配网自动化建设中的自动化技术探讨

配网自动化建设中的自动化技术探讨

沈澍东

（国网江苏省电力公司盐城供电公司江苏省盐城市224005）

摘要：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现配网自动化，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。本文简要介绍了自动化技术在配网建设中的实施过程。

关键词：配网自动化技术配电自动化系统调度SCADA

人们对电力的依赖程度越来越严重，但是在以往的配网管理中，比较常见的问题有电压不稳和短时停电，这些问题的存在不仅导致巨大的经济损失，而且还会给广大电力用户的生产生活带来极大的不便。为了解决这些问题，电力系统配网自动化的研究和应用就显得尤为重要。在当前的配电技术中其自动化得到了一定体现，但是仍然有所不足，特别是自动化馈线系统的运行机制，运行技术整合和运行条件还有待提高。

1配网自动化基本内容

1.1基本原则

配电自动化系统采用“层次化模块，功能类聚，就近安排，通信可控，构架严密”的原则来搭建，同时考虑到配电网络的可持续发展，配网自动化网络系统组建阶段需要配电子系统“填塔”的方法来“补充”整个配电自动化系统，实现配电自动化，打造起步高，延展性强的系统架构。配网自动化系统中供配电网络系统的基本设计原则是采用一致标准和接口，极大利用各种精良设备，信息化资源，实时数据。避免自动化孤岛效应的形成，避免浪费投资和重复投源。充分保证系统的可利用性和延展性，确保整个系统的整体性能优化和改进，确保各方面的长远规划和系统的适应性，先进性。

1.2组成

配电自动化系统是一个工程类网络组建系统。其三个组成部分为主配电子系统、配电自动化子站系统、配电自动化终端。其中配电站系统的统一调配、软件子系统的故障数据收集和资源重复利用、分布应用子系统的自动化分布拥有实际应用时的核心地位。分配主系统是由高端内服处理器、外端协调服务器、员工调配系统、信息整合系统，数据发送端口和其他组件构成。自动化子站的主配系统一共拥有42数据外端，并与其他自动化设备进行互联，转发到主配电站，随后该信息将被转发到一个配电主站侧端并开始收集馈线远程站的数据，其最大作用为完整的错误认知，错误分割和电力恢复功能，且具有设备自动修正和远程修正功能。

1.3设备选择

FEP服务器：它包括了一个FEP服务器配置群。当有服务器发生故障的瞬间，服务器群会启用相应类型的服务器作为临时主服务器。配电系统服务器群是保证自动化配电正常进行的第一道容错线。主站服务器：其也是同时包括多个服务器的。一个主服务器发生错误时，主站旁用服务器启动为主服务器，以确保系统进行持续性服务。FTU：具有9个数据测量长度的容量，8个信息互联的端口，不仅和上游的外端互联，还与下游的端口互联。其主要特点是：信息的整合和传输、传递本地数据和远程信息、错误识别、错误分割、远程控制、兼容的通信功能等待等。远程系统控制数据传输主站包含大量的闭合站，而且还有大量的线长控制枢纽，不能把所有的远程站远程信息采集设备直接连接到共同服务端，所以需要FTU的上下游信息实时传递，包含对控制类数据的响应。

2配网自动化的建设

配网自动化的实施涉及的部门多，投资大，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。

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环境运行，这就要求所选择的设备在保证供电可靠性的前提下，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，设备数量巨大，还要考虑设备的性价比。

进行通信系统建设时，需要和调度自动化的通信系统相结合，统筹考虑。有些地区已建成包括调度主站和变电所的光纤通信网，配网自动化系统就可以利用已有的通信通道，就近接入变电所以节省投资；有些地区的通信系统不太完善，在进行配网通信系统的建设时，应为调度自动化、集中抄表等留有足够的余量。

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，管理部门多的特点，宜建立分部门分区域的管理，即建立分布式地理信息系统。配网应用分析（PAS）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行数据，运行人员应具有一定的水平，PAS是一个实时系统，数据变化快，应经常维护，经常使用，才能使系统免遭淘汰。

3配网自动化的实施

在实施配网自动化后，配电终端设备中的电源用于控制开关动作，线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性，实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法，取决于自动化装置的技术特点和整体方案。一般有就地控制和主站控制两种方式，就地控制以馈线终端单元（FTU）之间的配合为主，不需要通信通道，通过对线路过流或失压的监测，以及对开关分合闸的逻辑控制实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复；主站控制方式需要有可靠的通信通道，通过主站软件对FTU上传信息的分析判断，制定合理的隔离策略和网络重构策略，远方控制配电开关实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。

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，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切除，最大限度缩短非故障区域的停电时间。

4展望

随着计算机硬件技术、通信技术、数据库技术、Internet技术的发展，电网调度系统涌现了大量应用新技术，其中包括国际流行的（COR/BA）中间件平台技术、公用信息模块（CIM）技术、可视化技术、电力市场交易与安全分析一体化的技术、Internet信息服务技术等。新一代电网调度自动化系统应满足国际标准，兼具开发性与扩展性，并符合未来电网调度自动化系统安全生产和经济调度的需求。

结论

综上所述，配电技术自动化的步伐越发不可阻挡，中国作为发展中国家的人口大国，自然在配电系统这样的民生基础设施建设中要做到高效节能，中国在技术上的落后需要从国情出发，对西方发达国家的自动化技术作参考，尽快设计出一套适应中国国情的通用技术标准，重点发展电力市场，辅助经济发展。

参考文献

[1]《配网自动化》.余兆荣编著.中国电力出版社.2011-8.

[2]《变配电运行规程》.孙成宝编著.中国电力出版社.1999-1.

[3]《实用型配网自动化技术》.王益民编著.中国电力出版社.2008-5.