簡述電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的自動化技術

李雪玉

摘要：我國傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)建設當中，主要的建設方向一直是發(fā)電與輸變電環(huán)節(jié)，而對于配電網(wǎng)的工作的重視程度一直沒有提高。隨著現(xiàn)代化社會的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)的自動化的需求也有了進一步的提升。本文首先闡述了電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的現(xiàn)狀，在分析配電網(wǎng)的系統(tǒng)結構后，介紹了配電網(wǎng)自動化的具體功能，最后闡述了配電網(wǎng)自動化技術的應用意義。對配電網(wǎng)的自動化技術的提高提供參考。

關鍵詞：配電網(wǎng)；自動化；電力系統(tǒng)

根據(jù)我國目前配電網(wǎng)自動化的發(fā)展情況來看，我國目前對于配電網(wǎng)的自動化已經(jīng)開始重視起來。地區(qū)城市化的不斷發(fā)展進步，工業(yè)生產(chǎn)不斷加快，農(nóng)村的社會生產(chǎn)也逐漸向自動化的趨勢發(fā)展。無論是從資金的投入上，還是在工作管理上，國家對于配電網(wǎng)的自動化工作都給予了大力支持。目前，我國絕大多數(shù)地區(qū)的電力調(diào)配系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了自動化。隨著科技的不斷變革，信息不斷更新，電力系統(tǒng)的研究人員應該更進一步地探索自動化在配電網(wǎng)工作中的應用，為電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展做出貢獻。

一、配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)結構

根據(jù)配電網(wǎng)的覆蓋范圍廣、設備數(shù)量多等工作特點，很難實現(xiàn)配網(wǎng)主站對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)和運行數(shù)據(jù)全部接受的工作，由此會導致配電網(wǎng)的工作效率低，數(shù)據(jù)信息擁擠等問題。所以在配電網(wǎng)自動化的結構系統(tǒng)當中，采取的工作形式是分層處理，主要構成包括：配電主站、配電終端、配電子站和通訊網(wǎng)絡。其結構示意圖如下圖所示：

（1）配電主電站（MS）：作為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的核心部分，配電主站的主要功能就是要完成配電網(wǎng)絡的整體數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)監(jiān)控等等，為配電網(wǎng)的建設和運行提供可靠的數(shù)據(jù)以及技術支撐，保證配電網(wǎng)始終處在優(yōu)化的工作運行狀態(tài)。配電主電站的構成包括：①工作站：配電調(diào)度工作站、配電管理工作站、遠程維護站等；②服務器：SCADA服務器、Web服務器、DTS服務器、DMS應用服務器以及歷史數(shù)據(jù)服務器等；③數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡：采集服務器、網(wǎng)絡交換設備、終端服務器等。

（2）配電子站（SS）：在配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)中，配電子站也經(jīng)常被稱作中間監(jiān)控單元。配電子站的主要職能就是優(yōu)化系統(tǒng)的結構功能，以此來保證通信系統(tǒng)組網(wǎng)設置的中間層工作的方便性，來達到信息的有效收集、處理、故障處理以及監(jiān)視通訊等功能。

（3）配電終端：配電終端主要被應用在各種配電變壓器、開關和開關站中，分布規(guī)則主要是按照配網(wǎng)的線路進行，是各種控制單元以及遠程監(jiān)測的總稱。主要構成包括：配電開關的監(jiān)控終端，即饋線終端FTU；配電站監(jiān)控終端，即站所終端DTU；配電變壓器的監(jiān)控終端，即配電變壓器終端TTU等。在這些組成部分中，DTU與FTU的監(jiān)控終端設備，主要利用光纖環(huán)網(wǎng)在配電主站與配電子站之間進行通信；而TTU的終端監(jiān)控設備的主要通信方式，則是利用CDMA和GPRS。

（4）通信網(wǎng)絡：通信網(wǎng)絡的建設對于配電網(wǎng)起著重要的作用，配電主站、配電子站以及監(jiān)控終端設備之間。都需要優(yōu)質的通信網(wǎng)絡環(huán)境，來實現(xiàn)各部分的數(shù)據(jù)信息傳遞。一般情況下的配電網(wǎng)中的網(wǎng)絡通信，構成基本是數(shù)據(jù)終端設備和數(shù)據(jù)傳輸通道。數(shù)據(jù)的傳輸通道又包括：專用網(wǎng)絡；有線傳輸網(wǎng)絡；無線傳輸網(wǎng)絡；光纖通道等等。

