配电网自动化现状及前景分析

配电网自动化现状及前景分析

孟令虎

国网山东省电力公司潍坊市寒亭区供电公司山东省潍坊市261100

摘要：目前，在我国经济体制改革深入进行的同时，人们的生活质量得到了较大幅度的提升，因而人们对于用电需求也有所增加，如何加强配电自动化的应用以适应用电需要的增加是非常关键的。另外，由于电力运行环境要求收益需求增长，如何促进自动化体系之间的沟通和协同，从而使配电需求得到更好的满足是值得深究的问题。本文首先对配电网自动化应用的重要性进行了分析，并针对配电网自动化中存在的常见问题提出了优化和改进策略，以期此次理论研究可以对我国的配电水平起到一定的提升作用。

关键词：配电网；自动化；分析

1.配电网自动化

1.1配电网自动化技术

配电网自动化系统技术主要分为三大类，电网运行监控、电网调度以及变电子站自动控制系统。其中电网运行监控是对整个配电网的运行数据进行实时监控，并对各设备运行参数进行采集、上传、分析和处理，以便及时发现设备或者线路故障，并尽快加以排除；电网调度功能是针对电网覆盖区域内用电负荷分布情况进行自动调度，以便充分利用电网容量进行合理的调度；变电子站控制系统主要对变电站一次和二次侧设备的运行进行自动化管理，并对各设备运行数据、状态数据进行采集和上传，与上级主站进行数据沟通。

1.2配电网自动化系统

在配电网自动化建设过程主要指建立配电网自动化系统，主站、通信设备以及终端设备共同构成了配电网自动化系统。其中主站由计算机系统和一些测试程序构成，在对主站进行建设时需要达到开放性、实用性和可靠性的要求，主站网络结构主要包括数据库、服务器、前置机、监测工作平台、显示器以及通信机组成；配电网自动化系统经常使用光纤通信、无线通信、电力线载波通信、微波通信以及同轴电缆等通信方式实现实时通讯的目的，电力部门需要根据当地的具体情况对通信方式进行选择；终端设备主要包括馈线终端、配变终端和常规终端，通过终端设备可以对电力系统的实际运行数据进行收集和处理，可以实现远程操控的目的，并且可以对事故进行及时记录，为后期检修维护提供可靠的数据和信息。

2.配电网自动化实现的必要性

电的使用已经进入了家家户户，而随着经济的发展，其应用范围越来越广，人们对其要求也越来高，配电网自动化就满足了人们对用电的需求。配电网自动化产生于经济发达的西方，它的实施是一个自然的过程，它的发展与经济的发展相适应。供电公司通过对电网的深化改造，提高了供电能力，使电网满足了大多数人的用电需求，人们也在享受电带来的各种好处。但是，当电力系统出现一点故障就会对人们的生活带来严重后果，因此电力故障的频率、故障处理的时效以及故障带来的损失成为人们关注的问题。所以提高配电网的自动化水平成为当务之急，提高配电网的自动化有利于提高供电的可靠性、促进经济的发展以及社会的稳定。

3.配电自动化应用常见问题分析

3.1我国的配电网自动化应用实践情况

通过观察我国的配电网自动化应用实践情况，发现还有很多方面需要改进，配电网系统设计功能如果比较单一，如果出现问题，就难以应对，容易出现滞后性，且自动化电网的设计价值层面难以展现出来。另外，配电网自动化应用在认识层面上存在较大的缺陷，没有给予足够的重视，有的人会认为在经济回报层面较为有限，并且技术投入过多，是得不偿失的。存在一部分人对配电网自动化应用功能不熟悉，或者对其应用主体不明确的现象，甚至对于一些基础性的知识都没有掌握。配电网自动化的功能设计还存在控制端与主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次网架设备不适应，配电网投资不足的现象，从而很容易使设备老化加剧，技术性能变低，进而导致供电事故的频繁发生，更严重的情况是会使全线停电事故发生。除此之外，配电网自动化应用规划一般是短期的，在程序上不能得到同意，导致了既定配网结构在经验变换中频繁的变化，并且设备也会多次更换。如果不能对配电网进行整体性的规划，那么配电网自动化建设就无从谈起。另外一个问题就是配电网自动化的管理过程缺乏科学化，很多机制不够完善。目前的电力管理机构功能过于单一，作用也是比较分散的，因而这样的电力管理机构要想让其跟配电自动化建设规划相适应是比较难的。最后，还存在一个问题，就是配电网自动化技术在发展过程中水平差异性很大，在配电自动化的实用性不强的问题也普遍存在。

