褚金勝（永福供電公司，廣西　永?？h　541800）

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配網(wǎng)自動(dòng)化及其相關(guān)技術(shù)分析

褚金勝（永福供電公司，廣西永?？h541800）

配網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到人民生活質(zhì)量和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平，目前我國(guó)用電過(guò)程中的故障多數(shù)是由配網(wǎng)故障引起的，本文就配網(wǎng)自動(dòng)化及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，旨在為我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)提供參考。

配網(wǎng)自動(dòng)化；相關(guān)技術(shù)；應(yīng)用及發(fā)展

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出供電不足、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理等缺點(diǎn)，一直影響著人們的正常生活和工作，限制著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。其中，配網(wǎng)自動(dòng)化在很大程度上提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行能力。

1　配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展概述

配網(wǎng)自動(dòng)化是指將通信技術(shù)、電子技術(shù)，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)手段集中應(yīng)用到配電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的智能化監(jiān)控管理，通過(guò)這樣的方式解決配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理和低穩(wěn)定性等不足，改變供電質(zhì)量，提高供電系統(tǒng)可靠性，實(shí)現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)由配電主站、配電子站、通信技術(shù)和配電遠(yuǎn)方終端組成，可實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、變電所和配電所自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化、自動(dòng)制圖、用電管理自動(dòng)化等功能，做到不間斷供電、遠(yuǎn)程維護(hù)診斷。

配網(wǎng)自動(dòng)化確保了電力系統(tǒng)的安全性與供電質(zhì)量，降低了配網(wǎng)的線路損耗，并且能夠分析事故發(fā)生的原因，進(jìn)行事故的及時(shí)處理與排除，減少停電損失。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷不斷增加，配網(wǎng)自動(dòng)化水平應(yīng)不斷提高才能滿足人們對(duì)電能的需求，避免電力系統(tǒng)運(yùn)行中停電、跳閘等情況的發(fā)生，電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)如表1所示。

表1　電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)

2　配網(wǎng)自動(dòng)化現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

目前，我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展并不完善，通過(guò)電力系統(tǒng)科研人員和工作人員的努力，配網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)步較快，但仍存在一定的問(wèn)題，具體分析如下：

2.1配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展較快，普及率較高，技術(shù)性能高，我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)手工配電方式，與國(guó)外相比存在一定的差距。目前，國(guó)家對(duì)配電技術(shù)的重視度較高，我們正在不斷改進(jìn)與完善配網(wǎng)自動(dòng)化及其相關(guān)技術(shù)。

2.2面臨的問(wèn)題

配網(wǎng)自動(dòng)化對(duì)于通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等技術(shù)的要求比較高。要持續(xù)穩(wěn)定的保證用戶用電的安全穩(wěn)定，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)必須要完善。這樣供電系統(tǒng)需要自己斷定故障問(wèn)題，另外電力系統(tǒng)能夠在不斷電的情形下基本實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)。最后配網(wǎng)自動(dòng)化面臨的復(fù)雜的問(wèn)題就是保證供電分清主次，最大程度保證重要用戶的供電問(wèn)題。我國(guó)采用的技術(shù)是將SCADA與GIS結(jié)合起來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、功能、界面一體化，實(shí)現(xiàn)SCADA 與GIS之間的資源信息互相分享。SCADA能夠靈敏的檢測(cè)到所需的信息情況。在斷電情況下，SCADA系統(tǒng)能夠迅速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，極大的減少經(jīng)濟(jì)損失和對(duì)人們生活帶來(lái)的不便。對(duì)于普通群眾來(lái)說(shuō)，電價(jià)和電費(fèi)是他們最關(guān)心的問(wèn)題。為了及時(shí)準(zhǔn)確的公布電價(jià)和電費(fèi)情況，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)利用CDAU來(lái)收集和發(fā)布信息。

通過(guò)以上的介紹，我們可以發(fā)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。配網(wǎng)自動(dòng)化不僅需要運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)、多種知識(shí)，還要滿足不同人群的不同需求。

3　配網(wǎng)自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)

