配电网自动化技术问题浅谈

王一超

摘 要：配电网自动化技术对于提高电网运行安全可靠性具有重要作用，同时能够大大降低工作人员负担。但配电网自动化技术在应用过程中，也存在着一些亟待解决的问题。文章就当前电网自动化的关键技术进行分析，并对其应用现状及前景进行探讨。

关键词：配电网；自动化；现状；前景

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）14-0083-02

从上世纪末开始，我国开始对传统电网进行改造升级，其中最重要的技术突破是采用了配电网自动化技术。配电网自动化技术是信息和自动控制两种技术的结合，目前来说，在我国电网自动化技术较之以前有了长足的进步，但是与国外发达国家相比，仍旧处于自动化水平较低的阶段。为保证我国电网自动化水平的进一步提高，确保电网运行安全，及时对电网故障进行诊断和处理，我们必须进一步认清配电网自动化技术。

1 配电网自动化技术

配电网自动化系统技术主要分为三大类，电网运行监控、电网调度以及变电子站自动控制系统。其中电网运行监控是对整个配电网的运行数据进行实时监控，并对各设备运行参数进行采集、上传、分析和处理，以便及时发现设备或者线路故障，并尽快加以排除；电网调度功能是针对电网覆盖区域内用电负荷分布情况进行自动调度，以便充分利用电网容量进行合理的调度；变电子站控制系统主要对变电站一次和二次侧设备的运行进行自动化管理，并对各设备运行数据、状态数据进行采集和上传，与上级主站进行数据沟通。

①自动化馈线技术。该技术通常应用于用户与变电站之间，二者之间采用自动化馈线进行故障检测、诊断、隔离以及检修，此外还利用此技术进行设备运行参数的测采、用户端检测以及线路运行过程的优化。

②变电站自动化技术。该技术主要用于减轻变电站工作人员工作负担，提高电站运行可靠性和安全性。主要技术内容包括变电站设备状态监控，对设备运行和故障参数进行监控；变电站故障自动保护和隔离，利用二次设备自动控制系统，对继电保护器等进行逻辑编程，实现自动保护和故障隔离；实现与上级主站之间的数据交流，包括电站运行数据上传、上级主站命令执行等，并且其安全性和可靠性越来越高。

③配电网自动调度技术。电网规模的扩大导致了区域内负荷不均衡矛盾的逐步突出，自动调度系统能够依照既定程序对整个电网内电力负荷与供应进行科学调配，充分利用电网内资源，确保居民的用电安全。

④故障诊断技术。配电网自动化技术针对不同的电网内设备以及线路采用不同的故障诊断方法。远动通道中断检测诊断技术主要用于解决远动通道中断导致的地调丧失对变电子站监控的问题，通过数字、模拟、IP监测等技术实现对远动通道的故障诊断和及时隔离；二次设备故障诊断技术主要解决二次侧保护设备突发故障时故障原因分析以及故障点定位的问题，能够确保电站运行的安全性。

⑤仿真技术。随着仿真技术的成熟，越来越多的配电网自动化技术采用仿真技术进行实现模拟和训练，能够很好地提高运行操作人员的技术水平。

2 配电网自动化技术现状

2.1 配电网主站建设

目前国内配电网主站自动化建设步伐较快，所采用的现场CAN总线技术符合IEC61968标准的要求，可与多种信息集成系统实现信息数据的交互沟通，同时建立了较为完备的故障诊断与处理模块。

但是存在的问题是并非所有的主站建设都已完成上述两个技术突破，部分主站在建设过程中依旧采用点对点式的通讯协议进行数据沟通，无法与协议外的平台进行数据互换，造成了系统冗余、拖沓等缺点，且系统内的各类接口标准不一，无法进行统一的维护与管理。互换性差带来的结果必然是维护成本的增加，因此在此后的智能电站建设过程中，必须建立起统一的标准，采用统一的通讯协议，标准化接口进行建设，一方面降低维护成本投入，另一方面也能大大提高系统安全性和可靠性，实现与其他主站之间的数据互换与共享。

2.2 配电网自动化终端

配电网终端技术和设备在电网自动化发展的过程中得到了长足的进步。目前采用的智能终端解决了困扰电网许久的户外严苛环境下的终端设备可靠性问题，并开发了新一代的超级备用电源-超级电容器，作为新型的储能单元。该超级电容单体储能量可以高达上千法拉，且与同级别蓄电池相比具有功率密度大、充电速度快、充电电流大、充点时间短等优点，此外，该种储能装置的可靠性大大提高，维护工作量反而减小。

2.3 通信网络

配电网通信网络的发展经历了几个过程，最早是电流载波通信，这种通信方式具有简便、易于电网操作等优点，但同时也存在屏蔽性能弱、抗干扰能力差、传输数据量小、稳定性差等缺点。而近年来广泛应用于配电网通信网络建设的方式则是依靠以太网、工业以太网以及GPRS技术等作为支撑，采用光纤敷设的方式进行网络建设，大大提高了传输速率，同时双绞线屏蔽电缆能够很好的对信号进行保护，能够在很大程度上防止信号污染。此外，采用以太网通用协议实现数据的传输，能够充分利用其自愈功能，确保数据信号的真实可靠。

3 配电网自动化发展趋势

3.1 提高二次设备自动化系统协调配合程度

二次设备自动化系统中，继电保护器的动作速率和准确率直接关系到电网运行的安全可靠性以及故障突发时的切备用速率，能够保证故障影响在一定范围以内而不造成全网大面积停电。目前由于配电网开关级联数目巨大，分支多，同时供电半径较小导致短路电流相差不大等问题，造成继电保护器动作困难，动作指令不清晰。今后，随着智能电网的进一步发展，以上问题将会逐步得到解决，从而能够使继电保护器在动作时能够获得清晰的指令，提高二次设备自动控制系统的配合准确度，确保及时切除故障电路，确保全网电力供应不受大的影响。

3.2 提高配电网自动调度能力

配电网自动调度设备利用率偏低是目前一些电网存在的普遍问题。依据N-1准则，在手拉手架空线路以及其他双环电缆线路中，规定最大负载率不得超过50%，因此在进行电网调度时，应当对现有设备充分利用，采用多供一备、互为备用以及多分段多联络等方式进行配电调度，配合相应的模块化故障处理方案，以备突发故障采用。此外，还应当在提高运行操作人员素质方面展开，进行定期培训，使工作人员充分认识各种配电接线方式。

3.3 提高配电网应急能力

目前多数电网已具备比较完备的故障应急抢救预案，能够在发生自动馈线故障等典型故障时及时的进行故障隔离和处理。但是针对大型自然灾害，例如大雪、暴雨、雷电、火灾以及地震等造成的区域性母线失压等事故，则显得应急能力不足。因此，在电网建设与改造过程中，首先要对电源点以及电网布局进行科学合理的设计，各分段之间的联络更加可靠、合理，当突发自然灾害等事故时，能够实现通过中压配电网进行电网负荷的顺利转移，且通过配电自动控制系统能够快速完成这个过程，大大提高电网应急能力。目前针对此问题的研究，已取得了不少成果，将科研成果快速转化，能够为提高配电网应急能力提供助力。

4 结 语

配电网自动化技术是智能电网改造中的重要技术，对于提高电网运行可靠性和安全性意义重大。本文对变电站自动化、馈线自动化等自动化技术进行了详细的描述和分析，并针对目前电网存在的诸如通讯协议不一致、接口标准不一等问题进行了剖析，最后对配电网今后的发展趋势进行了探讨。

参考文献：

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