淺議配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

[摘 要]本文分析了國內(nèi)配電自動化系統(tǒng)的進展和存在問題，并且指出配電自動化及配電配電管理系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)和未來配電自動化的一些發(fā)展趨勢，總結(jié)了國內(nèi)配電網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展特點，為我國配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用提出了一些建議。

[關(guān)鍵詞]配網(wǎng)自動化;配電監(jiān)控;數(shù)據(jù)采集;發(fā)展趨勢

我國配電自動化的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段，第一個階段是自動化階段，它的主要原理是不同的自動化開關(guān)設(shè)備相互支持;第二個階段是計算機階段，它主要基于計算機大規(guī)模云計算處理相關(guān)的配網(wǎng)問題;第三個階段是使用現(xiàn)代控制理論支持的現(xiàn)代自動化階段。

一、我國配電自動化存在問題

1.全網(wǎng)配電自動化的實現(xiàn)由通過重合器時序整定配合的方式逐步過度到通過饋線自動化終端（FTU）進行故障檢測，結(jié)合通信技術(shù)進行故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。當(dāng)然，重合器的功能應(yīng)用到變電站10kv出口以及分之線上消除瞬時故障，仍然有意義。

2.通信方式多樣化。配電網(wǎng)通信有無線、光纖、專用電纜、載波等多種通行方式，但在主通信線路上更傾向于使用光纖，10kv配電線載波通信以及基于GPRS和CDMA的無線通信在配電網(wǎng)中的應(yīng)用受到用戶的廣泛關(guān)注。

3.GIS由孤獨的靜態(tài)設(shè)備管理系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向動態(tài)的實時GIS，將SCADA和地理信息有機地統(tǒng)一起來。DMS由需求不確定、功能繁雜逐步轉(zhuǎn)向功能需求實用化，以及DMS與其他系統(tǒng)有機集成構(gòu)造供電企業(yè)信息一體化方向發(fā)展。

二、配電自動化的發(fā)展目標(biāo)

許多供電企業(yè)都強烈要求制定配電自動化的各種標(biāo)準(zhǔn)，對投運的具體相當(dāng)規(guī)模的城網(wǎng)配電自動化系統(tǒng)制定相應(yīng)的實用化要求，進行實用化考核和實用化驗收，以體現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。在總結(jié)配電自動化近年發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)在已頒布的《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各省公司以及全國電力系統(tǒng)城市供電專業(yè)工作編制的驗收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，建立配電自動化系統(tǒng)性能測試方法和手段，并在此基礎(chǔ)上搞好配電自動化實用化建設(shè)，作為當(dāng)前配電自動化的階段性發(fā)展目標(biāo)。

本文認(rèn)為《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》的基礎(chǔ)思想是實時的配電系統(tǒng)監(jiān)控和故障處理功能（DA）與配電管理功能（DMS）相結(jié)合的系統(tǒng)，最大程度地實現(xiàn)資源公用、信息共享，以使實時信息盡快地提供給管理應(yīng)用，使管理信息方便地為實時系統(tǒng)服務(wù)。在總結(jié)這些經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上對功能予以規(guī)范。功能分為基本功能和選配功能?；竟δ苁禽^為實用的，也是應(yīng)該實用的;選配功能是為發(fā)展提高留有余地，并有利于使用單位因地制宜選用的。

三、配電自動化的應(yīng)用技術(shù)

對于配電自動化實用化的建設(shè)，應(yīng)在功能規(guī)范和驗收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)性能測試方法和手段健全的前提下，制定可行的實用化驗收細則。在實時系統(tǒng)中重點考核SCADA系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運行情況、饋線自動化（FA）動作可靠情況、出廠測試（FAT）和現(xiàn)場測試（SAT）的成功率。在管理系統(tǒng)中重點考核配電GIS基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確率和及時更新情況，配電工區(qū)設(shè)計和操作人員真正應(yīng)用圖紙管理系統(tǒng)代替常規(guī)的CAD圖紙，配電調(diào)度操作功能代替手工記錄和操作。