二、配電網(wǎng)自動化的具體功能

在配電網(wǎng)的具體工作中，管理自動化和運行自動化，是目前配電網(wǎng)自動化工作的集中體現(xiàn)。自動管理功能主要指的是：停電管理；設備管理；檢修管理和用電管理等多種功能。配電網(wǎng)的自動運行功能主要包括：

①監(jiān)控采集數(shù)據(jù)信息（SCADA）：作為配電網(wǎng)自動化的基礎應用功能，數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控和檢測，使運行人員能夠實時監(jiān)測配電網(wǎng)的運行情況以及故障信息，實現(xiàn)在主站系統(tǒng)的控制界面上實現(xiàn)遠程操作。

②自動進行故障隔離與自動恢復供電功能（FA）：又名饋線自動化。能夠實現(xiàn)在遠程監(jiān)控下，掌握配電網(wǎng)線路中的聯(lián)絡開關和分段開關的狀況，對電壓以及饋線電流的數(shù)據(jù)檢測分析，從而完成對電閘開合的控制，對設備的容量進行充分發(fā)揮，以此實現(xiàn)優(yōu)化配網(wǎng)的運行。在配電網(wǎng)中，當設備或者線路發(fā)生情況的時候，配電網(wǎng)能夠對出現(xiàn)故障的地方進行實時定位，并且保證在運行時能夠自動避開分布在故障點兩側的分段開關，能夠自動完成對非供電區(qū)域的供電恢復，達到對故障部位的有效隔離，以此減少故障出現(xiàn)時的停電時間。

③負荷管理功能：又名需求側管理。目前配電網(wǎng)的用戶的負荷情況需要得到改善，供電成本也需要降低。在這樣的要求下，就需要對配網(wǎng)進行負荷管理。為消減用電時期的波峰波谷，通過用戶負荷電力狀況的遠程監(jiān)控，對負荷情況進行管理，主要措施包括可控負荷的周期投切，降壓減載，在出現(xiàn)故障時拉閘限電等，從多方面進行負荷調(diào)節(jié)。

④高壓無功管理功能：為優(yōu)化整個配電網(wǎng)的無功，高壓無功管理功能主要是利用多種的高級應用軟件，對整體的配電網(wǎng)進行全局性的優(yōu)化。主要方法包括：對無功補償設備的投切進行控制，對變壓器分接頭檔位實施自動調(diào)整；以此保證供電質量能夠得到有效提高，配電網(wǎng)線損的減少。

三、配電網(wǎng)自動化的應用價值

（一）對供電質量的提高

在各種終端系統(tǒng)中，配電網(wǎng)自動化技術都有著廣泛的應用，對配電網(wǎng)工作運行中的頻率、負荷、電壓和潮流的數(shù)據(jù)變化，起到了良好的實時監(jiān)控的作用。并且可以通過對配電網(wǎng)設備的運行狀態(tài)的實時調(diào)整，保障了配電網(wǎng)中無功功率的動態(tài)平衡，確保配電主站的設備的各項指標都符合標準的規(guī)定的要求，及時確定主設備的位置狀況，對于整體供電系統(tǒng)的安全性和供電質量都有明顯改善。

（二）對供電經(jīng)濟性的提高

許多電力企業(yè)一直都致力于提高供電的經(jīng)濟性，減少配電網(wǎng)絡的線損，這也是組多電力工作者的工作努力方向。配電網(wǎng)的自動化技術可以通過對配電網(wǎng)絡的重新架構，提高電源的等級以及安裝補償電容器等方面來實現(xiàn)這個目的。

總結：綜上所述，配電網(wǎng)的自動化技術不僅可以實現(xiàn)配網(wǎng)的運行管理自動化，對于現(xiàn)代技術在配電網(wǎng)方面的應用也起到了一定的推動作用，在加強配電網(wǎng)運行管理的安全性同時，也促進了配電網(wǎng)的整體功能自動化發(fā)展。電力科研人員應該對配電網(wǎng)自動化技術進行深入研究，為配電網(wǎng)自動化建設提供有力的條件，對電力系統(tǒng)的自動化建設做出貢獻。

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