溫鏡權

【摘 要】隨著社會經濟的發(fā)展和農網改造的深入，對供電可靠性和電壓質量提出了更高的要求。為了適應這種需要，提高農網科技含量，改變農網落后的狀況，迫切需要新的配電模式來解決這個矛盾，因此，配網自動化建設應運而生。

【關鍵詞】電壓質量；配網自動化；可靠性

我國目前的配電網很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結構，且多為架空線，可靠性差，尤其在農村，送電距離太長，損耗嚴重，電壓質量差。配電設備比較陳舊，大多是不可遙控的。配電網運行狀態(tài)監(jiān)測設備少，信息傳輸通道缺乏，因而信息搜集量少，這些導致事故處理自動化程度低，處理時間長，事故后恢復供電慢。

近幾年，一些地區(qū)發(fā)生電網事故，導致重要用戶停電，除了某些人為的因素以外，電網結構薄弱、可靠性低，是其主要原因；自動化程度低、管理不善也是重要原因之一。加強電網建設，除了強化輸電網以外，加強配電網建設是當務之急。這是因為長期以來在配電網上投資欠賬太多，其薄弱的程度大大甚于輸電網。因此國家在近期內投資建設的重點在改造和建設配電網，合理增加變電站，完善配電網絡，更換陳舊的開關設備，提高配電自動化水平，這是非常正確的，也是迫切需要的。在建設過程中首先要做好規(guī)劃，而且在做好配電網一次系統(tǒng)規(guī)劃的同時，應同時做好配電自動化的規(guī)劃，與輸電網相比較，這一點尤其重要。這是由于配電網一次系統(tǒng)中的設備選擇與配電自動化關系密切。例如，在選擇開關設備時可以有多種選擇，如斷路器、重合器、重合分段器、分段器、電動負荷開關……，這與配電自動化采取何種方式有關；其次，某些一、二次結合設備，如電流（或電壓）互感器等，也與配電自動化的實施方案有關。

1.配網自動化的定義

1.1定義

配電網自動化是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能的配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網始終處于安全、可靠、優(yōu)質、經濟、高效的最優(yōu)運行狀態(tài)。其最終目的是為了提高供電可靠性和供電質量，縮短事故處理時間，減少停電范圍，提高配電系統(tǒng)運行的經濟性，降低運行維護費用，最大限度提高企業(yè)的經濟效益，提高整個配電系統(tǒng)的管理水平和工作效率，改善為用戶服務的水平。

1.2功能

配電網自動化是近幾年發(fā)展起來的，由于國家尚沒有統(tǒng)一的標準，各地區(qū)的情況不盡相同。針對這種情況，國家電力公司安全運行與發(fā)輸電運營部最近公布了《配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設計導則試行方案》。根據(jù)該導則，配電系統(tǒng)自動化的主要任務應包括如下內容：

（1）調度自動化系統(tǒng)。

（2）變電所、配電所自動化系統(tǒng)。

（3）饋電線自動化系統(tǒng)（FA）。

（4）自動制圖（AM）/設備管理（FM）/地理信息系統(tǒng)（GIS）。

（5）用電管理自動化系統(tǒng)。

（6）配電系統(tǒng)運行管理自動化系統(tǒng)。

（7）配電網分析軟件系統(tǒng)（DPAS）。

2.配網自動化的管理

配電管理自動化可以是集中式，即由一個配電管理自動化主站，實行對整個配電網的數(shù)據(jù)采集，并和饋線自動化、變電站自動化、用戶自動化集成為一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以稱為配電管理系統(tǒng)（DMS）。配電管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式的結構，如前面已講到的，在變電站中設立二級主站，整個配電自動化由一個一級主站、若干個二級主站以及若干個子系統(tǒng)，如用電管理子系統(tǒng)、負荷管理子系統(tǒng)等集成，這樣信息的收集和處理也是分層和分布的，這種結構最適合采用計算機網絡技術。