3.1基于互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的主要組成之一是通信系統(tǒng)，配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用通信系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潮流、控制頻率，應(yīng)用高速載波通信系統(tǒng)是必要的，通信技術(shù)能夠幫助配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?；ヂ?lián)網(wǎng)通信技術(shù)的幫助可以大大加快配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的速度。該系統(tǒng)的引進(jìn)不僅可以實(shí)現(xiàn)上述功能，還可以實(shí)現(xiàn)提供更多生活服務(wù)等功能。此外，光纖通信具有低成本的特性，還可以高速傳輸，大容量傳輸，因此，光纖通信是配網(wǎng)自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的主要選擇之一。

3.2新型FA系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)分布式電源就是新型FA系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的意思，其主要是根據(jù)實(shí)際的用電負(fù)荷提供相對(duì)應(yīng)的合適電源，從而達(dá)到智能供電的目標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)能夠大大提高一些資源的使用率，減少不必要的資源浪費(fèi)。新型FA系統(tǒng)在實(shí)際操作中絕沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。新興技術(shù)的出現(xiàn)一定會(huì)面臨一些困難，主要是配網(wǎng)的運(yùn)行方式多變、分布式電源位置難確定，導(dǎo)致二次設(shè)備難以滿足要求。一旦這些困難被克服，這項(xiàng)新型技術(shù)就一定會(huì)在配網(wǎng)系統(tǒng)中產(chǎn)生巨大的作用。

3.3配電網(wǎng)信息一體化

信息爆炸的時(shí)代，地球都可以變成一個(gè)村莊。對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也是如此，電力系統(tǒng)也在逐漸向著一體化的方向發(fā)展。配網(wǎng)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中起到不可忽視的作用。配網(wǎng)系統(tǒng)完全可以脫離一個(gè)區(qū)域的信息，最后融于電力系統(tǒng)當(dāng)中。電力系統(tǒng)信息統(tǒng)一之后，信息的搜索傳遞就會(huì)越來(lái)越快，配電效率越來(lái)越高，最后甚至達(dá)到智能配電的狀態(tài)。智能配電一直是我們所追求的配電狀態(tài)。

3.4配網(wǎng)自動(dòng)化的綜合型受控端

配網(wǎng)自動(dòng)化的綜合型受控端是對(duì)原有終端功能的改進(jìn)。這項(xiàng)技術(shù)將可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。這項(xiàng)技術(shù)檢測(cè)了系統(tǒng)的潮流分布、頻率以及系統(tǒng)的震蕩。這是一種新型的技術(shù)。但是這項(xiàng)技術(shù)有依賴于SCADA系統(tǒng)。所以這二者相結(jié)合后，受控端的數(shù)量大大減少。電力系統(tǒng)的規(guī)模得以削減。而且綜合型受控端增加了可共享的數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)的精確度比之以前就有所提高。

3.5配電系統(tǒng)的集中化管理

在電力供應(yīng)過(guò)程中，用戶是分散的、復(fù)雜的。因?yàn)橛脩舻姆稚⑿裕到y(tǒng)往往也是分散的。這樣的系統(tǒng)弊端就是信息也是分散的。信息不能共享，配電的效率就會(huì)大大降低。解決這個(gè)問(wèn)題的最好方法就是配電系統(tǒng)的集中化管理。集中化管理就是將配電系統(tǒng)變成一個(gè)有序的整體。只有成熟的運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，我們所采用的SCADA系統(tǒng)才能夠真正做到和配網(wǎng)控制中心相連接?，F(xiàn)有的用戶資源也能被充分利用。

4　實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)原則

4.1分散性原則

配網(wǎng)的地域性分布，建立配網(wǎng)自動(dòng)化同樣具有分散功能，采用具有智能的一次性設(shè)備解決故障。為提高配網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠性，分散主站軟件功能，SCADA具備完善的事件記錄、數(shù)據(jù)采集、報(bào)警、監(jiān)視、控制調(diào)節(jié)與通信等功能。

4.2可靠性原則

提高配網(wǎng)供電可靠性是實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化的首要目的，可靠性原則包括以下內(nèi)容：具有可靠的設(shè)備、具有可靠的配電網(wǎng)網(wǎng)架、具有可靠的電源點(diǎn)、具有可靠的通信系統(tǒng)。

5　配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用及發(fā)展要點(diǎn)

