楊哲

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對電能的可靠性提出了更高的要求，電力企業(yè)將面臨更大的壓力。配電自動化可以滿足電能可靠性的要求，同時可以改善電能服務(wù)，提高工作效率。

關(guān)鍵詞：配電自動化；配電網(wǎng)；計算機；用戶

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）16-0057-02

配電自動化于20世紀(jì)90年代由美國提出，但國際上至今對配電自動化及其相關(guān)的一系列技術(shù)無統(tǒng)一的定義和規(guī)范。事實上，配電自動化是對配電網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方實時監(jiān)視、協(xié)調(diào)和控制的一個集成系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)自動化的重要組成部分。我國《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》對配電自動化作了如下定義：以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測和控制，并通過集成相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。

配電系統(tǒng)是配電區(qū)域范圍內(nèi)配電線和配電設(shè)施的總稱，由配電所、變電所、發(fā)電廠直配線路、進(jìn)戶線、用電設(shè)備、配電變壓器及以下各級線路等組成。配電自動化系統(tǒng)是實現(xiàn)監(jiān)視和控制配電網(wǎng)的一種自動化系統(tǒng)，其功能含有配電SCADA、饋線自動化、電網(wǎng)分析應(yīng)用及與其相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)互聯(lián)等功能；其組成部分主要有配電終端、配電主站、子站（非必需）和通信通道等。

1 配電自動化內(nèi)容

電子、通信和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展使配電自動化進(jìn)入了計算機階段，同時，GIS（地理信息系統(tǒng)）的應(yīng)用使配電自動化向前邁出一大步，并在管理、生產(chǎn)和用戶服務(wù)等領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的正面效應(yīng)?；趪鴥?nèi)對配電自動化的定義，借鑒國外經(jīng)驗，綜合深入分析了配電自動化系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，可知配電自動化研究內(nèi)容主要包括變電站站內(nèi)自動化、饋線自動化、自動抄表計費、配電網(wǎng)分析軟件、配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理等。

目前，配電自動化大致可以分為饋線自動化、用戶自動化、變電站自動化和配電管理自動化。針對這四方面的內(nèi)容及相互關(guān)系，有人提出用配電管理系統(tǒng)（DMS）來統(tǒng)稱這四方面，涵蓋變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理等內(nèi)容，并由配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化（NA）、工作管理系統(tǒng)（WMS）、需方管理（DSM）和調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)（DTS）六個部分組成。

1.1 饋線自動化

饋線自動化是配電線路的自動化。饋線自動化目前主要是指中、高壓饋線（尤其是中壓饋線）的自動化。國內(nèi)電力企業(yè)往往通過安裝一些新型開關(guān)、智能元件和配備相關(guān)功能來實現(xiàn)饋線自動化。元件以重合器、分段器和環(huán)網(wǎng)開關(guān)最具代表性，其中，分段器同時還是智能開關(guān)，重合器具有記憶功能，而分段器可以實現(xiàn)饋線的分段化，兩者配合使用可有效隔離事故，使無故障區(qū)域的供電不受影響?？傊?，饋線自動化概括起來具有以下幾個功能：①正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下的運行狀態(tài)監(jiān)測；②基于配電網(wǎng)中可控設(shè)備功能的遠(yuǎn)方控制和就地控制；③當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生永久性故障時，自動通過開關(guān)設(shè)備的迅速動作實現(xiàn)故障區(qū)隔離，當(dāng)環(huán)網(wǎng)運行或者環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運行的配電網(wǎng)中負(fù)荷轉(zhuǎn)供時恢復(fù)供電；④無功補償和調(diào)壓保持電壓水平，提高電壓質(zhì)量，并減少線損。

1.2 用戶自動化

用戶自動化在諸多文獻(xiàn)中也被稱作需方管理（DSM），主要包括負(fù)荷管理、用電管理和需方發(fā)電管理三個方面。

負(fù)荷管理的傳統(tǒng)定義是指在發(fā)電容量不粗時采取抑制負(fù)荷的方法改善負(fù)荷曲線，常采用削峰、填谷和錯峰等手段。但是先進(jìn)的負(fù)荷管理可根據(jù)用戶的不同用電需求、天氣情況、建筑物特性和電價機制，得到能滿足用戶需求的最優(yōu)運行方式。

用電管理主要包括自動計量計費、業(yè)務(wù)擴充和用戶服務(wù)等內(nèi)容。手工抄表在人力資源利用的準(zhǔn)確性等方面存在一些問題，雖然自動抄表不失為一種良好的對策，但因目前配電網(wǎng)情況復(fù)雜，如何進(jìn)行大面積推廣是一難題。

