我国配电自动化的现状和发展

刘凯伦

(邵阳学院，湖南 邵阳 422000)



我国配电自动化的现状和发展

刘凯伦

(邵阳学院，湖南 邵阳 422000)

摘要：近年来，在电力技术不断发展和国家大力财政投入的基础上，我国配电自动化系统的建设发展非常快。但受制于地区环境和经费的限制，配电自动化发展还存在很多不足。在未来的配电自动化发展中，功能分层分布、配电网系统保护、分布式小电流接地保护和主站一体化是发展趋势。

关键词：配电自动化；配电网；配电管理系统；发展

配电网自动化是随着城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求而提出的，但是当前我国配电网规划及发展与城市发展的需求还不适应。为了更好地满足工业用电和居民用电，减少电路损耗，实现配电自动化是未来电网建设的必然趋势。

1配电自动化概述

配电自动化概念由美国科学家在上世纪90年代首次提出，其指的是利用现代电子、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。从这个概念可以看出，配电自动化应包括以下几部分：第一，变电站自动化，即应用自动控制技术和信息处理与传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作；第二，10kV馈线自动化，即完成10kV馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构；第三，配电管理系统，即用现代计算机、信息处理及通信等技术，并在GIS平台支持下对配电网的运行进行监视、管理和控制；第四，用户自动化，即需求侧管理，主要包括负荷管理、用电管理、需方发电管理等。配电自动化需要由配电网和配电管理系统来实现。配电网又称配电系统，由变电所、配电所、配电变压器及以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备等组成。配电管理系统对变电、配电到用电进行监视、控制和管理，从而实现配电自动化。

2我国配电自动化的现状

本世纪以来，在电力技术不断发展和国家大力财政投入的基础上，我国配电自动化系统的建设发展非常快，市区变电站已基本实现。但是要实现配电自动化，馈线自动化是应有之义，然而由于实现压配网的馈线自动化非常复杂，配电系统及其设备的分布量大面广，馈线自动化设备费用高昂，在一次设备方面，由于国产的中压配网开关设备具备可遥控操作的功能还比较少，因而设备的进口依赖度非常高，这就使得配电自动化难以在一个区域供电局所管辖的网络内同时全面铺开。

在配电自动化建设的过程中，配电自动化系统的站短设备非常多，由于对设备的要求高，规模大，建设费用高昂，使得配电自动化在短期内难以实现。同时，配电自动化的测控对象非常繁多，给系统组织管理带来较大的困难。配电网的许多设备都是在户外使用的,设备的抗恶劣环境能力(如电磁环境、温差、冰雪等恶劣天气)是配电自动化建设过程中必须解决的问题。在配电自动化通信方面，还没有一种通信方式能够单独满足通讯系统的要求,必须综合采用多种通讯方式，使得通信系统建设难度非常大。此外，由于野外现场RTU的控制电源和工作电源的提取问题异常困难，使得故障位置判断、隔离故障区段、恢复正常区域的供电工作难以高效开展。

3我国配电网自动化发展趋势

3.1功能分层分布。配电网自动化与通信系统是密切相关的，为了贯彻功能下放、分级分层、提高事故响应速度的原则，配电网自动化系统被分为主站、子站、馈线三个层次。目前在主站与子站之间一般采用光纤以太网和光纤环网这两种光纤通信方式。当前，光纤环网发展相对成熟，但是光纤以太网是未来通信的发展趋势，且目前光纤以太网技术实现及相关设备已得到实践检验，正在推广应用。当前我国配电网的子站与馈线之间一般采用光纤、双绞线、电力线载波和无线等多种通信手段混合的方式，以实现不同条件下配电网自动化的通信需求。

3.2配电网系统保护。配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统两个部分。馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制，其在运行的同时也实现了馈线保护。在馈线自动化系统中，通信是核心。以通信为基础可实现配电网全局性的数据采集与控制，从而实现配电SCADA、配电高级应用；同时以地理信息系统为平台实现了配电网的设备管理、图资管理；而SCADA、配电高级应用和地理信息系统的一体化则促使配电网自动化成为提供配电保护与监控、配电网管理的全方位自动化运行管理系统。

3.3分布式小电流接地保护。对于小电流系统的接地故障，负序分量比零序分量具有更大的优越性。高压侧折算到变电站母线处的负序等值阻抗远远小于各出线的负序阻抗。这点导致负序分量与零序分量相比在处理故障选线上存在着本质的不同，负序电流分量由故障点流入系统，流经故障线于母线处入地，几乎没有被分流到非故障线路上去。这大大方便了选线，并且也无需计算5次谐波。可见，基于配电自动化的小电流接地保护方案具有良好的性能和喜人的前景。

3.4主站一体化。一体化配电网自动化系统指的是将数据采集与监控系统、配电管理系统、地理信息系统(GIS)、管理信息系统、高级应用软件包以及变电站综合自动化、馈线自动化和通信系统集成一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。

结语

配电自动化是电力系统现代化的必然趋势，实现配电自动化能够最大限度地发挥配电网的功效，提高电能质量，使电力公司和用户都能从配电自动化中得到收益。当前配电自动化技术日臻成熟，电力公司致力于发现配电网所需要的潜在功能,以确定合适方案以满足工业用电和居民用电。要实现配电自动化，还有许多问题需要解决，只要通过不但专研和实践，配电自动化才能真正实现。

参考文献：

[1]鲍喜,焦邵华.配电自动化的现状与未来[J].电气时代,2013(3).

[2]沈智鹏.配电自动化发展浅析[J].科技创新导报,2013(5).

[3]刘树泽.我国配电自动化系统发展研究[J]农业科技与装备,2014(6).

[4]徐宏,崔利民.我国配电自动化的现状与未来[J].河北农业大学学报,2015(1).

中图分类号:TM642

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)06-0010-01

作者简介：刘凯伦(1993-)，男，汉，湖南邵东人，邵阳学院电气工程系自动化专业，2012级。