配电网自动化系统及控制模式的分析

黄吴佳

摘要：随着我国电力系统的快速发展，配网自动化系统在我国的电力系统中得到了广泛的应用。实现电力系统配电网自动化运行是保证我国电网安全可靠的前提，而在配电网自动化系统的发展过程中，多数采用的馈线自动化，馈线自动化在实际应用过程中存在着一些问题。本文通过介绍配网自动化系统的结构与特点，研究了馈线自动化控制系统结构及控制模式等内容，为配网自动化系统在我国电力系统中的应用提供了指导作用。

关键字：配网自动化；馈线自动化；故障检测

随着我国经济的快速发展，配网自动化系统中应用了越来越多的数据通讯、数据存储和电力电子等内容，这也就要求配电网自动化的稳定性及可靠性要求越来越高。配电网在供电系统中是直接与用户相接处的，配网自动化是是实现电力系统中信息化、自动化的关键，但在实际的配网自动化过程中仍然存在着一些问题，因此配网自动化受到越来越多用户的关注。

1.配网自动化系统的結构与特点

配网自动化系统在整个系统的管理和控制过程中，是通过各个不同层次的实时通讯进行信息的交换来实现的，在配网自动化系统中各个层次之间是相互独立，但又相互联系的，在对电力系统中，对于负荷较大且较为集中的地方，对供电的可靠性和供电质量就需要有更高的要求。配网自动化系统主要完成的功能包括：配网、馈线自动化、配电地理信息、与其他系统的接口、自动抄表等功能。

1.1配网自动化系统的结构

（1）配电主站层

配电主站层是通过检查电力系统中的设备运行情况来实现控制功能，主要功能是检测电力系统的故障，当检测到故障时，及时的判断故障的位置，及时的进行故障隔离，实现短时间内停电。

（2）配电子站层

配网子站是连接主站和终端的桥梁，主要功能是一方面实现与主站的通讯，同时将信息反馈给线路末端设备。

（3）配电终端层

配电终端层是配网系统中的各种开关等，主要是控制设备的相关运行情况，并执行自动化控制的功能。

1.2配网自动化系统的特点

配网自动化系统各分层之间通过通讯系统进行信息的实时交换，各分层系统结构存在着以下特点：

（1）各层次执行不同的功能。在配网自动化过程中，配电主站实现正常情况下的系统故障识别，子站层则是进行信息的相互交换，终端层则是进行数据的采集并执行配电主站的相关命令。

（2）各层次之间相互协调相互配合。配网自动化系统中，配网主站、子站和终端层之间相互连接，各个层次之间相互依存但又相互独立，缺一不可。

（3）配网自动化实现控制的最优化。配网系统应用过程中，可以根据电网的实际用电情况为用户提供可靠的供电，实现供电质量的最优化。

2.配网馈线自动化的控制模式

配网自动化系统主要功能是对电力系统的电压、电流、有功、无工等信息进行实时的监控，当出现故障情况时，可以及时的对故障进行识别、定位，并能够在短时间之内实现故障的切除，故障切除后由其他系统及时的供电，恢复系统的正常工作。在配网自动化系统中，馈线自动化采用的分段式的供电网络，在馈线自动化的实现过程中需要一个合格的电网系统才能通过馈线自动化提高供电的可靠性。

电网系统中，馈线自动化实现的条件是：（1）合理的布置电源分布点；（2）具备10KV的主干网架；（3）具备联结的条件。

2.1配网自动化的开关设备

在配网自动化系统中，开关控制是保证供电线路可靠性的重要保证，因此对于开关的动作特性要求也较高。在开关控制过程中能够通过控制器实现开关的断开、合闸等，这就需要在整个配网自动化系统中需要设置保护、测量装置及执行机构等装置。随着现代化的控制要求，在配网自动化系统中仅仅靠开关设备来实现电网的检测及故障隔离是满足不了用户的供电需求的。因此，在配网自动化中就需要优化电网的电能，采用灵活的控制结构，保证电能能够最大限度的进行利用，降低电能损耗。

2.2配网自动化馈线自动化

配网自动化系统中，馈线自动化是实现配网自动化的重要保证。在配网自动化中，主站层、子站层和终端层的自动化实现都需要馈线自动化才能得以实现，馈线自动化的关键是需要保证通讯的质量。各层设备的可靠性、各层设备之间的相互通讯质量都会影响馈线自动化的质量。这就需要配网自动化系统设备之间分层设置，分层设置很好的提高了配网自动化系统各层的可靠性。当通讯功能出现故障时，分布设置的设备可以自动的切除故障，并能够实现负荷的转移。因此，在馈线自动化过程中进行设备分层设置可以减少对通讯设备的依赖性，可以保证终端设备的故障信息处理的可靠性。在负荷转移过程中，主站可以通过预先的事故分析在线生成符合转带的列表，从而根据不同的情况进行负荷的转移，在负荷转移过程中，通过开关控制，由主站层进行统一的操作，实现负荷的转带。

2.3配网最优控制模式

配网自动化最优控制模式实现了监控、管理等功能的一体化，通过通讯系统使得配网自动化系统中之间的设备相互协同、相互配合，提高了电能的有效利用，在分层结构过程中，配网的最优控制模式应为馈线自动化，可以及时的实现对故障信息的监督，馈线自动化系统通过通讯功能将配网自动化系统的主站层、子站层和终端层进行了联合，主站层通过通信将终端层的开关设备联合起来。

3.结论

综上所述，配网自动化系统在我国的电网系统中具有重要的作用和地位，在配网自动化的结构中应以分层分布控制模式作为馈线自动化的最优模式，在馈线自动化最优模式下，通过配电终端来实现对故障的识别及隔离，在很大的程度上改变现有的配网终端功能，因此，加强馈线自动化在配网自动化中的应用，对于提高供电的可靠性，降低供电过程中的能量损耗，符合我国时代的发展需求。