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1、国内配网自动化综述# 配电自动化专题# 农村电气化!# 年第 $ 期 $% $% $% 国内配网自动化综述 徐腊元 中国电力科学研究院 摘 要： 本文介绍了配网自动化实施的必要性、功能，重点论述 #%& 配网自动化的内容和实施须注意的问题。 关键词：配网自动化 馈线自动化 实施 *) $% 引言 配网自动化就是利用现代电子技术、通讯技术、计 算机及网络技术，实现配电系统正常运行及事故情况下 的监测、保护、控制和配电管理的现代化。随着国民经济 的高速发展和改革开放的深入，电力用户对电能质量和 供电可靠性的要求越来越高，电压波动和短时的停电都 会造成巨大的损失。因此，需要结合电网改造在配电网 中实
2、现配电自动化，以提高配电网的管理水平，为广大 电力用户不间断的提供优质电能。 通常，#%& 及以下电力网络属于配电网络，其中 +!%& 及以上属于高压配电网；%& 及以上属于中压配 电网；+$# , -#& 属于低压配电网。本文要讨论的配电 自动化特指 #%& 中压配电网的自动化。 切除，最大限度缩短非故障区域的停电时间。 - 配网自动化的内容 实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取 配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与 多种方法，取决于自动化装置的技术特点和整体方案。 控制，馈线自动化、负荷管理、地理信息系统、配电应用分析等。配网自动化系统的 特点是：!信息量大；在线分析和离线管
3、理紧密结合； #应用分析和终端设备紧密结合；$一次设备和二次设 备紧密结合。本文认为配电自动化系统的建设应包括以 下五方面：配电网架规划、馈线自动化的实施、配电设备 的选择、通信系统建设和配网主站建设。 -3 配电网架规划 进行检修时，只对检修区段进行停电，通过倒路操作给 非检修区段进行供电；故障时快速的对故障进行定位、 隔离、恢复非故障区段的供电。 配电网络的构成有电缆和架空线路两种方式。电 缆网络多采用具有远方操作功能的环网开关，对一次设 备和通信系统的要求高，适合于经济发达的城区；对于 大多数县级城市，配网改造必须综合考虑资金和效果两 个因素，采用以重合器、分段器和负荷开关为主的架空 网
4、络方案比较合适。其中，架空线路双电源手拉手供电 是最基本的形式。线路主干线分段的数量取决于对供电 可靠性要求的选择。理论上讲，分段越多，故障停电的范 围越小，但同时实现自动化的方案也越复杂。在手拉手 供电方式下，要求系统对各分段的故障能够自动识别并 终端单元、配 变终端单元 主干线路宜采用环网接线、开式运行，导线和 源和工作电源的电源设备。 实施配电自动化，必须以重合器、分段器、负荷开关 设备应满足负荷转移的要求； 4+） 主干线路宜分为 + 5 ! 段，并装设分段开关， 等具有机电一体化特性的自动配电开关设备为基础，在 架空线路上作为分段和隔离故障用的开关应该具有免 分段主要考虑负荷密度、负
5、荷性质和线路长度； 46） 配电设备自身可靠，有一定的容量裕度，并具 维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点，并且能适应 户外严酷的环境条件。 有遥控和智能功能。 4） 遵循相关标准，结合当地电网实际； -3 - 馈线自动化的实施 馈线远方终端用于采集开关的运行数据、控 制开关的分合，为了达到“四遥”功能，必须具有通信功 配电网中的停电包括两部分：检修停电和故障停 电，提高供电可靠性就是要在正常检修时缩小因检修造 能。 成的停电范围；在发生故障时，减小停电范围，缩短停电 配变终端单元用于采集配电变压器低压侧 时间。这就要求对具有双电源或多电源的配电网络，在 的运行数据，控制低压电容器投切用于无
6、功补偿，通信 !# 配电自动化专题# 农村电气化!# 年第 $ 期 的实时性要求低于 #$。 开关的操作电源和 #$ 的工作电源要根据配电网 络和设备的具体情况确定，可以从 %& ( )* 低压网络 直接取得，也可以从 +,* 线路通过互感器获得；采用 蓄电池或 $-. 作为后备电源，也可以从其它配电线路 获得后备电源。 需特别注意的是，配电设备都在户外布置，其工况 条件恶劣，必须达到特定的运行环境要求，否则实施配 电自动化不但无法提高供电可靠性，还会降低供电可靠 性。 )/ 0 通信系统建设 通信系统是主站系统与配电网终端设备联接的纽 带，主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完 成，因