實現(xiàn)配電管理自動化，可以有這樣的設計思想，一種思路是從配電自動化的目的是提高供電質量和經濟性出發(fā)，提出對功能的要求，從而確定需要哪些信息；另一個思路是從所能獲得的信息出發(fā)，對信息加以處理，以獲得有用的信息和決策。后一種思路就是我們所說的從IMS到DM（data mining）。因此，歸納起來主要功能有：數(shù)據(jù)采集與控制，運行狀態(tài)監(jiān)控，配電設備管理，停電管理，檢修管理，計量計費，負荷管理，網絡分析，營業(yè)管理，工作管理，網絡重構，與相關系統(tǒng)通信。這些功能及其所需要的信息，有的屬于饋線自動化、用戶自動化和變電站自動化，這取決于配電管理系統(tǒng)的結構。

功能的劃分和名稱，以及它所包含的具體內容，不同的人、不同的文獻有不同的提法，目前也無權威機構的規(guī)定。這些功能所需要的信息，有配電網內變電站、線路、開關、繼電保護、自動裝置、電桿的所有技術參數(shù)，生產廠家以及這些設備的維修記錄；有配電網的所有運行實時信息，如電流、電壓、功率、電量和電力設備運行狀態(tài)的實時信息；有稱為用戶信息（CIS）的用戶名稱、地址、電話、賬號、繳費和供電優(yōu)先級、用電量和負荷，停電次數(shù)、時間，電壓水平等；有備品備件及其參數(shù)、儀器儀表、工具等；有人員名稱、工種、技術等級、操作票記錄等，信息之多不勝枚舉，這里不再一一羅列。

3.配網自動化的發(fā)展方向

集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢。

早期配電自動化的實施采用發(fā)展獨立的、單項自動化系統(tǒng)來解決問題，如直接的負荷控制、大用戶的遠程抄表等，由于配電自動化的功能之間存在著不同程度的關聯(lián)，其中大部分要求很難滿足，且還無法克服在擴大應用規(guī)模時確認所需投資的合理性所遇到的困難。這種按"功能定向"的方法，已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響，如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復、靈活性很差和維修費用高等。

另外，配電自動化系統(tǒng)作為一個龐大復雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關聯(lián)，其本身及其所用技術又處于不斷發(fā)展之中，對任一家制造商而言，根本不可能包攬一切。

這就要求配電自動化系統(tǒng)采用全面解決的方案，走系統(tǒng)集成之路，使得各種應用之間可共享投資和運行費用，最大限度保護用戶原有的投資。

在饋線自動化方面，現(xiàn)有饋線終端設備不僅具有常規(guī)的遙測、遙信和遙控功能，且還集成了自動重合閘、饋線故障檢測和電能質量的一些參數(shù)的檢測功能，甚至集成了斷路器的監(jiān)視功 能，且有進一步與斷路器、開關相結合，機電一體化，發(fā)展成為智能化開關的趨勢。顯著地降低了建設、運行和維護的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng)造了有利的條件。

故障定位和自動恢復送電可以明顯地縮短停電時間。有效地解決這一問題，必須以數(shù)字式繼電保護、饋線自動化和DMS系統(tǒng)為基礎。對于故障定位，國外有人提出使用三種技術綜合處理：故障距離計算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計法，這些信息結合在一起進行模糊邏輯處理。

在電壓無功控制方面，天津大學楊爭林、孫雅明首次提出基于人工神經元網絡的無功預測和優(yōu)化決策相結合的變電站電壓無功控制策略，該策略以無功變化趨勢為指導，充分發(fā)揮了電容器的經濟技術效益，能在無功基本平衡和保證電壓合格的前提下，使變壓器分接頭的調節(jié)次數(shù)降至最小，消除了盲目調節(jié)，降低了變壓器故障幾率和減少了維護量。

4.結束語

當然，電力系統(tǒng)應以最經濟的能源消耗、最有效的運行管理，以最合理和便宜的價格向用戶供電。配電網及其控制和用戶管理也關系到供電的經濟性。因此，可以說，實現(xiàn)或實施配電自動化的目的是采用現(xiàn)代電子、通信和計算機等技術和裝備對配電網和用戶在正常運行和事故情況下實行監(jiān)測、保護、控制和管理，提高供電質量和經濟性，改善服務和提高工作效率。