浅谈配电网自动化系统

　　摘要：经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求，配电网自动化也是电力系统现展的必然趋势。本文分析了配电网发展的现状，对配电网自动化系统进行探讨，并提出配电网自动化应注意的问题。
　　关键词：配网自动化；供电质量；配电管理系统
　　
　　
　　0引言
　　随着经济的发展，全国城乡的负荷都与日俱增，并希望得到充足、可靠、合格、廉价和高质量的电能。尤其是随着电力法的实施和承诺制的推行，对于供电质量提出了更高的要求。如果不对传统配电网进行改造，并提高其自动化水平，是很难满足上述需要的。
　　配电网自动化(DAS)是对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，它是近几年来发展起来的新兴技术，是现代计算机技术和通信技术在配电网监视与控制上的应用。实践表明，配电网自动化可以大大提高配电网运行的可靠性和效率，提高供电质量、降低劳动强度和充分利用现有设备的能力，从而对于用户和电力公司均能带来可观的收益。
　　1配电网自动化的组成
　　配电自动化（DAS）与配电管理系统（DMS）密切相关，从供电网络结构来看，主要包括变电站自动化和馈电线自动化，有的也将负荷管理纳入配电自动化的范畴。配电自动化系统总体结构如图1所示。
　　
　　图1配电网自动化总体结构图
　　2配电网自动化的功能
　　(1)配电SCADA功能主要包括：数据采集、传输与处理；控制和调节；事故追忆；报警处理；历史数据管理；报表管理：曲线及记录；拓扑着色；人机联系；大屏幕投影；系统时钟：设备资科／运行统计；故障定位、隔离和非故障段恢复供电。
　　(2)馈线自动化(FA)功能主要包括：故障定位、故障隔离、非故障区间转带、事故重演、对开闭所故障的处理。
　　(3)自动制图／设备管理／地理信息系统(AM／FM／GlS)。
　　(4)配网主站系统与其他系统连网，主要包括：与SCADA／EMS的连网；与公共信息平台系统的连网：WEB的数据发布。
　　(5)配电管理及高级应用(选配)，主要包括：网络拓扑分析：网络重构；线损分析：状态估计。
　　3配电网自动化系统的通信网络
　　通信系统的建设是配电网自动化系统的关键之一，配电网自动化对通信系统的要求取决于配电网自动化的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平。总体上说，配电网自动化对通信系统的要求体现在以下几个方面：
　　(1)通信可靠性；
　　(2)建设费用；
　　(3)满足目前和将来数据传输速率的要求；
　　(4)双向通信的要求(个别情况时不需要)；
　　(5)通信不受停电的影响；
　　(6)易操作与维护；
　　(7)满足所需数据传输结构形式的要求。
　　3.1通信网络拓扑结构
　　通信网应根据适应配电网按电压等级分层分区控制的特点，在正常情况下，不同电压等级、同一电压等级的不同母线，其运行是相对独立的。因此，采用和配电网结构一致的分层分区通信网络，可以保持通信畅通，而且在管理、维护和运行中也能保持一致。值得一提的是，分层分区在世界信息通信中也是发展潮流。
　　3.2通信介质
　　各层通信网的通信介质应根据各级通信网的技术经济要求决定。
　　(1)城域网的通信介质
　　在地区调度自动化系统中，调度中心与各个变电站之间已建立了完整的通信网，直接利用其备有通道构成配电城域网即可。通信网基本都采用光纤网，光纤网的通信容量大、速度快，在这级网中，每个站点传送的信息量大，而站点数量少，不仅正好发挥了光纤网的优点，并且有效地避开了光纤网中不宜接入太多站点的弱点。
　　(2)中层数据网的通信介质
　　中层数据网是影响系统性能价格比的关键因素，在这级网中，要通信的设备数量多，而每台设备的信息并不多，信息要经常实时传送，这些是这级网的通信特点。
　　光纤网的特点是通信容量大、速度快、抗干扰性好；缺点是串入的节点要少。除抗干扰外，其他特点正好与通信要求的特点相反。刚开始时似乎还可以，以后随着规模的扩大和节点的增多，系统的可靠性和速度会成倍的减少，安装和维护的工作量会成倍增加。光纤的优点会失去，性价比也变得不可接受。
　　电力载波作为配电网的通信介质，安装容易，扩展也容易，其节点的可靠性不会影响到系统的工作，所以，节点的扩展不会降低系统的可靠性，但是其问题主要表现在速度和抗干扰上。由于，配电设备不需要传送图像信息，而且数据也不需要更新过快，所以，在这个通信网络中，设备的数量和信息量并不大，理论分析，传输1200位／s的速度对电力载波技术难度并不大。
　　4发展配电网自动化应注意的问题
　　(1)分析地区配电网的实际应用情况，找出本地区配电网存在的技术方案问题，本着实事求是立足电网情况。
　　(2)配电网自动化是一项综合性工程，涉及的专业多，规划性强的系统，应根据电网、城市电网的规划进行，避免盲目性。
　　(3)配网自动化方案是自动化的核心，在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析，国外配电网与国内在很大程度上不尽相同，应有所区别，吸取精华，适合地区情况、电网情况。
　　(4)配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷，设备选择应符合当前配电网形势要求，具有高度可靠性和优越的技术性能。并以真空断路器为主，免维护周期长，二次保护控制设备具有可靠性，抗干扰能力及适合户外高温和低温等较为严酷的运行环境；应具有远方通讯的接口。自动化程度高，一次开关设备与二次保护装置能良好地配合，能自动实现配电网自动隔离故障，恢复正常供电的能力，具有就地和遥控的功能。
　　(5)远方通讯是自动化的关键技术，RTU要适合配电网使用，分布(散)式，单点的特点；通讯方式应选择合理，通讯功能强，误码率小，速度快，符合远方实时监控的功能。
　　(6)计算机应用软件的开发，首先选择具有开放、兼容的操作平台，对各种标准的数据库应具有联接功能，地理信息应实时地反应配电系统的潮流及负荷情况，对事故记录及信息反馈，可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。计算机软件功能是配电系统自动化的核心技术，好的软件可充分体现出技术和自动化的水平，应充分进行比较。
　　(7)配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。应确定配电网络的基本条件，导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电，故障自动分闸和隔离故障功能，能做到隔离和区分故障点。在条件具备时，再投入通讯和计算机网络，可以少走弯路，资金投入可以分批实施。
　　5结语
　　配网自动化系统是一个涉及面广(一次设备、二次设备)、投资大的系统工程，应具有“积木式”的可扩充性。它需要分期分批逐步完善，要求系统结构具有良好的可扩充性，把每期的子系统以“积木”的方式“填加”到整个配网自动化系统中去。所以，整个系统须采用开放式设计，能接入不同厂家的不同设备。随着计算机技术、智能控制理论和通信技术的发展，配网自动化亦随之而向网络化、智能化的方向发展，对提高配电网的安全运行及经济效益赶到了不可估量的作用。
　　
　　参考文献
　　
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　　[4]何彬．日本的配电自动化的现状[J]．电力系统自动化，1991；(4)：54-60.

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