配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在配網(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用

張雨軒

摘要：實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化是提高電力系統(tǒng)可靠性的重要技術(shù)手段。本文論述了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的概念，介紹了國內(nèi)配網(wǎng)系統(tǒng)，國內(nèi)外配網(wǎng)自動(dòng)化的情況，強(qiáng)調(diào)了配網(wǎng)自動(dòng)化的重要性，使配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在我國電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮更強(qiáng)，更深，更廣的作用。

1、國內(nèi)配網(wǎng)系統(tǒng)

在電力網(wǎng)中主要起分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配網(wǎng)。配網(wǎng)按到電壓等級(jí)來分類，可分為高壓配電網(wǎng)（35—110KV），中壓配電網(wǎng)（6—20KV），低壓配電網(wǎng)（220/380V）;根據(jù)配電線路的不同，分為架空配電網(wǎng)、電纜配電網(wǎng)、以及架空電纜混合配電網(wǎng)。

1.1 配網(wǎng)傳統(tǒng)的診斷分析方法

傳統(tǒng)的分析方法首先從宏觀上對(duì)區(qū)域電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行概述;然后從微觀上將電網(wǎng)的指標(biāo)分為運(yùn)行情況、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備情況三類進(jìn)行分析：最后將分析得到的各類指標(biāo)和導(dǎo)則指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，找到差距，并將各類問題簡單匯總得到分析結(jié)論。傳統(tǒng)電網(wǎng)分析法理清了電網(wǎng)分析的基本思路，總結(jié)了電網(wǎng)分析的主要方法，具有一定實(shí)用性，在一定程度上能夠指導(dǎo)電網(wǎng)的建設(shè)，但還存在以下三個(gè)問題：

1.評(píng)價(jià)指標(biāo)以偏概全，分析問題有偏差。

2.沒有體現(xiàn)不同分區(qū)、不同標(biāo)準(zhǔn)，一次和二次協(xié)調(diào)的理念。

3.沒有統(tǒng)一的指標(biāo)，評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不唯一，不明確。

2.配網(wǎng)自動(dòng)化

配網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及新的高性能的配電設(shè)備等技術(shù)手段，將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)參數(shù)結(jié)構(gòu)、地理信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及發(fā)生事故情況下的檢測、保護(hù)、控制和配電管理，使配電網(wǎng)始終處于安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、高效的最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)。它是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。其最終目的是為了提高供電可靠性和供電質(zhì)量，縮短事故處理時(shí)間，減少停電范圍，提高配電運(yùn)行系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，最大限度的提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高整個(gè)配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率。

配網(wǎng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)必不可少的一環(huán)，它科技含量高，并且集自動(dòng)化、智能化為一體。所以被大規(guī)模應(yīng)用于中低壓配電網(wǎng)中。配網(wǎng)自動(dòng)化有很多傳統(tǒng)配網(wǎng)系統(tǒng)無法達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：

1.路線設(shè)計(jì)十分完美，既能夠貼緊現(xiàn)實(shí)情況又具有前瞻性，同時(shí)還具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，確保了供電的安全性與可靠性。

2.大量使用自動(dòng)化技術(shù)，減少了人工運(yùn)作的成本，不僅降低了人力、物理、財(cái)力，而且提高了工作效率，同時(shí)還可以判斷路線的故障和漏洞。

3.可以根據(jù)用電的實(shí)際情況來調(diào)整供電。

4.監(jiān)管工作人員可以隨時(shí)隨地查看用電狀況，確保用電安全并且保證用電系統(tǒng)高效運(yùn)行。

2.1配網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)

配網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)大體是由數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)（SACADA系統(tǒng)）、變電所自動(dòng)化系統(tǒng)（SA系統(tǒng)）、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)（FA系統(tǒng)）、負(fù)荷管理系統(tǒng)（LM系統(tǒng)）、自動(dòng)讀表系統(tǒng)（AMR系統(tǒng)）組成。

2.2國內(nèi)外配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.2.1國外配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展歷現(xiàn)狀（起步于20世紀(jì)60-70年代）

歐美模式：主站+電流型故障檢測原理（FTU）;主站實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位、隔離、供電恢復(fù)或負(fù)荷轉(zhuǎn)移。

日本模式：三步發(fā)展模式。1.饋線自動(dòng)化：電壓型故障檢測原理，就地解決故障定位、隔離、供電恢復(fù)和負(fù)荷轉(zhuǎn)移;2.變電站局部優(yōu)化控制;3.主站系統(tǒng);

2.2.2國內(nèi)配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀（起步于20世紀(jì)90年代）

我國配網(wǎng)自動(dòng)化大概經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：1.配電管理、營銷自動(dòng)化;2.負(fù)荷控制和管理系統(tǒng)的自動(dòng)化;3.實(shí)施了各種類型的饋線自動(dòng)化：饋線加各種分段，利用開關(guān)自身的控制特性就地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)隔離和供電恢復(fù);縮短路線故障后停電時(shí)間，加快恢復(fù)供電;4.配電數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視系統(tǒng)（SCADA）：建立配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，在配電網(wǎng)調(diào)度中心建立主站系統(tǒng)，在各變電站所設(shè)置RTU，F(xiàn)TU饋線遠(yuǎn)方終端，從而達(dá)到實(shí)施集中監(jiān)控的功能。

3.配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式

實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，具備配電SCADA、故障處理、分析應(yīng)用以及與其相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能，主要由配電自動(dòng)化系統(tǒng)主站、配電自動(dòng)化系統(tǒng)子站（可選），配電自動(dòng)化終端和通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。

3.1配電主站

配電主站應(yīng)構(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)、通用的軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)上，具備可靠性、可用性、擴(kuò)展性和安全性，并根據(jù)各地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)模、實(shí)際需求和配電自動(dòng)化的應(yīng)用基礎(chǔ)等情況選擇和配置軟硬件。

3.2配電終端

配電終端應(yīng)用對(duì)象主要有：開關(guān)站、配電室、環(huán)網(wǎng)柜、箱式變電站、柱上開關(guān)、配電變壓器、配電線路等。

配電終端可分為饋線終端（FTU）、站所終端（DTU）、配變終端（TTU）和具備通信功能的故障指示器等等。

3.3通信方式

主要包括光纖專網(wǎng)、配電線載波、無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)。

4. 配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用形式

考慮到各地區(qū)的差異性，配網(wǎng)自動(dòng)化具有多樣化的實(shí)現(xiàn)模式，并具有各自的適用范圍：簡易型、實(shí)用型、標(biāo)準(zhǔn)型、集成型、智能型。五種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、一次設(shè)備、通信條件的改善，以及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的成熟等情況，每一種都可以由低到高的實(shí)現(xiàn)升級(jí)和轉(zhuǎn)化。

總?結(jié)

配網(wǎng)是電力產(chǎn)品發(fā)電、輸電、配電環(huán)節(jié)中面向廣大用戶的最后一環(huán)，位于電力系統(tǒng)和電力消費(fèi)的交互位置。配電系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)相當(dāng)重要的位置。但我國配電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)滯后，城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)差距過大。因此必須考慮配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，才能適應(yīng)現(xiàn)代化城市的需求。更重要的是配網(wǎng)的運(yùn)行管理，也需要自動(dòng)化才能解決問題。綜上所述，配網(wǎng)自動(dòng)化是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，是我國電網(wǎng)發(fā)展、管理、運(yùn)行和維護(hù)的必然選擇，是為用戶提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)的重要手段。

中國計(jì)量大學(xué)?杭州?310000