7、此必须有稳定可靠的通信系统，才能实现配电自 动化的功能。通信方式有：光纤通信、电力线载波、有线 电缆、无线扩频、借助公众通信网等多种。配网自动化系 统的通信具有终端设备多，单台设备的数据量小，实时 性要求不同的特点，因此应因地制宜，根据当地环境和 经济条件确定合理的通信系统，同时要考虑调度自动化 在规划时要考虑系统的安全可靠、实用和易于扩展。配 网主站管理的对象是配电线路中的设备，而调度管理的 是变电所内的设备，两者结构类似，因此从投资和系统 投入运行后维护管理的方便性考虑，对于县级电网宜考 虑配调一体化的主站设计方案。 % 配网自动化实施中应注意的问题 配网自动化的实施涉及的部门多，投资大，
8、是一项 系统工程，因此配网自动化的规划是必不可少的，必须 结合当地配电网的发展规划，制定详细的配网自动化的 实施计划，整体考虑，分期分批实施，同时要和供电企业 内部信息化建设相协调。 在实施配网自动化后，降低了运行人员的劳动强 度，提高劳动效率，使运行人员对配电网络的运行状况 掌握得更全面更快捷，为供电企业创造更好的经济效益 和社会效益。配电网自动化的实施，改变了配电网传统 的运行管理方式，但对运行人员提出了较高的要求。 配网自动化不同于调度自动化和变电所自动化，配 电终端设备均为户外运行，这就要求所选择的设备具有 抗高温、抗低温、防凝露、抗风沙和抗老化等能力，配网 自动化系统的测控对象多，设
9、备数量巨大，因此要考虑 通信系统的建设。一般的，城区 +,* 主干线路采用光 缆通信，建成光缆主干网，用于配电开关和主站间的实 设备的性价比。 进行通信系统建设时，需要和调度自动化的通信系 时通信；城区 +,* 分支线路、变台监控、无功补偿等采 统相结合，统筹考虑。有些地区已建成包括调度主站和 用有线通信，就近接入光缆主干网，或采用其它通信方式。 变电所的光纤通信网，配网自动化系统就可以利用已有 )/ 1 配网主站建设 配网主站是整个配网自动化系统的监控管理中心， 的通信通道，就近接入变电所以节省投资；有些地区的 应完成以下功能： 通信系统不太完善，在进行配网通信系统的建设时，应 配电网实时数
10、据采集与控制：通过 为调度自动化、集中抄表等留有足够的余量。 配电终端设备中的电源用于控制和开关动作，正常 终端设备和通信系统将配电网的实时状态传送到主站， 在主站对配电网络进行远方监视和控制，与调度自动化 情况下从线路中取得，线路失电后的后备电源应具有较 类似。包括配电开关的状态，保护动作信息，运行数据 高的可靠性。 等。 在配网主站的建设中，应注意实用和可扩展。配电 地理信息系统的建设应注意配电系统设备分布区域广， 提供主站控制方式下的馈线自动化功能，用 于完成线路故障的快速定位、隔离和非故障区段的供电 管理部门多的特点，宜建立分部门分区域的管理，即建 恢复，要求适用于各种复杂的网络。 立
11、分布式地理信息系统。配网应用分析的实施相 对要求比较高，需要有完整准确的配电网参数和历史运 配电地理信息管理：以地理图 为背景对配电设备、配电网络进行分层次管理，包括查 行数据，运行人员应具有一定的水平，-3. 是一个实时 询、统计等。 系统，数据变化快，应经常维护，经常使用，才能使系统 配电网应用分析：对 .2343 系统采集 免遭淘汰。 的运行数据进行分析计算，为调度员提供辅助决策，包 0 展望 括：网络拓扑、状态估计、潮流计算、网络重构、无功优 随着计算机软硬件技术的发展，将会有越来越多的 化、仿真培训等，配电网具有与输电网不同的特点，因此 新技术应用于配电网中，配网自动化技术会逐步成熟， 为配电网安全高效的运行提供技术保证。随着电力市场 配电网应用分析的算法与能量管理系统有所不 的实行，供电企业对配电网运行的安全性和经济性要求 同。 与其它应用系统接口：根据生 越来越高，配网自动化是解决这一需求的必由之路。我 产和管理的要求，配电主站系统需要与其它应用系统交 们相信配网自动化建设必将为我国的配电网发展做出 换数据，给供电企业内部其它部门提供配电网的信息。 巨大贡献。电子技术 开关电源 电子工程 http:/ 配网主站的建设应遵循统筹规划分步实施的原则， 工控 PCL 控制系统 低压变频器 http:/ ! 9收稿日期：)0 : ) : );
