电力配电网自动化技术实践与展望

电力配电网自动化技术实践与展望

李云超

（乌海海金电力勘测设计有限责任公司内蒙古乌海016000）

摘要：随着中国经济的发展，对配电网自动化提出了更高的要求，配电自动化是电力系统现代化发展的必然趋势，而且对电力市场的发展具有重要意义。本文将介绍电力配电网自动化技术的细节，这将为未来提供一定理论基础自动化的分销网络。

关键字：电力；配电网；自动化；展望

一、课题研究的背景与意义

近年来，随着中国经济的快速发展，市场变化的概念和电力需求的发展也逐渐提升，配电网自动化已成为非常紧迫的任务。其中供电企业以及大型城市电网已经从70年代开始，实现分销网络的创新，并督促其他城市陪电网的改造项目，并组织全国分销网络转换会议，会议上还提出了具体的实施方案，各种渠道收集资金，提出计划变化，高科技的使用，性能良好的设备在电网的转换，从而实现完全的自动化配电网络。

二、实施配电网自动化的意义

（一）提高供电可靠性

通过使用馈线故障隔离和恢复供电线路的区域，可以减少事故停电的范围。通过改善正常检修和事故维修的工作效率，可以减少停电时间。通过网格的实时监控，隐患，提高设备的可靠性。

（二）改善供电质量

配电网自动化系统可以监视电源电压的实时变化，通过各种终端，及时调整运行方式，使无功就地平衡通过切换电容器银行，以确保用户电压在合格范围内无损坏。

（三）来提高服务质量

当配电网自动化网络的实现后，在电源故障时，确定事故的位置，事故的原因，停电和近似恢复时间，用户可以投诉一个满意的答复，并且进一步增加客户满意度。

（四）来提高管理效率

配电网自动化系统实现实时监控，复杂的分销网络设备的运行状态，并能识别故障点和故障发生后及时的理由。它可以节省大量的人工现场检查和操作劳动力；与此同时，方便获取各种数据，使用计算机软件工具提供多种分析、决策、生产各种声明，强调员工的分布从解放的繁重的工作，提高工作效率和质量。

三、电力配电网自动化的原则

（一）适应性原则

适应城乡经济条件的原则。由于我省农村经济相对落后，因而不能照搬发达国家的配电网自动化模式，应该立足省情，结合当地实际条件以解决配电网的实际问题和符合供电可靠性及用户的要求为目的，将有限的资金有效地投入配电网自动化中去。适应配电网发展的原则。随着“网改”的不断发展，配电网无论在线路长度和设备容量上也在不断的增长，配电网自动化应该能适应发展了的配电网，反过来，发展的配电网，更需要实现自动化，并逐步向智能配电网过渡。适应定时限保护的原则。定时限保护方式采用电流阶梯和时间阶梯的重合，可使上下级保护配合方便、协调。而反时限保护由于设备产品的实际保护特性有差异、使上下级保护的配合不协调。

（二）逐步完善的原则

配电网自动化是一项综合性系统工作，最基本的条件是应具有较为完善的多路电源的配电网点，涉及到城市建设，配电网规划，设备选择第一系列繁杂工程，内容丰富，技术性强。对于配电网自动化的发展应实行分期，分阶段进行。第一阶段为初级阶段，即变电站出线以自动重合闸作保护，线路上装多组自动配电开关，建立电压控制系统。第二阶段在第一阶段的基础上，增设通信及控制设备，对各分支线自动配电开关实现控制，对负荷进行调配。第三阶段建设配网自动化系统和相应的通信系统，将各点信息传送到配电网调度中心，实现微机控制及信息的自动处理，达到完善的配电自动化。

（三）采用电流控制式的原则

由于重合断路器经常有合分操作以及瞬时性故障时自动重合，使得配电开关频繁动作，导致设备可靠性降低，影响使用寿命。另外，自动配电开关有个合闸延时时间，故障时在并联组数较多的线路，末级完成合闸的时间达几十分钟，合闸时间明显大于故障判断时间，影响供电的连续性。

