配電自動化技術(shù)

東莞市開關(guān)廠有限公司 陳錫彪

1.系統(tǒng)概述

目前國內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)一方面網(wǎng)絡(luò)線路損耗很高，國內(nèi)配網(wǎng)線損在10%以上，遠高于歐美國家的3-4%，節(jié)能降耗任務(wù)艱巨；另一方面配電網(wǎng)絡(luò)自動化程度相當(dāng)差，目前大部分的配電網(wǎng)絡(luò)都沒有數(shù)據(jù)采集，遠方控制，自動控制等功能.智能電網(wǎng)配電自動化從配網(wǎng)實際出發(fā)，利用現(xiàn)代先進的電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)，將配電網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備參數(shù)等諸多信息、進行綜合處理和集成，構(gòu)成功能完整的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)控制和監(jiān)測，完成快速故障定位、故障區(qū)的故障隔離和非故障區(qū)的恢復(fù)供電。

2.配電自動化技術(shù)研究

配電自動化系統(tǒng)遵循“結(jié)構(gòu)分層、功能分級、布置就近、信息集中、控制可靠”的建設(shè)原則；考慮到配電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展的要求：需每期的配網(wǎng)電子系統(tǒng)以“積木”的方式“填加”到整個配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)配電自動化的基本功能和搭建一個高起點、高擴展性和可靠性的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)具備專用的保護信息通道，通過比較相連開關(guān)間流過的故障電流來快速隔離故障，可以通過主站，也可以通過局部范圍內(nèi)的通信共享來獲取相關(guān)的信息做出判斷。

實用型配電自動化系統(tǒng)是利用多種通信手段（如光纖、載波、無線公網(wǎng)/專網(wǎng)等），以兩遙（遙信、遙測）為主，并具備簡單遙控功能的實時監(jiān)測系統(tǒng)。它的主站具備基本的SCADA功能，對配電線路、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜等的開關(guān)、斷路器以及重要的配變等實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測，對部分具備條件的一次設(shè)備可實行遙控。根據(jù)配電終端數(shù)量或通信方式的需要，該系統(tǒng)可以增加配電子站（或通信匯接站）。在一些沒有條件或沒有必要實時監(jiān)測的線路，依然可以采用簡易型的配電自動化模式。如表1所示。

配電自動化主站系統(tǒng)，遵循IEC61970標準建立電力設(shè)備對象建模，提供模板化制圖功能，采用客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，SCADA、DA、GIS功能一體化設(shè)計，具有雙網(wǎng)熱備用自適應(yīng)能力。

配電自動化終端采用獨特的高速總線系統(tǒng)技術(shù)，支持豐富的通訊介質(zhì)，包括光纖、雙絞線、無線等巨大的數(shù)據(jù)吞吐量，使用點到點連接、全雙工通訊方式，數(shù)據(jù)交換可在毫秒級完成，可傳輸三遙信號，減少布線工作量，解決空間限制。其分布式控制器不需要主站系統(tǒng)的支持就可以聯(lián)網(wǎng)運行；智能定位故障和隔離故障單臺設(shè)備使用，可以實現(xiàn)“看門狗”（防火墻）功能；簡單易用靈活的對外通訊方式支持多個智能終端互相連網(wǎng)。

電流故障實時監(jiān)測指示器內(nèi)置CT二次側(cè)導(dǎo)通回路，絕不存在二次側(cè)開路的危險；光纖傳送信號，提供非同尋常的絕緣安全；內(nèi)置數(shù)字采集和校正功能，無需現(xiàn)場校正和設(shè)置變比；光纖傳送電流和故障信號，能適用所有配電網(wǎng)的短路和接地故障判斷；具有智能身份識別功能。

表1 “三遙”配電自動化系統(tǒng)

故障檢測模型：通過檢測線路初始狀態(tài)、電流突變量、突變時間和突變后電流狀態(tài)，來判斷是否發(fā)生故障。可以有效地排除負荷突變、勵磁涌流和人為停電等電流變化情況，準確識別出短路故障。電流突變前穩(wěn)態(tài)電流I0，突變電流ΔI，電流脈沖寬度Tp，突變后穩(wěn)態(tài)電流I1，都滿足指定條件時才判斷為短路故障。判據(jù)可以通過參數(shù)設(shè)定。發(fā)送故障信息到智能控制器，由智能控制器判斷故障點并進行隔離。

3.配電自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

配電自動化是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一，需要通過配電自動化系統(tǒng)采集盡可能多的配電信息，并向下延伸到低壓用電信息的匯集。配電自動化和用電營銷自動化的有機結(jié)合，直接面向最終電力用戶，是智能配電網(wǎng)的具體體現(xiàn)，極大地改進了對客戶的服務(wù)，從而提高配電網(wǎng)的管理水平。

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