浅谈电力系统中配网自动化技术

摘 要：配电网自动化是运用自动控制技术、计算机技术、电子技术、通信技术和高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行在线与离线的智能化监控管理，使配电网在可靠、安全、高效和良好的状态下一直保持稳定的运行。配网自动化大大提高了供电质量，使供电能力也得以跃升，促进了配电网良好运行，是实现智能电网的关键。笔者通过对我国电力系统配网自动化技术现状的分析，指出了当前存在的问题与不足，并对未来配网自动化技术的发展方向作了阐述。

关键词：电力系统；配网自动化；通信技术

1 我国配网自动化的发展历程和现状

在我国配电自动化的发展过程中，经历了几个不同时期。首先是自动化时期，采用不同的自动化开关设备相互支持原理；其次是计算机广泛使用时期，相关的配网问题经过计算机云计算处理；然后是在现代控制理论支持下的现代自动化时期。

在配网自动化的第一个时期里，当发生系统故障时，通过断路器等二次继保设备之间的相互配合，迅速将故障排除，是采用二次物理设备。在这个时期，显然自动化程度还相当低。因为在系统正常运行的情况下，不能对运行状态做到实时侦测；一旦系统的运行方式发生改变，还靠人工计算处理，恢复供电无法做到自动处理。该方法目前在我国一些内陆地区仍在使用。

进入第二个时期，是在运用大规模云计算的基础上实现的配网自动化技术。此阶段主要通过了现代计算机技术、电力电子技术和通信技术，对在正常运行状态下的配电网也能监视，从而实现了遥控、遥测、遥信和遥调功能。一旦故障产生，能够由监控设备将问题及早发现，并由工作人员对远方设备进行遥控，将故障立即排除。

而现代配电自动化阶段具有自动控制功能，是配电网自动化发展的第三个时期，此时在计算机技术得到普遍而广泛应用的情况下，从而使配电网自动控制功能得以实现。该功能集成了配电网SCADA系统、配电地理信息系统、变电站自动化、馈线自动化、故障呼叫服务系统、调度员仿真调度、需求侧管理和工作管理等一体化的综合自动化系统。

近几年来，我国电力企业为了服务于国家的现代化建设，电力事业取得了很大的发展。我们积极借鉴欧美等国家和地区的先进经验与技术理论，并结合我国的实际情况进行自主创新。以特高压为骨干网架作为建设目标，以自动化、信息化、互动化为特征的配电网建设作为发展方向，極大的加快了智能电网建设的步伐。

我国配网自动化技术存在的问题与不足

在例行检测时配电网停电，这是现阶段影响供电可靠性的主要因素。这一阶段停电时间太久，甚至远远超过因配电网故障引起的的停电时间。如何使配网管理水平进一步得到提高，将例行检测的停电次数和时间减少，是搞好配电网自动化技术发展的重要方向之一。

目前，在我国不同的电力企业里，各种资源有效整合是一个难题，很多单位存在各自为政的状况。不能做到信息共享资源共享，甚至企业内部都是如此。由于信息难以交流，从而导致了配电网管理紊乱，分析数据出现纷繁复杂的情况。

我国电力企业在系统设备有效整合方面也存在不足，当配电系统实际运行时，往往出现主控方与受控方的信息不一致，网络传输能力差，新老设备不匹配的现象。特别是当二次设备和一次设备新旧结合时，经常造成系统发生问题，不能够正常工作。

在管理体制上，我国电力企业也存在着某些弊端。传统管理方式强调垂直专业管理，没有条块结合分工协作的保证措施。而且在功能设计过程中，轻客户、重系统，轻实效、重形式，导致出现管理漏洞和技术缺失，在无法满足电力系统要求的情况下，让配电自动化技术得到充分合理的利用。

配电自动化技术涉及面是很广的，投入的资金又比较多，既要考虑企业未来发展需要，又要将现有系统充分地利用起来。因此，电力企业无论是从技术上，还是管理上都要双管直下采取措施，为配电自动化系统扩容并完善其功能做好所有工作。在实际工作中，应该利用和开发可扩展的管理系统模块以及扩展性功能强的先进设备，要有超前的规划和理念，做到未雨绸缪；而在整个日常管理工作过程中，更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法，做好可持续发展的长远规划。

3 未来配网自动化技术的发展方向

配电网自动化技术是高技术的集成，日益朝着配电系统的智能化、自动化，信息化和互动化的方向加快迈进。科技的日新月异和社会的不断发展进步，使得配电自动化技术在不远的将来一定会朝着以下几个方面去发展。

首先，新型综合受控端是在高速SCADA系统的基础上发展而来，能够对电网信息实现快速采集，并对其信号进行综合处理，这就使受控端的数量大大减少，从而使系统的规模更加简单化。这种受控端不仅具有以往终端所具备的各种功能，能够实时监测系统的电压情况、潮流分布、频率是否满足要求、系统是否产生震荡等，而且可以使主控方接收这些信息后，能进一步分析使用。同时，这些受控端之间还可以进行相互通信，使数据的精确程度得到进一步的提高。

在10kV及以下的配电系统里，因受控端数目比较多，从而显著提高了对通信的要求。因此，想要实现系统潮流实时监测和频率控制等需求，就必须要有稳定的大容量的高速载波通信系统。配电线路载波通信技术和基于因特网的IP通信技术不仅可以满足这些需求，甚至还可以为百姓提供一些生活服务。另外，光纤通信因可靠性好、传输速度快、容量又大，已经成为通信系统的最主流选择。将来还会因使用成本越来越低，主干通信网会首选光纤通信的用户也会越来越多。

定制电力技术是柔性配电系统的实际应用，它将云计算技术、智能电网技术、柔性送电技术等高科技技术在中低压配电网中运用，来消除谐波，防止电压闪变，使各相对称，提高供电可靠性和经济性。若在配网自动化中让该技术得到广泛应用，就可以使系统实现实时优化，从而对不同层次的用户满足其需求。

其次，新型FA系统。该系统可以实现分布式电源，也就是根据负荷的不同来就地提供合适的电源，让线路传输减少损耗，使能量利用率得以提高。如果将来在国内能够把输配电系统相互分开，并把电网提供者的信息设在用户端，那么各位用户可以任意选择自己所中意的供电企业和中意的电价，不会受到电力企业垄断经营的影响。

最后，配电网络的信息一体化。配电网是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中，配电网络要更多的服务于电力系统这个整体，而不是仅仅只关注配电网区域的本身。信息一体化的配电网系统需要做到信息实时搜索，而且要建立信息实时搜索机制，与公共信息模型等国际电工信息传输标准是互相兼容和互相支持的，从而实现配电系统的智能化，完全满足电力设备的二次网络安全方案。

总之，未来的配网自动化技术更尖端、更科学、更安全、更高效、更人性化，集电力行业最新科技于一体，为人类社会的发展和进步带来深刻的变化。

作者简介：郭火炼（1974，7-），男，籍贯：福建南安，本科学历， 毕业于上海电力学院，研究方向：电力系统及其自动化。