现配电自动化，并且要使锁线自动化起到以下作用：减少停电时间，提高供电可靠性。配电网络经过改造后，实现“手拉手”或环网供电方式，利用馈线自动化系统，可对配电线路进行故障检测定位、自动隔离区段并恢复对非故障区段的供电。这样就缩小了停电范围，大大提高了供电可靠性，提高供电质量。

2 配电自动化的内容

2.1 变电站自动化

发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任務，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。

2.2 馈线自动化

馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有着其自身的技术特点，从结构到一次、二次设备和功能，与高、中压有很大的区别。

2.3 配电管理系统

配电管理系统（DMS）是指用现代计算机，信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监督、管理和控制。它是配电自动化系统的神经中枢，整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。主要功能有，数据采集和监控（SCADA）、配电网运行管理、用户管理和控制、自动绘图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）等。

2.4 需求侧管理

通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制定相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，需求侧管理必将被重视。

2.5 配电自动化的系统网络配图（见图1）

3 简述我国配电自动化的应用现状

我国配电自动化的进展主要表现以下几个方面：（1）配电自动化的管理功能日益多样化，在传统的配电自动化系统中，系统所具有的功能只有2中，一是配电设施、运行状况的监测，还有一个就是数据采集。在新技术的推动下，配电自动化管理水平在原有的功能上添加了配电管理系统、地理信息系统等完整配电自动化实时管理系统，配电主战系统也发生了重要变化。（2）配电自动化技术取得了巨大进步，配电自动化技术的进步主要体现在：a.全网配电自动化的实现。原来是靠重合器时序整定，而今经过大力研究，实现了通过馈线自动化终端来进行检测（图1）。b.地理信息系统的设备和风格的重要转变。原来地理信息系统是孤立的静态设备，随着技术的发展，逐渐转变为动态实时的监控，并将SCADA统一为一体。

4 配电网自动化系统的加强管理措施

4.1 对配电系统自动化系统信息的管理紧紧跟踪配电系统状态数据库，信息管理是配电自动化系统的基本功能。信息系统的管理必须要保证配电系统记录的准确与完整，还要防变配电调度人员对数据的存取，要随着配电系统的扩充加以修改。

4.2 对配电网自动化系统安全的管理的目的是是配电系统发生故障后造成的影响最小。当发生永久性故障时，首先要辨识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。

4.3 不断推荐电网改造工作，加强配电网自动化系统的管理，应优先安排能够增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，使电网结构进一步得到优化，满足合理的变压器容载比的要求。配电网要尽量实现环网结构，以提高互供能力。实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。

5 配电自动化实施的关键技术与发展趋势

实用化及配电自动化未来发展的方向，实现实用化需要克服一下关键技术障碍：（1）加强FTU的功能，FTU是配电自动化系统的重要组成部分，指的是馈线终端装置，主要是用来监测、控制配电线路的运行状况。（2）网络通信技术要满足配电系统的基本要求。在配电自动化系统中，主要是通过网络信息技术来实现对配电系统的监测与管理。我们对网络通信技术的要求是要满足配电系统的基本要求，能够实现多种形式的通信。（3）FTU在设计过程中一定要充分考虑到实际条件。a.配电自动化系统必须具有蓄电池智能维护的功能。b.重视配电主站的建设。配电自动化的实用化对于配电主站的要求是实现分布式管理，在配电主站的建设避要完全以开放式支撑平台为技术支持。c.DMS要根据一体化的要求来进行建设，在DMS数据建模和设备编码的时候，必须考虑到全局信息的一体化建设。d.要保证SCADA系统与GIS之间的有效沟通。

结束语

继电网是电力系统发电，输电和配电三大系统之一，随着经济与科技的发展，配电自动化系统更多地应用于配电网之中，因此，加强对配电自动化系统管理的重要性也日益突显出来，值得得我们深入探讨与研究，方能适应科技飞速发展的需要。

参考文献

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