解析电力系统配网自动化建设思路

万开源

（国网武汉供电公司检修分公司汉口配电运检室 湖北武汉 430024）

解析电力系统配网自动化建设思路

万开源

（国网武汉供电公司检修分公司汉口配电运检室 湖北武汉 430024）

电力系统配网自动化是基于先进的通讯技术、计算机技术、电子技术和网络技术等实现的，其目的是为了实现电力企业对配电网的监测、控制和计量等方面的综合管理，从而改善供电质量。但是由于电力系统本身所具有的复杂性和综合性，使得其配电网管理较为困难，电力系统配网自动化建设是一项系统性工程，因此，对其系统进行优化和管理就显得尤为重要。本文以节省供电运行费用和保障供电质量为出发点，简要论述了电力系统配网自动化的基本特点，并对电力系统配网自动化的规划和建设进行了系统分析。

电力系统；配网自动化；建设思路

1 前言

电力系统配网自动化的实现有两个关键组成部分：①在技术上将先进的通讯技术、网络技术、电子技术、计算机技术、通讯技术和电力设备相结合；②在管理工作上将配电网的控制、保护、计量和监测等工作部门相统一。电力系统配电自动化建设工作的开展有利于改善供电质量，加强电力企业同用电户之间的密切关系，在提高电力企业的管理效益的同时也使得电力企业获得更好的供电经济性。电力系统配网自动化建设的工作内容覆盖面较广，包括对配电系统和电力企业运行中的所有功能、监测和控制数据的管理，因此，电力系统配网自动化建设工程是一项系统性的工程，具有很高的复杂性和综合性。随着我国电网改革工作的不断推行和深化，我国电力系统配网工程的建设取得了较好的成果，配网自动化作为其中的一个重要的管理和控制环节，应当引起相关部门的重视。

2 电力系统配网自动化概述

2.1 配网自动化

配网自动化指的是综合利用通讯技术、网络技术、计算机技术和电子技术，系统集成电网结构、用电户数据、配电网络数据和电网图形信息等，从而构建一个综合、完整的配网自动化系统，通过系统管理的方式实现电力系统配网的自动化管理。电力系统配网自动化的实现在很大程度上提高了电网运行的经济性、可靠性和安全性，一般来说，一些工业越是发达的国家和地区，就越重视电力系统配网自动化的建设，相应地其配网自动化技术发展也就越快。目前，我国的电力企业对配网自动化规划和建设工开始逐渐重视，一些确保电网安全高效运行需求的配网自动化产品也正在被大力研发，若只从技术角度考虑，我国实现电力系统配网自动化建设已经没有多少障碍，但是还存在别的影响因素导致国内很多电力企业没有实现配网自动化的全面建设。

图1 电力系统配网自动化主站基本结构图

2.2 自动重组模式

电力系统配网的自动重组模式最主要的特点就是在开关设备的选型上，其采用的是电动操作式的负荷系统，通过综合利用计算机的监控系统和故障识别系统等传统的继电保护方式，实现对配网系统故障的准确监测和隔离，使得系统能够在发生故障时准确排查故障点，快速恢复供电，保障电力系统的安全、稳定运行。通过多年的研发和实验，我国成功地实现计算机通讯功能和就地控制功能的分离，为电力系统配网的通信顺畅、科学管理和实时调度等创造优良的网络环境和管理条件。

2.3 智能化控制装置

智能化电网的建设主要目的是实现对电网的合理控制和保护，智能化控制装置一般都设有人机交互接口，方便管理人员对配电系统的监测、控制和管理等。智能化控制装置通常都会与台站计算机构成一个完整的网络结构，不同的用户所连接到的智能控制装置接口也会有区别，这种处理方式是实现系统远程管理功能的基础和前提。在电力系统正常运行中，智能化控制装置可以为通讯模拟系统、电子互感器和数字化变电站系统提供强有力的技术和设备支持，实现配网系统的远程控制和管理，为电力系统配网计算机分布式网络架构的实现创造可能。

