关于配电自动化实用功能的研究与应用

黄 波

（福建广和信息科技有限公司， 福建 福州 350001）

引言

城市配电高效运行的首要基础就是配电自动化。配电自动化系统利用各类集成设备和信息通讯技术，在保证配电运行可靠的基础上，使配电自动化的实用性更高。在保证配电安全的基础上，通过自动化系统来实现全面供电的总体稳定性和高效性。同时在供电网中将配电自动化全面投入应用，可以大幅度地减少停电给人们和系统带来的各种故障和损失，使得各家各户的电量供应都得到一定的保证。

1 配电自动化概述

配电自动化实现的首要条件是配电系统信息化，只有建立有效的高科技通信手段，使控制中心的所有命令信息高效精准地传送到远程终端中，将有用的数据信息反馈到控制中心。因此，合理地设计通信系统能够直接决定配电自动化系统的成功与失败。配电自动化通信系统是整个配电自动化系统关键环节，是整个系统的神经[1]。

2 配电自动化实用性的发展及趋势

2.1 发展

在科技发展的过程中，配电自动化系统已经渐渐向系统集成的方面演变。自20 世纪90 年代后期进行了配电自动化的试验工作，由于当时的各方面信息技术都处于发展不完全的阶段，很多技术都存在较多的漏洞。因此，配电自动化系统的实用功能没有得到全面的发展，所谓的自动化作用也没有得到全面的重视。但是这样的试验工作为未来的全面配电自动化扎下了稳实的基础。

2.2 未来趋势

配电自动化的未来发展是要建设高质量的供电网架组成，重新构建配电网的灵活性和高效性。使各种可持续的能力进行优化和更新。在故障情况下，提升配电网的支撑力。自动化的实现可以使未来的电网发展更加灵活和智能，同时也使未来的电网操控更加高效和简洁，提升配电网的可靠性、自愈性等。使供电质量得到提升并且同时增强供电效率，减少用电压力和用电损耗[2]。

3 配电自动化的结构功能

3.1 FTU 功能

FTU 作为配电自动化系统的关键性功能，在整个配电自动化系统中有着不可忽视的作用。主要归纳于终端的馈线装置，并且可以高效地实施动态监测。在整体系统运行的过程中，加强对FTU 功能的侦测，可提高FTU 功能处理故障的解决能力。

3.2 DMS 功能

DMS 作为配电管理系统，是整个供电信息网的信息源头，它所具有的特性是要保证信息的一致性。在配电自动化的整个体系当中，DMS 作为一个重要的信息功能，在整体信息一体化的状态下，构建相应的信息体系，保障整体供电网络的信息安全。

3.3 SCADA 功能

SCADA 作为配电网数据采集与监视系统，在整体的自动化系统中，SCADA 功能广泛的应用，它利用计算机技术作为自动监控系统，可以对于现场的所有的设备进行监控，常常用于采集数据和调节参数。同时它所利用的“四遥”功能：RTU（远程控制单元）、FTU（馈线终端单元）都是它重要的组成部分，并且在变电站层具有重要的建设作用。

3.4 GIS 功能

GIS 作为地理信息系统，是一种特定的极其重要的空间化信息系统。GIS 系统在计算机各类的硬件软件等不同系统的支持下，在地球表层的不同空间上，包括大气层的空间中，进行大量的数据采集。GIS 作为信息采集系统的一类，通过地理分布进行不同的各类数据采集等。

3.5 DSM功能

DSM作为电力需求侧管理的内容，所谓的电力需求侧管理是指对用电方各类电力实施的管理。这种管理办法是通过国家进行引导实施的自动化功能，在不同的用电峰期，在高峰期减少用电量，低峰期增加用电量，使用电质量得到提升，供电效果更加高效，更新居民用形式的办法。在相同的用电消耗情况下高质量的提高用电效率，减少电力的耗费，从根本上解决居民的用电压力，使供电成本大大缩减同时也使用电压力大大减少[3]。

4 配电自动化技术性质

4.1 可靠性

配电自动化第一大技术特性就是可靠性，在针对配电安全和输送安全的问题上，配电自动化系统展现出了极高的安全性和可靠性。在电源的输送电路以及变压器的检测上都能够达到保证安全的目的[4]。

4.2 高效性

配电自动化全程配备监控设备，以及可以进行全程的监控，这也保证了在配电过程中出现故障可以第一时间发现，并且对故障信息可以实时进行传送和运输，使系统可以对问题进行第一时间的处理和解决，保证供电的稳定性。同时也能够对故障进行判断，及时对主系统进行反馈和应急处理[5]。

