县级配电网自动化技术及其应用

赵永昌

（河南省平顶山市华辰供电有限公司 467021）

0 引言

配电网作为电力分配和输送的最后环节，直接影响着电能输送的质量、电网的运行效率和供电的可靠性，笔者从配电网自动化现状入手，简要分析了配电网自动化系统的应用、要求和存在的问题及对策。

1 配电网自动化的现状

配电网自动化是一个极为庞大、复杂的、综合性较高的系统工程，包括了电力企业和配电系统中的全部数据功能和控制。在我国，配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果，由于长期以来电网建设未得到政府有关部门的重视，导致了财政部门资金短缺，设备技术性能得不到完善，事故频繁发生，已严重危害到人们的生活和经济建设的发展。

配电网改造可顺利实现配电网的自动化,由于早期的县级电网已经基本形成，只能在原有配电网的基础上进行改造，难度大，要力争达到高自动化的目的，应做好统筹规划，从装备上符合现代城市的发展要求，因此，城市配电网电力装备的基本要求是：技术上先进、运行安全可靠、操作维护简单、经济合理、节约能源及符合环境保护要求。

2 配电网自动化系统

配电网系统利用现代电子、计算机和通讯等设备对供配电进行现代化管理，在保证成本足够低的条件下，满足用户的要求。目前，配电系统采用分层式结构，相互建立良好的信息联系和交换，达到最优化的配电管理。

配电自动化系统由4个系统构成：(1).变电站自动化系统，以自动装置和计算机系统为基础，采用信息处理、自动控制等技术，达到变电站的操作、测量和控制机械化。它可对数据进行搜集和处理，对开关和闭锁进行自动控制，在整个配电自动化系统中有着极为重要的作用。(2)配电管理系统，以相关设备为基础，采用计算机和信息处理等技术，对配电网系统进行监控和管理。它可以搜集数据，对电力用户进行管理控制，监控配电网的运行情况。(3)用户自动化系统,以一定的经济技术和措施为基础，对需求方发电、用电和负荷进行管理。电力供需双方间存在电力买卖和合作的关系，二者根据自身利益达到双赢。（4）馈线自动化系统，它可以对状态进行监测，进行远方和就地控制，转移负荷和隔离故障，进而检测和控制馈电线路，对馈电线路出现的故障进行诊断和隔离。

3 配电网自动化的应用

3.1 逐步完善的原则

配电网自动化系统较为复杂,具备较完善的多路电源的配电网点，主要以配电网规划、设备的选择和城市建设工程为主，内容丰富，技术性较强。对配电网自动化的发展应实行分期、分阶段进行。（1）初级阶段，建立电压的控制系统，为变电站的出线以自动重合闸作保护。（2）增添通信和控制设备，协调配合负荷工作，实现各分支线自动配电开关的控制。（3）建设通讯系统和配电网自动化系统，对各点信息进行传送，实现微机控制和信息的自动化处理，进而完善配电网自动化

3.2 适用性原则

由于我省农村经济相对落后，设施还不完善，因而不能依照发达省份的配电网自动化模式，我们应结合当地的实际情况，适应城乡经济的发展条件，来解决配电网的实际问题和供电的可靠性，符合用户的要求，做到资金的最优化，使资金有效的投入配电网自动化建设中。

随着电网建设改造的不断进行，配电网在设备容量和线路长度上不断发展，配电网应能适应电网的不断发展，不断实现自动化向智能化的过度。采用定时限保护的方式，对电流阶梯和时间阶梯重合，使上下级的保护配合更为方便、协调。对于反时限保护而言，由于设备产品实际保护性能有差异，导致了上下级保护的配合不协调、不方便。

3.3 电流控制的原则

自动配电开关有合闸延时的时间，由于故障时，线路并联组数较多，而最末级完成的时间达几十分钟，导致故障判断时间明显小于合闸时间，影响供电的连续性。再者，由于重合断路器有合分操作和瞬时性故障时自动重合，使得配电开关频率增大，导致设备可靠性降低，影响配电设备的使用寿命。