3 电力系统配网自动化建设的合理规划

电力系统配网实现自动化运行的原理就是通过分段开关的方式将环网结构开环运行的配电网线路分割成几个小的供电区域。在其中一个供电区域的线路出现故障后，只要能够及时地跳开该供电区域的开关，就可以将供电故障的区域进行隔离，之后对由于该故障而影响的非故障停电区域进行恢复供电，避免出现因一条线路出现故障整条电路都连续失电的现象，大幅度减少了受线路故障影响的停电范围，在一定程度上提高了供电质量和电力系统运行的稳定性。基于此，想要实现配网自动化建设的合理规划必须满足以下几点基本要求：

（1）供电线路至少要具备双电源，针对一些供电较为密集的区域，要考虑建设多电源供电系统，而且供电线路要构成环网结构。

（2）对线路干线进行分段，通过跳开故障供电区域的开关，将非故障供电区域的负荷进行转移，防止出现由于线路某一点出现故障而导致整条供电线路都发生断电的情况。分段线路干线应按照线长相等、负荷相等和用电户数量均衡等原则进行操作，考虑到实际的电力运行经济效益，线长在3km以内的通常都分为3段，一些线路较长的可以适当增加分段数量，但是最高不能超过5段。

（3）如果想要节省一部分的电气设备投资，可以在分段开关上不使用断路器，使用负荷开关。当供电线路出现故障时，分段开关并不能切除故障电流，而只能起到一个隔离故障区域的作用。真正切除故障电流的是变电站内的10kV出口断路器，在断路器分开后，通过故障区域分段开关的倒闸操作，才能彻底切除故障区域的电流。

4 电力系统配网自动化建设思路

目前，电力系统配网自动化建设思路主要有两种：①集中智能模式化建设；②分布智能模式化建设。下面主要就这两种模式的概念和特点做简要论述：

4.1 集中智能模式

集中智能模式配网系统基本的工作流程就是对现场断路器进行检测并将故障信息传输到主站计算机系统，再由主站的计算机通过软件算法等形式对故障进行分析和定位。集中智能模式主要利用的就是电力系统配网的拓扑结构对线路故障进行检查和分析，并通过断路器等设备对故障供电区域进行分割，实现区域故障的隔离。在故障排除后，考虑网损和电路负荷等情况，通过主站计算机系统对各项数据的分析和计算，提出最优的线路恢复供电方案，方案给出后由断路器转供负荷。集中智能化模式适用于多种结构的电力系统配电网，对于一些比较特殊的故障其也能够较好地进行处理。集中智能模式有着以下几个优点：当电力系统发生故障时，通过灵活的调度就可以实现系统最优化的自动运行，而且还可以通过事先设定选择或者指令，实现系统按照预定方案进行运行。其次，该系统本身还可以自动判断故障和排除故障，可以通过与继电保护器备自投和重合闸等设备配合的方式最大化地降低故障带来的影响。

4.2 分布智能模式

分布智能模式主要的特点就是一个能够使得现场断路器在主站不参与和无通讯的情况下，能够自行判断线路故障并且能够进行网络重新构建。分布智能模式下的配网自动化系统的主要设备有FTU、断路器和重合开关等，根据组成设备的不同又可以将分布智能模式分为电压时间型和电流计数器型两种。分布智能模式有着无需主站参与和运行成本地等特点，在一些地区有着明显的优势，但是同时也受制于其工作原理的限制，在实际运行时还存在很多的缺点和不足。例如：分布智能模式对线路故障的处理效率相对较差，而且对电力系统和用电户都有着不小的冲击。其次，该模式中对于下级重合器和统一路线的选择缺乏灵活性，变电站重合闸次数和速断保护值都设定为一个固定的值，不能够自行调整。总而言之，这种模式由于成本较低且对通讯信息质量要求不高，比较适用于一些通信条件较差以及网架结构简单的电力系统配网。

5 结束语

总而言之，在电力系统配网自动化运行的管理工作中，想要提高电网管理和控制质量，就必须根据电力系统运行中的实际电网组织情况，综合考虑各项影响因素，选择最优化的管理方案，真正实现电力系统配网自动化的优化建设。

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[3]范明天，张祖平.配电自动化规划的基本思路和步骤[J].中国电力，2005：69～71.

TM76

A

1004-7344（2016）10-0038-02

2016-3-25

万开源（1987-），男，工程师，本科，主要从事配电运检技术工作。