配电网自动化应用

【摘 要】 随着我国城市化发展进程的加快，配网自动化在经济的快速发展和科学技术的提高情况下，社会对供电可靠性和供电质量的要求也越来越高。本文从配电网自动化概述出发，分析了配电网自动化的应用原则、要求及自动化实施的模式，最后探讨了配网自动化实施中应注意的问题，以加快配电网自动化的发展，提高配电网供电可靠性。

【关键词】 配电网 自动化 应用 实施问题 1 配电网自动化概述

配电网自动化就是是利用现代电子、计算机通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行以及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。从而改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。

配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制/scada），馈线自动化（fa，即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复）、负荷管理、地理信息系统（am/fm/gis）、配电应用分析（pas）等。实施配网自动化可以大幅度提离供电可靠性，同时具有减人增效，降低经营成本的作用：远期的意义即针对在良好一次网络的基础上的自动化系统可优化运行，保持能量平衡，减少尖峰负荷，进而具

有推迟新建项目的潜在经济效益。 2 配电网自动化的应用原则 2.1 适应性原则

（1）适应城乡经济实际条件的原则。由于农村地区的条件不是很发达，因而不能照搬发达国家的配电网自动化模式，应结合实际条件，以解决配电网的实际问题，符合供电可靠性及用户的要求为出发点，将有限的资金有效地投入到配电网自动化中去。（2）适应配电网发展的原则。随着“农网改造”的不断发展，配电网无论是线路长度还是设备容量都在不断增长。配电网自动化应该适应发展了的配电网，反过来，发展配电网更需要实现自动化。（3）适应定时限保护的原则。定时限保护方式采用电流阶梯和时间阶梯重合模式，这样就使的上下级保护配合方便、协调。而反时限保护由于设备、产品的实际保护特性有差异，使上下级保护的配合不协调。 2.2 逐步完善的原则

配电网自动化是一项综合性系统工作，它涉及到县城建设、配电网规划、设备选择等一系列繁杂工程，内容丰富、技术性强。对于配电网自动化的发展应落实分期、分阶段进行。首先，变电站出线以自动化重合闸作保护，线路上装多组自动配电开关，建立电压控制系统。其次，增设通信及控制设备。各分支线自动配电开关，由各营业所实现控制，对负荷进行调配。再次，增加各营业所与配电管理中心的通信。将各点信号传送到配电管理中心，实现微机控制及信息的自动处理，达到完善的配电自动化。

2.3 采用电流控制式的原则

由于重合断路器经常有合分操作以及瞬时性故障时自动重合，使得配电开关频繁动作，导致设备町靠性降低，影响使用寿命。另外，自动配电开关有个合闸延时时间，故障时在并联组数较多的线路，最末级完成合闸的时间达几十分钟，合闸时间明显大于故障判断时间，影响供电的连续性。此外，自动配电开关不具备计数功能，只靠一次合闸时间来判别。相比之下，电流控制式采用的设备没有这些缺陷，比电压控制模式更为简单。 3 配电网自动化的要求

配电网自动化是以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制、调节和事故处理的技术，其目的在于保证配电网安全经济运行发送电压质量降低电能损耗、快速处理、提高供电可靠性。它应当满足以下几方面的要求：（1）通过实时监控系统，监测每条线路上的负荷运行情况，及时发现不安全因素，消除事故隐患，使配电网安全运行。（2）通过系统监测功能及时发现用户计量表故障，防止窃电，避免用电量损失。（3）具备可靠的、高速率的通讯。（4）具备完善的、能识别故障电流的、满足室外恶劣环境的故障控制器，以及实现断路器远方操作。（5）能通过系统监测功能及时计算线路线损，使线路能在最佳的经济状态下运行。（6）系统的电量控制和功率控制可促进电费回收。（7）配电网自动化的主站系统应具有扩充性和开放胜功能，主站软件功能完善，硬件上有足够的处理速度和裕度。