3.2配电网自动化系统的技术方面

技术问题主要包括设备可靠性问题、系统可靠性问题、通信方式的选择问题以及控制电源的提取问题。下面对技术问题进行说明：①配电网自动化系统对使用设备的可靠性和后期能否进行维修有较高的要求，但是在实际建设过程中未对相关设备进行严格的检查；②配电网自动化系统中的多数构件和设备均暴露于自然中，在降雨或者风雪天气中构件和设备会遭到不同程度的破坏，对电力系统的正常运行产生不利影响；③开关控制电源及操作电源的提取有较大的难度；④在配电网自动化建设过程中盲目的使用多种通信方式，反而使通信效果大大降低。

4.配电网自动化技术特点

4.1载波通信

载波通信技术由于其运行的安全性较高，因此常常应用于变电站和发电厂中。该技术与其他技术相比较，其与有线通信相似，其最大的优势在于这种技术中有一个耦合器，它不仅能够在配电网电压较大时保证电压的安全，同时耦合器还能分散终端中通信的信号，并确保信息传输的质量，在一定程度上大大提高了配电网自动化的程度。其次在使用的过程中，载波通信技术的通频带是固定的，因此频谱的使用受到了限制。这主要是因为配电网线中有高频，而载波信号会对其产生一定的干扰，进而影响其正常运行。载波通信的干扰源较强，因此为了保障配电网的正常运行，提高载波通信的发信功率是十分重要的。配电网自动化技术中载波通信技术在使用过程中并不会产生较大的成本，因此对减低配电网成本有着比较明显的作用。此外，载波通信并不依靠电话线和光缆等设备，且其还具有覆盖范围广等优点，因此具有十分巨大的发展空间。

4.2智能性特色

在这个充满智能的时代，配电网自动化技术的应用亦具有一定的智能特色。如自愈配电技术，即在配电网自动化技术中的馈线自动化系统出现问题或故障的时候，自愈配电技术可以自行快速对其进行定位、诊断、隔离、修复，以恢复供电。其次，还有高效的运行技术，它可以使配电网自动化技术更持久更高效的效果。再次，便是分布式电源盒储能系统的接入技术，这是配电网自动化技术目前面临的一个新挑战。还有定制电力技术和用户互动技术，定制电力技术主要是为满足客户的不同电力质量的需求，而用户互动技术则是可以实现用电用户的双向互动，增强人们的主人公意识。

4.3故障处理

电力系统配电网自动化可以实现配电线路的故障检测功能，当电路出现问题时可以及时进行检测，并及时反馈给控制平台。同时还具备自动化修复故障的能力。这一功能是通过故障控制器来实现的。故障控制器FDR可以在恶劣自然环境下进行故障的排除工作

5.电力系统配电网自动化发展前景

电力系统配电网自动化的发展过程中，将会得到进一步的水平提高，在自动化系统的应用下，对电能质量能有效提高。在高速数字信号处理器的应用下，对电能质量可有效提高，在系统运行的安全稳定性方面也能有效保证，并且不会受到温度影响，对电能质量的整体提高打下了基础。电力系统配电网自动化的系统应用，在未来的发展过程中，实施配电网系统保护技术就比较重要，馈线自动化将通信作为基础，在对配电网数据采集以及控制的作用下，配电的高级应用目标就能实现。在分布式小电流接地保护方案的实施上就比较重要，有着良好的应用性能，在未来的发展应用上也比较重要。

随着我国的科技以及经济方面的进一步发展，电力系统的配电网自动化成为发展的热点。城市化进程的加快也使得配电网自动化战略有了相应的优化，在实际的发展过程中，要充分重视配电网自动化建设中的资金及技术等方面的保障。并要按照循序渐进的原则实施技术，科学地制定发展规划，将电能的质量不断提升。

6.结束语

通过本文对配电网自动化系统的设计与应用的研究，实现了配电网自动化运行的安全，提高了电能质量，加强了供电的可靠性与稳定性，给人们的生活带来了极大的便利。智能配电网的应用基础就是配电网自动化系统的应用，随着经济的逐渐发展，应该逐渐扩大配电网自动化系统的改造规模，建立相对应的管理措施，提高配电网的自动化水平，建立配电网自动化的新模式，提升配电网自动化系统的经济效益和社会效益。

参考文献

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