配電自動化系統(tǒng)的試驗性能是保證實用化驗收效果的關(guān)鍵。配電自動化系統(tǒng)涉及面廣、系統(tǒng)集成度高，配電自動化系統(tǒng)試驗是為了保證配電自動化產(chǎn)品在其形成的各個階段的產(chǎn)品質(zhì)量而進行的各種測試過程。

配電自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的生命期大致可以分為產(chǎn)品研制、市場認(rèn)可、供貨與接入系統(tǒng)3個階段。在每個階段都有各自不同的測試與運行過程。在產(chǎn)品研制階段，站端產(chǎn)品進行功能驗證和型式試驗，主站產(chǎn)品進行單元測試;在市場認(rèn)可階段，進行產(chǎn)品技術(shù)鑒定，取得入網(wǎng)許可證;在供貨與接入系統(tǒng)階段，進行FAT，現(xiàn)場投運前進行SAT。

關(guān)于建立配電自動化系統(tǒng)性能測試方法和手段，應(yīng)考慮配電動模試驗?zāi)Ｐ偷慕ㄔO(shè)。為了闡述配電模試驗?zāi)Ｐ?，本文以某公司建成的配電系統(tǒng)模擬仿真實驗室為例介紹其功能。實驗室模擬系統(tǒng)規(guī)模為6個電源點，35條分段線路，6個開閉所單元。系統(tǒng)可模擬正常運行時的各種工況，例如改變符合的大小和性質(zhì)、改變負(fù)荷分布、操作開關(guān)改變系統(tǒng)送電的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場實際保護配置情況來配置模型系統(tǒng)的保護裝置，使系統(tǒng)自身的動作情況與配電自動化系統(tǒng)對系統(tǒng)的操作二者得到真實反映。系統(tǒng)可模擬電網(wǎng)運行中的各種故障情況，并可模擬配電網(wǎng)各種中性點接地方式的運行，包括中性點不接地方式和中性點經(jīng)消弧線圈接地方式、中性點經(jīng)小電阻接地方式。

配電動模試驗?zāi)Ｐ蛯橄到y(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試提供仿真配電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)采集及控制對象，是系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和測試可以在出廠前完整地進行，這對于提高開發(fā)和服務(wù)質(zhì)量、減少現(xiàn)場服務(wù)工作量將產(chǎn)生明顯的效果。

四、配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

1.配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)

通過配電自動化的有效投運，可以縮小停電范圍和停電時間，提高供電可靠性。但是，配電自動化系統(tǒng)要真正在系統(tǒng)中取得經(jīng)濟效益，除了提高供電可靠性，需要優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行方式，降低線路損耗，提高供電質(zhì)量。

配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)的研究將為提高供電的經(jīng)濟性、優(yōu)化運行方式提供一個有效的工具。配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)中將要研究建立配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策模型，綜合利用各種配電網(wǎng)的在線和離線參數(shù)信息，通過優(yōu)化運行決策模型的輸入輸出關(guān)系，反映配電網(wǎng)運行的在線工況與未來可能的運行方式和配電網(wǎng)的規(guī)劃信息，計算出各種經(jīng)濟指標(biāo)、安全指標(biāo)，并得出各種可能的在線輔助決策方案及其模擬運行的效果。

2.信息一體化大平臺集成系統(tǒng)

配電網(wǎng)自動化及DMS是整個電力企業(yè)信息一體化集成系統(tǒng)的一個有機組成部分，而不是孤立的系統(tǒng)。在未來的配電自動化系統(tǒng)中，需要研究信息一體化大平臺背景下的配電實時信息引擎機制，在支持IEC 61970 CIM（公共信息模型）和IEC 61968 UIB（企業(yè)集成總線）系統(tǒng)應(yīng)用層互聯(lián)模擬標(biāo)準(zhǔn)的同時，需要滿足電力二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全框架方案，以提供數(shù)據(jù)安全引擎機制作為數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。

五、結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)自動化技術(shù)也會逐漸提升，工程走向?qū)嵱没彩且粋€必然趨勢;包括配電網(wǎng)優(yōu)化運行決策支持系統(tǒng)和電力企業(yè)信息一體化集成系統(tǒng)也將會得到實現(xiàn)。

參考文獻：

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