4 配电网自动化实施的模式

4.1 变电站主断路器与馈线断路器配合模式

由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配电网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关具有自动操作和遥控操作功能，开关具有自动操作和遥控操作功能，远动装置，事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。

4.2 自动重合器模式

自动重合器是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。出现故障时，就可以由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器进行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 4.3 自动重合分段器模式

每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此模式在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电，当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。 4.4 馈线自动化模式

馈线自动化模式自身又分为就地控制模式、计算机集中监控模式和就地远方监控混合模式。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案。就地与远方监控混合模式，采用断路器 （重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种模式不仅能及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，还可以实现网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 5 通信网络

通信网络方面，需要根据配电网分层分区的特点进行设计。通常电压等级不同或相同电压等级情况下的不同母线是运行的，采用适应配电网结构的分层分区设计的通信网络能够保证通信畅通并保持管理、运行以及维护的一致。通信网络的介质需要综合考虑技术和经济等方面因素，通常城域网可以利用光纤介质，发挥光纤网大容量、高速度的优势，能够解决城域网站点数量少、信息量大的问题，而且避开了光纤介质不适合多站点网络的弱点。中层数据网可以利用光纤或是电力载波等作为通信介质，由于中层数据网具有设备数量多、单台设备信息量小、信息需要实时传输等通信特点，选择光纤可以发挥光纤网抗干扰性好的优势，但无法发挥光纤网大容量、高速度的优势，且随着配电网规模的不断扩大，需要串入的节点会不断增多，将导致光纤网可靠性降低、速度减慢、维护检修等工作量增加，使光纤网失去优势；选择电力载波可以发挥其便于安装、扩展的优势，而且节点扩展不影响系统的可靠性，但电力载

波的速度较低，抗干扰性能也较差。 6 配网自动化实施中应注意的问题

配网自动化的实施涉及的部门多，投资大，是一项系统工程，因此配网自动化的规划是必不可少的，必须结合当地配电网的发展规划，制定详细的配网自动化的实施计划，整体考虑，分期分批实施，同时要和供电企业内部信息化建设相协调。

在实施配网自动化后，降低了运行人员的劳动强度，提高劳动效率，使运行人员对配电网络的运行状况掌握得更全面更快捷，为供电企业创造更好的经济效 益和社会效益。配电网自动化的实施，改变了配电网传统的运行管理方式，但对运行人员提出了较高的要求。配网自动化不同于调度自动化和变电所自动化，配电终端设备均为户外运行，这就要求所选择的设备具有抗高温、抗低温、防凝露、抗风沙和抗老化等能力，配网自动化系统的测控对象多，设备数量巨大，因此要考虑设备的性价比。进行通信系统建设时，需要和调度自动化的通信系统相结合，统筹考虑。有些地区已建成包括调度主站和变电所的光纤通信网，配网自动化系统就可以利用已有的通信通道，就近接入变电所以节省投资；有些地区的通信系统不太完善，在进行配网通信系统的建设时，应为调度自动化、集中抄表等留有足够的余量。配电终端设备中的电源用于控制开关动作，正常情况下从线路中取得，线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性。在配网主站的建设中，应注意实用和可扩展。配电地理信息系统的建设应注 意配电系统设备分布区域广，管理部门多的特点，

宜建立分部门分区域的管理，即建立分布式地理信息系统。配网应用分析（pas）的实施相对要求比较高，需要有完整准确的配电网参数和历史运行数据，运行人员应具有一定的水平，pas是一个实时系统，数据变化快，应经常维护，经常使用，才能使系统免遭淘汰。 7 结语

随着我国社会经济和人民生活对电力的依赖程度越来越高，配电网已经成为城市生命线工程的重要组成部分。因此，应本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，处理好局部与整体、近期与远期的关系，使得整个配电网实现配网自动化时，达到整体经济利益最佳。 参考文献：

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