4 配电网自动化的要求

配电网自动化通过计算机和网路技术，以实时方式就地或远方对配电网进行数据收集、控制和调节，保证配电网系统的安全运行，降低电能的损耗，提高供电的可靠性。（1）通过配电网系统监测功能，可有效的对计量表进行测量，及时的发现用户计量表的故障，采取必要的补救措施，对窃电行为进行制止，避免用电量的损失。配电网系统应具备完善的、能识别故障电流的和满足室外环境的故障控制器，对断路器进行远方操作控制。（2）通过系统的监测功能，可及时对线路线损情况进行计算，确保线路的正常运行。配电网自动化系统电量和功率的控制，可促进电费的回收；主站系统应具备开放性和扩充性的功能，完善主站软件功能，加大对硬件的处理力度。（3）通过实时配电网自动化的监测系统，可对每条线路上的负荷运行情况进行监测，及时发现不安全的因素，采取相应的措施，消除事故隐患，保证配电网的安全运行。

5 通信

通信系统是配电网自动化系统中的重要组成部分，由子站之间、子站对现场终端、主站对现场终端和现场终端组成通信，它可以实现配电网运行数据的采集，对主站下发指令，对运行状态进行监测、控制和管理，由于通信区域不同、条件不同、通讯方案也不同，因此在配电网自动化实施中会有一定的难度，目前，配电网自动化技术还不够成熟，设备不完善，一般采用混合通信的方案。

6 配电网自动化应用中存在的问题

（1）控制端主站功能不匹配：目前，配电网自动化系统设备不完善，技术不先进，缺乏设计理念，在进行设备选择时缺乏长远眼光，盲目求新，过于追求现代化，导致出现设备新旧交叉的问题，忽略了基础的建设，缺少具体的系统结构，无法体现整体的效果。原因是电力系统存在不匹配不协调的控制端与主站的通信通道堵塞，把现代化配电装置与陈旧的配电网结合，无法发挥自动化系统的作用。

（2）存在信息孤岛现象： 我省配电自动化还处于初步阶段，信息孤岛现象普遍存在，由于配电网自动化、可靠性、故障抢修等系统功能不完善，造成了资源利用率不高，投资较大，导致了配电网信息孤岛的存在。与此同时，自动化设备数据平台和设备分类及设备台账平台不统一，缺乏明确的规范性，无明确的设计方向，阻碍了配电网自动化系统的发展。

（3）在配电网自动化实施过程中，各部门单位应结合当地配电网发展的实际情况,拟定详细施工方案,完善配电网设备设施,进行综合考虑,和供电企业内部信息化的建设相互协调。

（4）在配电自动化系统中，站端设备进行远程控制频率要比输电网自动化系统高的多，因此要求站端设备具有更高的可靠性，在户外环境进行配电线路设备的实施中，加大了开关和配电终端设备的要求，应考虑到雷电、腐蚀、电磁干扰等环境因素的影响，需要对材料进行严格筛选。

（5）配电终端设备的电源可进行开关的控制，正常情况下从线路中取得，后备电源应具备较高的可靠性，保证线路失电后，供电的正常运行。在实施配电网自动化后，提高了工作效率，降低了运行人员的工作强度，为供电企业创造了更好的经济和社会效益。配电网自动化的实施，改变了配电网传统的运行管理方式，对运行人员提出了较高的要求。

（6）对配电网自动化系统进行就地和远方的控制，采用智能型负荷开关、断路器和各自动化开关的与远方通讯能力，接受远方的监控，及时对故障问题进行分析、判断和切除，恢复非故障段的供电，调度可积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。

7 改进的措施

（1）县级供电企业必须在电网规划的基础上，因地制宜的制定出切实可行的县级配电网自动化规划实施方案，注重长远利益，统筹安排，进行配电网自动化系统的规划。

（2）在配电网自动化系统中，应重视关键技术，加强对远方的监测控制，在研究信息一体化的同时，满足电力二次系统网络安全框架的顺利进行。加强突破远方通信的关键技术，降低通信误码率，提升通讯速度。

（3）配电网自动化系统应以科技技术为支撑，积极开发先进软件，采用微机控制软件系统的管理。我国目前配电网自动化虽然实现了配电仿真模拟功能，但离发达国家的高级配电自动化有一定的距离，所以，完善和提高配电网自动化技术和模式，实现对新型电力设备的运行控制是很有必要的。

8 总结语

由于目前配电网自动化系统尚存在问题，因此，加大投资力度，制定相应技术措施，完善电力设备是十分重要的。它不仅需要各电力部门积极展开配电网自动化的产品研究，还需加大力度，依靠先进的科学技能，进行配电网自动化的升级改造，符合电力发展的要求，进而实现配电网自动化的长久发展。

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