5.1配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用

某局2008年開始推廣配網(wǎng)自動(dòng)化及故障定位綜合應(yīng)用技術(shù)。安裝自動(dòng)化終端定位裝置，故障定位獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS傳輸?shù)娇刂浦行模刂浦行募蟽蓚€(gè)遙控器的信息，完成斷裂帶的分析，確定故障位置，通過(guò)短信通知工作人員，進(jìn)而進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理故障，縮短故障排除事件，提高供電配網(wǎng)可靠性。

配電自動(dòng)化需要實(shí)現(xiàn)FTU、TTU等三遙功能，實(shí)現(xiàn)故障識(shí)別與故障隔離，有效恢復(fù)非故障區(qū)域供電及配網(wǎng)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行。收集與處理數(shù)據(jù)，識(shí)別與隔離故障。故障指示器有3個(gè)短路故障探頭、1個(gè)接地故障探頭、面板二遙終端通信模塊，可實(shí)現(xiàn)主站線路短路，采集及上傳接地故障動(dòng)作狀態(tài)，主動(dòng)上傳高壓開關(guān)和分閘狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷電流的上傳和采集，與GSM/GPRS等各種通信模塊連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。

該局配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為集中分布式，在調(diào)度端建配網(wǎng)自動(dòng)化主站，在城區(qū)設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站，集中采集數(shù)據(jù)信息，分散監(jiān)控。采用OPEN3200系統(tǒng)，開放式局域網(wǎng)交換技術(shù)，SCADA服務(wù)器，具有良好的開放性，生命力強(qiáng)大。

實(shí)際運(yùn)用上，故障率低，運(yùn)行可靠，維護(hù)工作量少，可正確分段隔離，提高了供電可靠性?？煽焖僬业焦收宵c(diǎn)，快速恢復(fù)配網(wǎng)工作，最大限度降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升電力系統(tǒng)的高效性和科學(xué)性，最大限度延長(zhǎng)電力設(shè)備的使用壽命。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，提升了當(dāng)?shù)厝罕姷纳钯|(zhì)量，促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為衡量當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志，配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)得到了人們的認(rèn)可，改善了當(dāng)?shù)氐耐顿Y環(huán)境，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展模式與結(jié)構(gòu)得到轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展。

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，極大提升了當(dāng)?shù)仉娏芾硭?，迅速傳遞、收集與反饋電力運(yùn)行中的各種信息與數(shù)據(jù)，有利于電力使用效率的評(píng)估，穩(wěn)定控制電力供應(yīng)系統(tǒng)，提高了電力系統(tǒng)的生產(chǎn)率與服務(wù)質(zhì)量和性能。

5.2電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展要點(diǎn)

配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展要點(diǎn)要做好以下幾個(gè)方面：①引進(jìn)與開發(fā)先進(jìn)的配網(wǎng)自動(dòng)化平臺(tái)，構(gòu)建統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高配網(wǎng)電力線路配電操作的合理性，優(yōu)化配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備，構(gòu)建監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，控制高效、新型的電能控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。②做好配網(wǎng)信息更新工作，從系統(tǒng)整體的角度出發(fā)，強(qiáng)化更新力度，實(shí)行一體化建設(shè)，構(gòu)建配網(wǎng)自動(dòng)化搜索機(jī)制，準(zhǔn)確把握電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提升配網(wǎng)的安全性能。③推進(jìn)配網(wǎng)的集中管理。由于用戶的分散性，配網(wǎng)系統(tǒng)組成構(gòu)件的集中度不夠。對(duì)電力系統(tǒng)的配電系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，除了能強(qiáng)化各個(gè)系統(tǒng)組成構(gòu)件間的緊密聯(lián)系外，更有利于各構(gòu)件間功能的轉(zhuǎn)換。

6　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，配網(wǎng)自動(dòng)化在人們的日常生活、生產(chǎn)中作用重大，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷創(chuàng)新與突破配網(wǎng)自動(dòng)化，滿足人們對(duì)供電系統(tǒng)的要求，才能使用電越來(lái)越可靠、穩(wěn)定與安全，才能促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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褚金勝（1984-），中級(jí)工程師，碩士，主要從事電力工程技術(shù)管理等方面的工作。

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2095-2066（2016）12-0034-02

2016-3-4