配电自动化系统在智能电网中的应用和发展

卜凡荣

(国网江苏省电力公司昆山市供电公司，江苏 昆山　215300)

配电自动化系统在智能电网中的应用和发展

卜凡荣

(国网江苏省电力公司昆山市供电公司，江苏 昆山215300)

摘要：智能电网的运用对于我国经济复苏起到重要的推动作用，对于我国电力系统的更新换代及技术进步起到重要的带动作用。在整个智能配电网当中，配电自动化作为其中的一项重要环节，已经在整个智能配电网中得到很好的使用及发展。阐述了自动化系统的具体组成及作用、IDS系统的发展，并展望了我国在配电自动化方面的未来发展趋势。

关键词：智能电网；配电自动化；智能配电系统

随着世界环境气候问题的日益突出，以解决此种问题的哥本哈根气候大会的影响下，世界经济发展向低碳化逐步转变及实施，尤其在资源利用方式上更是发生了根本性的改变。在整个转变创新的迫切需求下，作为扮演重要角色的电力系统摆在突出位置，资源的使用变化与智能电网的创新建设存在密切联系。本文通过对智能电网具体的发展历程进行分析，对其所具有的发展特点进行探讨，论述配电自动化化系统在整个智能电网当中的具体应用。

1智能电网的特点分析

所谓智能电网实质上就是具备一定智能化需要的电网形式，其将高速双向网络为基础予以建立，对于智能系统技术的应用来考量，其依据先进的设备技术、控制方法、测量、传感及科学的决策等支撑予以完成，从而实现运行电网的具体的经济性、高效性及可靠性。针对智能电网的运行实质来讲，就是将信息通信技术，通过一定内在需要及方式，融入到整个电力系统当中的过程形式，将其进行有效使用，不仅对于电力系统的运用效率有重要提升作用，还可促进整个电力行业相应的市场竞争力进行最大限度的提升，如果将其进行广泛推广，还可达到创造更多就业岗位的效果，在一定程度上缓解当前紧张的就业压力。

智能电网特点在于：

(1)自愈。针对智能电网来讲，其所具有的能力有很多，诸如在线、实时及连续的实施系统安全评估及分析，其还具有功能强大的预警空置系统，以及强劲的预防控制能力，对故障进行自动诊断，将故障给与隔离，并对系统进行自我恢复，以此达到减少停电时间的效果，并最大限度挽回经济损失；

(2)安全。针对智能电网安全方面来考量，其实质上主要有信息网络及物理构架安全两种，应不断重视数字化及信息化平台为基础的防火墙的建设，依据电网的未来发展方向及趋势，可进行不断升级及改造；

(3)顽强。如果整个电网出现比较严重的故障时，还可实现对用户进行持续供电，避免出现以往大面积停电现象的发生，以此具备确保电力安全运行的基础能力；

(4)协调。在整个电力系统的管理方面，实现了精细化、规范及标准，对于电力市场化的推广具有重要的促进作用；

(5)高效。对于智能电网的合理使用来讲，其不仅能够起到对资源给与优化配置的作用，还可最大限度的降低电力损耗，对于能源的使用效率具有有效的提升效果；

(6)兼容。针对智能电网的发电电源，其可将分布式、分布式等类型容纳其中，对于用户的电力需求尽可能的给与满足；

(7)优化。智能电网的应用，可对资源的利用具有优化作用，促进运行维修成本及投资的降低，实现资源的节约目的。

2配电自动化系统在智能电网当中的实际应用

针对整个智能电网来讲，作为其关键的构成要素，自动化的管理系统及配电自动化将配电网地理信息系统作为其有效实施及运转的基础，并将其中心系统确定为进行实时监控的配电监控系统，即对在电网运行当中所可能出现的事故及自动监控予以实现。针对配电网的管理系统来讲，主要以运行管理为核心，并将能够实现监视控制的系统形式给与运用，进而实现相应的配电管理当中的信息化、数字化和自动化。对于自动化系统来讲，其将配电网地理信息系统看作是实施数据信息相应的录入的基础平台，将配电网络和地理信息有效结合起来。

2.1自动化系统的具体组成及作用分析

针对自动化系统构成来讲，其主要有通信接口、系统管理、监控系统及主站等组成，主站在具体构成上主要有工作站、通信仪、服务器及相关的技术应用软件等，对整个自动化系统进行相应监管。对于监控系统来讲，其作为一种检测自动化系统的重要形式，其将对问题及时、准确的发展作为最终目的，从而最大限度的降低或减少损失。针对系统管理，其主要将监控系统作为其主要的基础内容，对于在管理各个环节当中所可能出现的问题进行调整，促使设备的正常运行得到最大限度的保障。通信接口就是将运行当中的系统管理的主机系统，还有现场监控设备之间实现相应数据之间在链路和设备的交换，促进各个设备之间能够在即时通信方面得到保证。

