配电线路自动化系统配置及其运行方式研究余睿

配电线路自动化系统配置及其运行方式研究余睿

余睿

（广东省湛江市麻章区湖光镇湖光供电所广东湛江524000）

摘要：配电线路的自动化发展是时代发展的必然趋势，是将信息技术、现代智能设备技术等进行有效的结合。文章对配电线路自动化系统配置进行分析，对其功能以及系统结构进行阐述，并对配电线路自动化的系统配置的发展趋势进行了展望。

关键词：配电线路;自动化系统;运行方式

引言

配电线路的自动化发展是时代发展的必然趋势，是将信息技术、现代智能设备技术等进行有效的结合，主要的目标就是在一定程度上降低运行所产生的费用，并加强对配电网运行的管理。在一定程度上促进配电网的发展，保障企业的安全运行。

1.配电自动化系统

配电自动化系统（DAS）是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其内容包括配电网数据采集与监视（SCADA系统）、配电地理信息系统（GIS）和需求侧管理（DSM）几个部分。配电机构与线路自动化按功能类别分：调度自动化，变电站自动化，配网自动化，配电自动化等四种。调度自动化分为国家调度自动化、各省调度自动化、各县调度自动化，主要用于对变电站和发电站的发电和输电进行调度指挥，以实现自动化的管理。变电站综合自动化可以分为对500KV、0KV等级变电站的就地监视和控制，并把数据传送调度自动化系统。配网自动化主要是对城区10KV系统的配网的监视和控制控制的自动化管理，优化城区配网结构，合理高效用电管理，事故的及时预和故障的及时处理。配电自动化指的是对于工厂或建筑等终端用户的配电设备的自动化管理，可以提高配电系统运行的可靠性，对于事故实现提前预告，还可以提高工作效率，进而达到经济运行的目标。

配电自动化系统的主要功能包括系统运行监视和控制、电能质量监视和分析、功率因数监视和控制、高精度电能计量、电能消耗统计和分析、预防性电气火灾监视、报警和事件管理、报表管理、用户管理等。系统运行监视和控制是通过监视界面显示整个电力监控系统的网络图，动态刷新各电气设备的实时运行参数和运行状态，并且支持现场设备的远程控制功能。电能质量监视和分析是对整个监控系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行实时的监视。功率因数监视和控制是通过实时监测电网功率因数补偿的效果，智能无功补偿电容器快速补偿系统无功缺额，通过校正系统功率因数来提高电网能效。通过高精度的电能计量为电能使用管理、优化负荷分配、提高电能使用效率提供重要数据。此外配电自动化系统为用户提供了综合的电能和需量统计报表功能，用户也可以定制符合需求的电能统计功能。

2.电力系统配电线路自动化结构

2.1主站DMS

主站DMS软件包括SCADA、AM/FM/GIS、故障自动隔离和转供系统及高级应用软件。系统采用开放式平台，具有灵活方便的图形界面，可纵、横向集成。SCADA实现配电线路遥测、遥信、遥控及报警、监视、操作模拟、数据记录与分析，并具有以GIS为支撑平台的相应功能。自动地图AM、设备管理FM和地理信息系统GIS可将数字化的供电区域地图和配电线路设备的地理位置与电力设备的参数、运行状况等数据一一对应，实现配电线路信息地理化、运行数据可视化和实时性，便于配电线路的运行管理。故障自动隔离和转供系统可在故障后迅速判断故障区段，隔离故障区域，并根据系统运行状况自动产生负荷转移供电方案，恢复对配电线路非故障段正常供电。高级应用软件可完成潮流计算、短路电流计算、网络重构与停电方案分析，开关为PC工控机，光纤Modem和通信口以及输入输出设备（大屏幕彩显、打印机等）。

2.2配电线路的自动化开关

配电线路的自动化开关较为常用的有：重合器、自动配电开关、真空开关以及柱上SF6开关，在对其进行选择的时候应根据配电线路的特点来定，对配电网的设备原因也应进行充分的考虑。在生活中应用较为广泛的是真空开关，这种开关可以在故障发生的时候对短路电流进行拦截，在一定程度上降低了故障的影响范围，也减少了停电发生的几率。此外，这种开关的运行时间相对较长，比较适合在实际的生活中应用。

2.3通信系统

对于通信系统来说，其通信的方式主要使用的是主从与双环形的光纤通信方式，我们知道，这两种通信方式具有各自的优势，双光纤的环形结构不仅能够节省光缆，还可以克服由于故障而产生的影响，具有较强的自愈能力。一般情况下，通信系统主要包括有：主站端的主机Modem以及若干个具有FTU配置的从机Modem，并且任何一个Modem都具有光纤的收发口，利用两根光纤将其串接组成双光纤的通信环。通常情况下，这两个通信环均进行作业，有关的信号以相反的方向在两个通信环内进行传输。当通信环的光缆出现故障的时候，光信号会通过故障点的两侧所具有的光纤Modem位置自发地进行返回，从而确保正常的通信运行。

3.配电线路自动化系统的运行方式

随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时对节能减排也提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，改变配电线路的运行方式，以实现配电系统持续可靠、高效、低耗的运行。

配电线路自动化的运行，需要配电线路自动化开关，通信系统，主站DMS系统，调度值班员等的密切配合。首先，选用FTU组成配网线路的自动化开关，利用FTU检测并记录自动开关的状态，线路的电流、电压，计算功率因数、有功功率、无功功率等运行参数。然后把FTU组成配网线路的自动化开关所检测到的信息通过双环形的光纤通信模式传输给主站DMS系统，主站DMS系统利用遥测、遥信、遥控及报警、监视、操作模拟、数据记录与分析配电线路的功能，对线路上的FTU进行定时的轮询，然后将查询到的信息刷新实时数据，最后存入历史数据库，显示在主站的大屏幕显示器上。调度值班人员通过主站大屏幕显示器上的以区域地图为背景的电气设备位置图查询所需要的数据，然后通过直接遥控操作各线路的开关，改变整个系统的运行方式。当在配电线路中发生故障的时候，FTU首先检测到故障，并把故障信息传输给主站DMS系统，主站DMS系统收到故障信息后自动的启动故障检测、隔离和负荷转供系统并报警，自动的判断故障隔离，并进行模拟校核，然后自动的实施故障解除操作或者由调度值班人员进行遥控操作。

结语

随着高新技术的发展，电网的发展也逐渐地融入科技信息，我国的配电线路逐渐趋于自动化发展。这在一定程度上为我国的电力发展带来了机遇，但同样也是一项挑战。加强配电线路自动化系统配置的应用，同时也应注意节约能源，以保障电力能源的可持续发展。

参考文献

[1]黄涛.配电机构与线路自动化运行方式解析[J].产业与科技论坛.2012，（13）：86-87.

[2]董新洲，施慎行.对称故障下基于无通道保护的配电线路自动化[J].清华大学学报：自然科学版，2011（1）.