四、电力配电网自动化的通信方式

（一）电力线载波通信

按照传输方式不同，电力线载波通信可分为一线对地传输方式，两线对地传输方式，相间结合传输方式和回路间结合传输方式。在电力系统中，载波通信主要服务于用电力线传输继电保护，SCADA和语言通信所需信息，这种通信方式可以沿着电力线传输到电力系统的各个环节，不必考虑架设专用线路，并且可满足双向通信的要求。

载波通信系统的缺点是数据传输速率较低，容易受干扰，非线性失真和信道间交叉调制的影响，可靠性较低，因此载波通信方式适用于可靠性要求不高的支线数据采集。

（二）无线传输方式

无线通信系统最主要的特点是覆盖面广，不需传输线，而且可以构成双向通信系统。所有的无线通信系统都能够和停电区域通信。随着配电自动化系统的发展，许多无线通信方式正在不断研究、试验和应用中，目前比较看好的方式有基于GPRS的公网传输方式和基于无线数字电台的方式。

无线通信的优点：安装容易，网络调整方便；在设备两端的输电线路全部断开或者停电后，依靠机内备用电源，仍能进行通信；成本低。

无线通信的缺点有：易受空中电磁波干扰；受现场天线高度的限制（一般天线安装在电杆以上几m处，或变电站开闭所的屋顶上）；使用无线通信需要申请频点，缴纳频点申请费及使用费等。

（三）光纤方式

光纤通信在电力系统中已经得到广泛的应用，光纤通信是以光波作为信息载体，以光导纤维作为传输介质的先进通信手段。

光纤通信的特点是：通信容量大、传输损耗小、抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便，另外光纤通信的组网方式也非常灵活，缺点是强度不如金属线，分路和耦合不方便。

光纤通信可利用公用光纤电话网进行数据传输，也可以专门架设光纤通信专用网络传送数据信息，投资费用相对较高。

五、配电网自动化技术的发展前景

（一）发展趋势

现在西方发达国家的电力设备制造公司，如西门子、东芝等都全力研发配电网自动化技术，并已经推出了大量的产品，广泛运用在电网建设当中。我国的起步较晚，但是起点相对较高，在技术的研发和应用都在世界的前列。设备的普及率已经超过一些发达国家了，而且取得了相当的丰富经验。通信技术在近几年里得到了迅猛的发展，尤其在配电网自动化中众多先进的通信技术得以应用，在这其中以光纤通信最为突出和亮点，光纤以太网及SDH等先进的通信技术已经在国内实现普及。尤其是旧网改造当中，也广泛推广。

（二）发展前景

分销网络和自动化技术的发展一直是向智能高、可靠性、数字和安全的方向。如下：在变电站实现智能管理，在一定程度上在整个网络的实现馈线自动化，精确定位的断层线，自动修复的潜力。分配更多的智能管理，用户的用电特点和电力消耗和其他信息自动记录和分析图表，使有效的功率控制人员分析地图，您可以更好地监管的权力资源。最新的技术更强调系统整体性能，同时强调分散和收集，灵活性的技术和设备，可以节省投资，逐步升级的设备。进一步提高设备的自我诊断、自我处理和自我“治疗”的智能特性，最大限度的减少在极端条件下和用电高峰期对于用户的不利影响。将最新的电子电器技术，现代测控技术，尤其是现代管理技术的进入，为用户提供自助服务，包括缴费和增加设备等。

六、结论

实施配电网自动化后，降低了运行人员的劳动强度，提高了劳动效率，使运行人员对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。配电网自动化系统是一个非常庞大复杂的系统，在立项时应根据功能分阶段、有步骤的进行。相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下，不断完善并上升为标准化、规范化管理，一定会取得较好的成效，得到更大的社会效益和经济效益。

参考文献：

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