2.2IDS系统的发展应用

IDS系统就是我国自行研发的一种比较成熟的系统形式，现以中小城市的配电自动化为例进行分析，其在具体结构上，主要有FTU单元多级网络控制，此外，还具有子站和主站。IDS的系统拓扑结构见图1。

图1　IDS的系统拓扑结构图

从图1可看出，主站、子站及IDS系统终端之间所存在的关系，即针对配电自动化各个环节所存在的特征，将配网的智能终端单元在各个结点上均予以运用，以此实现对数据的采集及检测目的，利用光纤对配网终端的单元之间进行连接通信，在所有的配网终端单元的体系框架下，形成相应的单环网，并且将其连接子站。针对子站在整个配电自动化系统当中的作用来讲，可将现场的工业计算机作为其实现运转的基础形式，或者可将嵌入式系统的子站终端作为根本给与建立，子站可利用用户界面开展相应的查询及操控。现以IPDS智能配电系统为实例，对其应用效果进行分析，针对IPDS智能配电系统来讲，其在具体的实际运行当中，能够实现为整个电力系统提供形式多样的通信方式，诸如利用RS485/422/232的串行通信，以此来实现对管理系统的DCS、PLC及计算机等进行控制。

针对IPDS智能配电系统来讲，其中的分区的IPDS_LCU和中央监控管理站之间，建立数据通信网络，通过分析设施在运行当中的实际状况，采用与实际需要相符合的通信介质，此外，并依据实际需要，将网络的具体结构及所应变化进行调整。图2为IPDS的智能配电系统。

图2　大型设施的配电系统的典型架构

针对IPDS的智能配电系统来分析，其在具体的控管对象方面，主要有大功率电源、变压器、发电机及各开关柜等。IPDS系统在建筑行业、矿山和石油及冶金业等当中被广泛应用，IPDS系统可对重工业领域的设备运行的管理效率及用电设施具有重要的提升效果，至此，达到企业的运营成本降低的目的，节能减排；从该系统的基础设计建设来考量，针对飞机场、火车站及交通枢纽等基础设施，电作为其相应运转能力的主要来源，所以，设施投入的最大运营成本当中，这些设施的电能消耗以及供电设施首当其冲，如果采用IPDS，可实现对上述设施在整体运行管理效率方面得以最大限度提升，至此，促进设施能源损耗成本的减低及减少。

3我国在配电自动化方面的未来发展趋势

作为电力发展的必然趋势的配电网自动化，伴随我国在各方面用电方面的持续增加和需求量增大，电网行业所面临的任务繁重及事态严峻。由于我国针对配电网自动化方面，仍然处于相应的快速发展阶段，因此，需要更为深入的科学研究态度及应用需求，就其对我国电力行业的实际作用进行分析，对我国配电网自动化的研究及改造有针对性的予以强化。数字化及网络化的发展趋势的配电网自动化系统，伴随当今社会科学技术的持续完备，以IEC61850为基础的配电自动化系统，经过不断的技术更新和完备，在自动化发展定会得到广泛应用。以IEC61850为基础，抽象化二次逻辑的功能及物理的设备，将一次系统及二次设备在具体的功能方面的关系相应参数模型给与建立，将配电网自动化系统通过全景式方式予以描绘，以此，为建立更为完备的配电自动化系统，提供各方面充足的数据内容。此外，其可根据电力企业所提出的实际不同需要，将相同的配置语言进行设定，还可设定统一及一致的参数模型和测试方式，为我国配电网自动化系统深层次发展奠定坚实的基础。

4结语

当前我国配电自动化的技术已经得到较好发展，并且正向兼容、开放的方向迈进。伴随社会科学技术的不断发展，针对各个电力企业只有将IEC61850的功能特点给与充分发挥相信在未来的配电自动化技术发展中，定会取得长足的进步。

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LUHan-ping.ApplicationofCommunicationTechnologyinDistributionAutomationSystem[J].ChinaNewTechnologiesandProduets, 2012(22):104.

(本文编辑：杨林青)

Application of Distribution Automation System in Smart Grid and Its Development

BU Fan-rong

(StateGridKunshanPowerSupplyCompany,City,JiangsuElectricPowerCompany,Kunshan215300,China)

Abstract:The application of smart grid plays an important role in driving the economic recovery and upgrading the electric power system and technology in China. In the intelligent power distribution network, distribution automation, as one of the important link, has been well put into application and development. This paper expounds the specific composition and effect of the automation system as well as the IDS system development, and forecasts the prospects of future development in distribution automation in China.

Key words:smart grid; distribution automation; intelligent distribution system

DOI：10.11973/dlyny201603010

中图分类号：TM76

文献标志码：B

文章编号：2095-1256(2016)03-0308-03

收稿日期：2016-03-18