需方發(fā)電管理是將用戶自備電源納入直接或間接的控制之中，此措施將利于配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，同時，結(jié)合調(diào)節(jié)電網(wǎng)發(fā)電機組，可以提高供電的經(jīng)濟性。

1.3 變電站自動化

變電站既是高壓配電網(wǎng)中的負(fù)荷，同時又是下一級的電源，在配電網(wǎng)中具有十分重要的地位，但因早期的設(shè)備性能、計算機軟硬件的限制，其自動化受到極大制約。隨著設(shè)備和計算機的飛速發(fā)展，我們可以采取將空間劃分單元、集結(jié)保護(hù)控制等裝置的方法，節(jié)約變電站大部分空間，進(jìn)而省去大量二次設(shè)備，形成一種廣泛使用的分布式結(jié)構(gòu)。

我國有能力實現(xiàn)變電站自動化，實現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程控制和操作，并使其與整個配電網(wǎng)聯(lián)系起來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳送，站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)控和電能測量的監(jiān)視等功能。

1.4 配電管理自動化

配電管理自動化是一個信息收集和處理的系統(tǒng)，利用現(xiàn)代計算機、通信等技術(shù)和設(shè)備對配電網(wǎng)運行進(jìn)行管理，但其首先需基于一個計算機平臺，遵守操作系統(tǒng)、人機界面、通信等規(guī)約，形成一個開放系統(tǒng)，同時滿足集成和擴展的需要?；谟嬎銠C平臺，利用計算軟、硬件技術(shù)的配電網(wǎng)分析軟件，以智能現(xiàn)代技術(shù)替代傳統(tǒng)方法，實行全網(wǎng)運行管理，進(jìn)而大大提高供電效率、節(jié)約電能和確保供電的可靠性。分析軟件主要包括：網(wǎng)絡(luò)建模與拓?fù)?、?fù)荷建模及校準(zhǔn)、配電潮流、狀態(tài)估計、無功優(yōu)化與補償、優(yōu)化與重構(gòu)、仿真培訓(xùn)等。

2 配電自動化展望

“十二五”期間，我國在重點城市核心區(qū)開展了配電自動化和配網(wǎng)調(diào)控一體化智能技術(shù)支持的系統(tǒng)建設(shè)，使區(qū)域供電可靠性、電網(wǎng)運行效率和電能質(zhì)量得到了全面提升。接下來，應(yīng)適度在其他具備一定條件的地級市開展試點。

已有部分發(fā)達(dá)國家在配電自動化和配電管理系統(tǒng)方面從單純的監(jiān)控和故障檢測發(fā)展到優(yōu)化運行和提高效益。目前，我國還需解決在通信（通信設(shè)計、通信方式、通信規(guī)約）、開關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備方面的技術(shù)問題，在未來發(fā)展中，應(yīng)做好以下幾個方面的工作：①進(jìn)行方案比較，做好每一步規(guī)劃，全面考慮、因地制宜；②充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)資源共享；③提高技術(shù)性能和設(shè)備質(zhì)量；④實現(xiàn)配電自動化的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，并加強管理；⑤目前的配電網(wǎng)分析軟件還不是很成熟，需投入資金加強軟件開發(fā)；⑥科技是第一生產(chǎn)力，要做好科研、制造和工程的相互結(jié)合；⑦21世紀(jì)最重要的是人才，因此，必須加強人才培養(yǎng)，做好培訓(xùn)工作，以滿足配電自動化的需要；⑧中壓配電網(wǎng)的饋線自動化是重點，需加強中壓配電網(wǎng)的改造和建設(shè)。

3 結(jié)束語

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高，人們對電能質(zhì)量的要求越來越高，具體表現(xiàn)在電壓質(zhì)量、頻率和供電的可靠性方面。未來的電力系統(tǒng)應(yīng)該是以最經(jīng)濟的能源消耗、最優(yōu)的運行管理和最合理的價格向用戶供電，同時，電力企業(yè)能獲得最大的效益。本文對配電自動化的概念、內(nèi)容和展望進(jìn)行了介紹和分析，配電管理系統(tǒng)利用現(xiàn)代電子、通信、計算機等技術(shù)和設(shè)備對正常和事故狀態(tài)下的配電網(wǎng)進(jìn)行了檢測、保護(hù)、控制和管理等操作，提高了電能質(zhì)量和供電效益。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