配電自動(dòng)化的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)

陶振洋

摘 要：文章介紹了配電自動(dòng)化的應(yīng)用定義與作用，應(yīng)用現(xiàn)狀及相應(yīng)的管理措施和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；應(yīng)用現(xiàn)狀；實(shí)用化；關(guān)鍵技術(shù)

配電自動(dòng)化是一項(xiàng)集多種技術(shù)于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，配電自動(dòng)化技術(shù)在各種技術(shù)共同作用下取得了巨大的進(jìn)步。配電自動(dòng)化系統(tǒng)的完善構(gòu)建將網(wǎng)線數(shù)據(jù)、離線數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)融于一體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)?？刂坪捅Ｗo(hù)，它可以有效地提高電力管理和服務(wù)水平，降低人工成本。

1 配電自動(dòng)化的概念與作用

1.1 配電自動(dòng)化概念

配電自動(dòng)化是20世紀(jì)80年代末，美國(guó)等幾個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展起來的，中國(guó)目前的配電網(wǎng)很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu)，且多為架空線，可靠性差，損耗高，電壓質(zhì)量差，自動(dòng)化程度地，因此加強(qiáng)配電網(wǎng)的建設(shè)是當(dāng)務(wù)之急，近幾年大量進(jìn)行的城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)改造提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。采用信息技術(shù)，對(duì)配電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，提高管理水平，降低損耗具有重要意義。

1.2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，饋線自動(dòng)化是基礎(chǔ)，因此應(yīng)以饋線自動(dòng)化為切入點(diǎn)，逐步實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，并且要使鎖線自動(dòng)化起到以下作用：減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過改造后，實(shí)現(xiàn)“手拉手”或環(huán)網(wǎng)供電方式，利用饋線自動(dòng)化系統(tǒng)，可對(duì)配電線路進(jìn)行故障檢測(cè)定位、自動(dòng)隔離區(qū)段并恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電。這樣就縮小了停電范圍，大大提高了供電可靠性，提高供電質(zhì)量。

2 配電自動(dòng)化的內(nèi)容

2.1 變電站自動(dòng)化

發(fā)展變電站綜合自動(dòng)化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。

2.2 饋線自動(dòng)化

饋線自動(dòng)化是指配電線路的自動(dòng)化。包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個(gè)電壓等級(jí)范圍內(nèi)的線路自動(dòng)化。它是指從變電站的變壓器二次測(cè)出線口到線路上的負(fù)荷之間的配電線路。等級(jí)饋線自動(dòng)化有著其自身的技術(shù)特點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能，與高、中壓有很大的區(qū)別。

2.3 配電管理系統(tǒng)

配電管理系統(tǒng)（DMS）是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，信息處理及通信等技術(shù)和相關(guān)設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督、管理和控制。它是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理中心。主要功能有，數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、配電網(wǎng)運(yùn)行管理、用戶管理和控制、自動(dòng)繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）等。

2.4 需求側(cè)管理

通過一系列經(jīng)濟(jì)政策和技術(shù)措施，由供需雙方共同參與的供電管理。包含負(fù)荷管理、用電管理及需方發(fā)電管理等。需求側(cè)管理的幾個(gè)內(nèi)容涉及電力供需雙方，甚至與電力管理體制有關(guān)，必須通過立法和制定相應(yīng)的規(guī)則，并最終由電力市場(chǎng)來調(diào)節(jié)?？梢钥吹?，電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關(guān)系，也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關(guān)系，在電力市場(chǎng)環(huán)境下，需求側(cè)管理必將被重視。

