浅谈配电自动化在配电线路中应用的意义

陈志远

摘 要：配电网是电力供应链的末端，直接面向社会和广大客户用电服务。配电自动化是坚强智能电网建设的重要组成部分，是进一步改善配电网供电质量，提高供电可靠性的关键手段;是优化资源配置，提高设备利用率，进一步开发利用清洁能源的必要措施;是加强和完善配电网管理，提高管理效率的重要途径。本文对国内外在配电自动化技术和相关设备的现状进行了分析，结合新型电力电子技术、信息技术、互动策略等，对配电自动化在配电线路中的应用进行了探究。

关键词：配电自动化;配电线路;信息互动

当前在大力建设坚强型智能电网环境下，如何建设智能配电网现在还没有一个完整的提法。作为共识认为智能配电网将最终在配网调度上体现，其很大程度上取决于配网自动化水平的高低。因此，配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。本文将在介绍国内外在配电自动化发展和配电自动化系统设备研发现状的基础上，针对智能电网建设下配电自动化在配线路中应用的意义进行阐述。

1配电自动化技术的发展现状

近几年，电子信息和计算机技术的迅速发展以及我国配电一次电气设备制造技术的提升，为配电自动化技术的发展提供了有力的支撑：

1.1与配电自动化配套的一次开关設备制造技术进步显著，包括架空配电线路开关、负荷开关、电缆配电线路中的环网柜等设备都已经在配电网中广泛使用，近些年配电自动化试点建设地区的设备运行情况表明这些一次设备已经能够满足配电自动化的要求。

1.2配电自动化终端设备性能比较稳定。目前一些国产终端设备的各项指标已经达到世界一流水平，同时兼顾适应各地区的气候环境特点。各地的终端设备应用情况也反映出国产配电自动化终端设备使用性能稳定，技术支持力量充沛，发展前景良好。

1.3光纤通信技术的应用促进了配电自动化系统自愈功能的实现。当前配电自动化系统已经能够满足配电网数据信息和控制信息的可靠传输。基于GPRS/CDMA的无线数据传输技术以及数字式中压配电载波技术也都得到了广泛的应用，成为了配电数据采集传输的重要手段。这些通信技术在配电自动化的试点建设中都获得了成功的应用;（4）配电自动化主站系统技术逐步发展成熟，已经成为了配电网调度、监控管理的重要工具。主站是配电自动化系统的核心部分，能够实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网分析应用等扩展功能。当前配电自动化主站主要用于实现配电自动化系统与生产管理系统、GPMS配电管理系统、95598呼叫中心系统、调度SCADA系统等的信息交互。

2配电自动化的发展趋势

2.1标准性

配电自动化系统工程复杂，信息量巨大，涉及调度、运维、营销等多个应用系统的相互接口和信息集成。为了实现电力系统的各种不同应用软件系统的集成和规范各个对象系统间的接口，国际电工委员会制定了IEC61968（配电管理的系统接口）系列标准。支持基于IEC61968标准的信息交互成为配电自动化发展趋势之一。

2.2多样性

随着智能电网建设的开展，配电自动化技术发展迅速，针对不同城市、不同供电企业的实际需求，配电自动化系统的实施规模、系统设置、实现功能上不尽相同，《配电自动化规划设计技术导则》规定结合一次设备需要，站所终端可以建设成“三遥”、“动作型二遥”、“标准型二遥”、“基本型二遥”四种建设形式，实现对应不同的功能。因此，配电自动化技术及其实现形式的多样化是发展趋势之一。

2.3自愈性

配电自动化是实现现代配电网的重要技术，而智能电网的重要特征之一就是自愈性。配电网的自愈性是要求在故障发生时自动进行故障定位、隔离和负荷转移供电，而且未来将逐步升级为能够适应分布式电源的双向潮流下的馈线自动化功能。

3 配电自动化在配电线路中的应用

3.1对于多供一备电缆配电网

若多供一备电缆配电网中的某一个正常供电的电源发生故障，则直接跳开该电源所带线路的变电站出线开关将线路隔离，之后合上线路末端联络开关，由专用备用电缆恢复对整条线路的供电。

采取上述故障处理措施后，才能发挥出多分段多联络、多供一备等模式化接线配电网的优势，例如2分段2联络配电网最大利用率达到67%、3供1备配电网最大利用率达到75%。

3.2 对于多分段多联络配电网

若主干线故障，则由变电站出线断路器跳闸切断故障电流，并由配电自动化系统根据故障指示器或人工查线确定故障位置，然后跳开故障位置两侧相邻开关隔离故障。若故障未处于变电站出线开关的相邻区域，则合变电站出线开关以恢复对故障位置上游健全区域的供电，若故障位置下游存在需要恢复的健全区域，则跳开故障位置下游健全区域的分段开关，将故障位置下游的健全区域分段，然后分别合上各段对应的联络开关，使得每个备用电源仅恢复其中一段线路的供电。

若N分段N联络配电网中的某一个电源点发生故障，则直接跳开该电源所带线路的变电站出线开关将线路隔离，然后跳开线路上的全部分段开关将线路分为N段，再合上各馈线段对应的联络开关，分别由每个备用电源恢复其中一段线路的供电。若是架空线路，还可以配以重合闸机制以区分永久故障和瞬时性故障。

3.3 借助配电自动化提高配电网应急能力

目前，配电自动化系统的故障处理策略，都是针对配电网发生馈线故障的情形。但是在一些情况下有时还会发生造成一条甚至多条10kV母线失压这类影响较大的故障，例如自然灾害（如冰灾、雪灾、地震等）造成输电线路倒塔、外力破坏或输电线路故障、检修等。在上述情况下，有时在高压侧不能确保全部失压母线恢复供电，就会造成配电网大范围长时间停电。尽管造成10kV母线失压的故障发生概率较小，但其造成大面积停电的危害极大。随着电网的建设与改造，配电网的电源点、网架结构以及分段和联络趋于合理，使得通过中压配电网大规模地转移负荷成为可能，配电自动化的实施，使得大批量开关的操作能够在很短的时间内完成，因此，实现紧急状态下配电网大面积断电快速恢复具有可行性。在紧急状态下配电网大面积断电快速恢复理论研究与实践方面，已经取得了许多研究成果，将这些成果应用到配电自动化系统中，将能有效提高配电网应急能力。

4 结束语

配电自动化不仅在配电网故障情况时进行快速诊断、自动隔离，以减少故障停电范围，恢复非故障段供电，提高供电可靠性;而且在配电网正常运行时，通过监视配电网的运行工况，优化配电网的运行方式，合理控制用电负荷，改善供电质量，从而提高设备利用率，实现电网经济运行。通过配电自动化系统与相关应用系统的信息交互，可以实现对配电GIS、PMS、用电信息采集系统、营销管理信息系统、“95598”等多个系统之间的互动应用，加强配电网故障抢修、检修的信息互动与业务集成，为配电网生产抢修指挥提供技术支撑，提高配电网精益化管理水平。

参考文献：

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[5]王海燕，曾江，刘刚. 国外配网自动化建设模式对我国配网建设的启示[J]. 电力系统保护与控制，2009，37（11）：125-134.