4.3 智能性

在配电自动化的整体系统中，在对电能的处理以及调整上，已经完全智能化。系统可以针对电能进行自主的分析，并且可以进行自主的调整，达到智能化控制用电度和电荷负载能力。智能化的实现可以高效的减少各种供电故障，并且减轻居民的用电压力。利用智能化的用电调度模式能够有效地提高居民的用电质量[6]。

5 配电自动化的整体布署与结构

5.1 核心高层系统——配调中心

配调中心作为整个系统高层的核心系统，在整个配网自动化的系统中占据着重要的地位。由数据库的整体数据作为支撑，作为整个系统自动化的核心，采用多种设备和自动化系统共同构成，同时利用windows系统作为支撑计算机技术，利用网络信息技术实现整个自动化系统的调度工作。

5.2 分担性系统——变电站

在配电自动化系统的布署当中，变电站作为将信息分层以及分担底层和中心层的信息压力，同时可以实现部分系统的故障处理问题，以及实现SCADA功能。

变电站通过原始的通道构建起相应的城域网络，实现设备智能化。

5.3 关键性系统——中压网

在系统布署的第三层网络结构中，中压网通过各阶段FTU 的分段功能并以高电压的中压网络作为核心依托力所构建的中压控制性网络。它的重要功能在这一层次结构上对于配电自动化的总体实施成功率有着极大的影响作用，甚至可以将它看作是整个配电自动化系统能否运行的关键性系统[7]。

5.4 一体化系统——低压网

低压网是利用各个配电变压器的低压侧进行低压发出，运送到各个负荷点。由于国家政策的推行，目前低压网络正在向一体化系统迈进，最终的配电自动化低压网将各类系统进行集成，最终使系统一体化，高效地实现对各个负荷点的监测，见下页图1。

6 配电自动化的主要功能

6.1 配电网的自动化运行管理

在配电自动化的大体功能中，自动化运行管理的三大功能分别是自动化制图、自动化设备管理以及地理信息系统。这些系统的数据信息被整合成一个大的数据库，在自动化的运行过程当中，能够高效快速地进行查询和利用。在这个基础的大数据库中，以地理信息系统所采集的各类地理数据进行支撑，以此来构建分层化的各类电力设备的信息图。将画面进行模拟化，实时提供各方位的供电信息，对故障位置进行实时反馈以及应急处理，将故障问题进行记录和储存。

6.2 电能质量检测和电能消耗统计

通过检测的结果显示，电压和功率的大小是判断电容器的工作状态的主要依据。从配电网的反馈信息中，进行自动化的检测电能质量，同时切换变压器的开关来控制电能的大小，增强电线的寿命。在正常的工作状态下，通过运输数据的检测和分析，各类设备的远程监听和控制，以及抄表、报告、诊断等各种不同状态的远程操作。

6.3 功率因数监视和控制

功率因数监视和控制作为整个系统的基础功能，利用不同的通讯技术进行对现场的各类运行设备进行检测和控制。利用远程遥控的方式使用户端的各类用电参数及时的反馈到终端。对自动化设备的各种状态实时的进行遥控操作。同时对于地理信息系统进行动态化着色。

6.4 故障处理、转移负荷和信息网络构建

在供电过程中，线路出现故障时，利用电网将故障信息传输到主端，在对故障进行诊断后将结果数据传输到控制中心，并利用远程控制对现场的开关进行操作。在线路发生故障的同时，利用自动化判断能力，分隔开故障区域，处理后恢复供电能力。

6.5 实施管理和检修

在配电自动化的运营中，在对故障进行处理和抢修时，系统自行编制并进行票据的打印。根据编制的内容，进行时间和人员的规定。自动针对故障进行设计图的绘制，并且进行施工计划的制定，同时依照施工计划实施工作。自动将故障范围内的电力供应停止，对于区域内用户进行停电预示，更新相应的故障数据信息，达到成功抢修和处理，并统计施工的完成情况[8]。

7 结语

随着配电自动化的全面实施，我国的供电质量、供电效率都在稳步上升。同时配电自动化在实施的过程中不仅使人们的用电质量得到了提高，用时对于用电的各类问题处理也更为恰当和及时。因此，配电自动化实用功能的具体应用面也应当在进行严谨的检测后投入实施。同时在城市的供电中，配电自动化实用功能的应用也是用电方面的一个需要深究的问题。