2.5 配電自動(dòng)化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)配圖（見圖1）

3 簡(jiǎn)述我國(guó)配電自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)配電自動(dòng)化的進(jìn)展主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：（1）配電自動(dòng)化的管理功能日益多樣化，在傳統(tǒng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，系統(tǒng)所具有的功能只有2中，一是配電設(shè)施、運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，還有一個(gè)就是數(shù)據(jù)采集。在新技術(shù)的推動(dòng)下，配電自動(dòng)化管理水平在原有的功能上添加了配電管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等完整配電自動(dòng)化實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)，配電主戰(zhàn)系統(tǒng)也發(fā)生了重要變化。（2）配電自動(dòng)化技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，配電自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在：a.全網(wǎng)配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。原來是靠重合器時(shí)序整定，而今經(jīng)過大力研究，實(shí)現(xiàn)了通過饋線自動(dòng)化終端來進(jìn)行檢測(cè)（圖1）。b.地理信息系統(tǒng)的設(shè)備和風(fēng)格的重要轉(zhuǎn)變。原來地理信息系統(tǒng)是孤立的靜態(tài)設(shè)備，隨著技術(shù)的發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并將SCADA統(tǒng)一為一體。

4 配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的加強(qiáng)管理措施

4.1 對(duì)配電系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)信息的管理緊緊跟蹤配電系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，信息管理是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本功能。信息系統(tǒng)的管理必須要保證配電系統(tǒng)記錄的準(zhǔn)確與完整，還要防變配電調(diào)度人員對(duì)數(shù)據(jù)的存取，要隨著配電系統(tǒng)的擴(kuò)充加以修改。

4.2 對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全的管理的目的是是配電系統(tǒng)發(fā)生故障后造成的影響最小。當(dāng)發(fā)生永久性故障時(shí)，首先要辨識(shí)并隔離故障線路段，重新構(gòu)建配電系統(tǒng)，使非故障段能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電。典型的運(yùn)行方式是由變電站通過多條放射狀饋電線對(duì)用戶供電。

4.3 不斷推薦電網(wǎng)改造工作，加強(qiáng)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的管理，應(yīng)優(yōu)先安排能夠增加電網(wǎng)傳輸容量、提高電網(wǎng)安全和供電質(zhì)量的項(xiàng)目，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到優(yōu)化，滿足合理的變壓器容載比的要求。配電網(wǎng)要盡量實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以提高互供能力。實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電，饋線自動(dòng)化，縮短故障隔離時(shí)間，縮小停電范圍。

5 配電自動(dòng)化實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

實(shí)用化及配電自動(dòng)化未來發(fā)展的方向，實(shí)現(xiàn)實(shí)用化需要克服一下關(guān)鍵技術(shù)障礙：（1）加強(qiáng)FTU的功能，F(xiàn)TU是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，指的是饋線終端裝置，主要是用來監(jiān)測(cè)、控制配電線路的運(yùn)行狀況。（2）網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)要滿足配電系統(tǒng)的基本要求。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要是通過網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與管理。我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求是要滿足配電系統(tǒng)的基本要求，能夠?qū)崿F(xiàn)多種形式的通信。（3）FTU在設(shè)計(jì)過程中一定要充分考慮到實(shí)際條件。a.配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須具有蓄電池智能維護(hù)的功能。b.重視配電主站的建設(shè)。配電自動(dòng)化的實(shí)用化對(duì)于配電主站的要求是實(shí)現(xiàn)分布式管理，在配電主站的建設(shè)避要完全以開放式支撐平臺(tái)為技術(shù)支持。c.DMS要根據(jù)一體化的要求來進(jìn)行建設(shè)，在DMS數(shù)據(jù)建模和設(shè)備編碼的時(shí)候，必須考慮到全局信息的一體化建設(shè)。d.要保證SCADA系統(tǒng)與GIS之間的有效溝通。

結(jié)束語(yǔ)

繼電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電，輸電和配電三大系統(tǒng)之一，隨著經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，配電自動(dòng)化系統(tǒng)更多地應(yīng)用于配電網(wǎng)之中，因此，加強(qiáng)對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)管理的重要性也日益突顯出來，值得得我們深入探討與研究，方能適應(yīng)科技飛速發(fā)展的需要。

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