电力系统配电网自动化现状与前景分析杨潇

电力系统配电网自动化现状与前景分析杨潇

杨潇

（鄂尔多斯电业局内蒙古自治区鄂尔多斯市017000）

摘要：在电力系统中，配电网自动化直接影响到电力的分配和应用。本文首先概述了配电网自动化的常见模式，然后介绍了发展应用现状，最后指出未来发展前景，以供参考。

关键词：电力系统；配电网；自动化；现状；发展前景

电力系统配电网的自动化，是现代信息技术的产物，主要应用了计算机技术、网络技术、电子通信技术等，用来监测并保护配电网的运行状态。在传统管理和维修工作中，需要投入大量的人力、物力、财力，但是工作效率低。而配电网自动化的应用，不仅提高了管理效率，也促进了电力系统的快速发展。

1、电力系统配电网自动化模式

第一，主断路器和路线断路器自动化。简单来说，就是变电站的出线保护开关、馈线开关相互结合，从而形成环状电网模式，以提高配电网对线路开关、通信开关的遥控能力。

第二，自动重合器自动化。将两个电源连接而成的电网分为多个部分，然后在每个部分的两端安装重合器。如果发生电力故障，重合器就会发挥作用，及时分断电路、隔离故障，将故障带来的危害和影响降至最低[1]。考虑到事故的判断标准是重合器关合的故障时间，因此在时间参数的设计上，应该保证断路器能够先行跳开，然后对站内的断路器进行重合，促使电源侧向负荷侧输送电力。如果故障点再次合上，站内的断路器会再次跳开；与此同时故障点两侧的线路断路器，也会从锁定状态转变为断开状态，从而实现送电操作。

第三，馈线自动化。馈线自动化的实现，主要是采用就地控制模式和远程控制模式，并将其相互结合。简单来说，馈线上自动终端采集到的数据信息，会通过特殊途径传输到电网主站；电网主站对这些数据信息进行分析和判断，当发生故障时就会及时切断故障，保证非故障段安全稳定运行，实现持续供电的目标。

2、配电网自动化的发展应用现状

2.1发展历程

我国配电网自动化的发展，起始于上个世纪90年代，总体上经历了三个重要阶段：第一阶段，基于自动化开关设备配置，主要功能是故障隔离、健全区域恢复供电，此时关键设备是分段器、重合器等；第二阶段，基于FTU和通信网络，主要功能是远方监控，此时关键设备是FTU、通信网络、配电自动化计算机系统等；第三阶段，基于高级应用，主要功能配电管理和人工智能，此时关键设备是FTU、通信网络、计算机系统、高级应用软件。

2.2实现技术

第一，面向对象的设计技术。配电网在电力输送上，包括变电站、开关、馈线、变压器、负荷分配等环节。其中，每一个馈线都是一个变电站，作为一个管理节点由联系人进行管理。一般情况下，变电站的节点无法通信，只有相同馈线的节点才能通信[2]。重构网络之后，获得允许的接触节点进行通信，就能实现不同变电站的节点之间相互通信。网络管理节点是馈线的第一个子站，采用面向对象的设计技术，能够促进网络的扩展。

第二，节点全网漫游技术。理论上来看，网络中的各个节点均能够进行通信。在配网自动化条件下，如果一个节点无法和对应的管理节点通信，网络就会对节点进行自动校验，如果处于丢失状态，就会改变继电器，由管理节点进行搜索；管理节点若是依然无法搜索，就会报告给联系人节点，提出漫游请求。收到漫游请求后，管理节点会注册一个新的节点，注册后发送到配送中心，并通知给相应的变电站，实现全网节点的漫游[3]。

第三，自动设置中继技术。软件设计期间，中继节点设置的信息转发、接收功能，可以作为一般节点。设计时中继点可以采用数字信号方式，保证信号传输不会失真。而且，信息传输的频率较低，因此不会增加网络通信的压力。任何一个节点可以通信，那么网络中的所有节点都能互相通信，采用自动中继技术解决了通信距离的问题。

2.3现实应用

第一，自动化数据信息处理。在配电网自动化技术的支撑下，电力系统能够对数据信息进行收集、处理、分析，并实现数据的分享。一方面，相比于传统的人工数据分析，工作效率明显提升，保证了数据处理的及时性、准确性。另一方面，电力企业得益于该项技术，能够为用户创建数据库，实现信息共享。

第二，自动化电网调度。配电网自动化的应用，实现了自动化的电网调度。就目前而言，电网的自动化调度，建立在电网运行的监控上，促使配电网处于良好的运行状态；同时能及时发现并处理配电网故障，避免引起大面积断电等情况。另外，通过24小时监控，还有利于降低能耗[4]。

3、配电网自动化的未来发展前景

分析当前配电网自动化的应用，存在以下几个突出的问题：一是功能单一，由于传统的设计思路滞后，导致系统功能单一，难以适应多元化的发展趋势。从调查数据来看，70%的供电故障是检修造成的[5]。二是结构不合理，配电网自动化系统在设计时，容易出现主站和控制端不匹配的情况，导致设备无法正常运行，难以发挥出配网自动化的积极作用。三是管理不到位，随着配网自动化的普及应用，目前管理制度尚且不够完善，在实际应用中存在不规范的现象。四是盲目求新，以设备采购为例，没有考虑到兼容性问题，就可能导致新旧设备之间存在矛盾，难以实现相互匹配的效果。基于此，配电网自动化的未来发展趋势如下：

3.1智能化

从整体上来看，配电网自动化系统相对复杂，需要有大量的设备和技术作为支撑，而且各个环节之间的关联性密切。从这个特点出发，系统集成技术的应用，可以实现资金、技术等各项资源的共享，从而降低成本。如果引入神经元网络，可以对变电站进行无功控制，提高电容器在使用期间的经济效益，避免操作的盲目性，体现出智能化的特点。

3.2结构优化

配电网的自动化运行，能够提高供电可靠性，缩短停电时间、减少停电范围，降低停电造成的损失。要想做到这一点，应该优化电网结构和运行方式，有效控制线路损耗。因此，今后配电网自动化的发展，必须注重运行支持系统，对在线参数、离线参数等信息进行综合运用，并分析预测模型中的输入、输出关系，保证能够真实反映出配电网的运行工况，为决策方案提供依据[6]。

3.3创新技术

实现技术创新，是配电网自动化未来发展的前提。以载波通信技术为例，相比于光纤的成本更低，还能够实现信息发布、远程抄表等作业。以分布式电流接地保护为例，目前小电流接地保护是一个急需解决的问题，而分布式电流接地保护技术，辅助应用馈线远方终端，为问题的解决提供了一种有效途径，有利于提高配电网的运行效率。另外，如果采用小波分析技术、负序电流突变量，该技术的应用还能提高突变量的灵敏度。

结语：

综上所述，在整个电力系统中，配电网自动化因其自身优势得到广泛应用，但是目前的发展中依然存在一些问题。文中详细介绍了配电网自动化的实现技术和现实应用，未来发展趋势则是更加智能化，实现结构优化，并采用创新技术，以推动我国电力系统的快速发展，保证电力供应的安全性、可靠性。

参考文献：

[1]何心恩.电力系统中的配电网自动化技术应用与分析[J].环球市场，2016，（21）：105.

[2]杨骋宇.浅析电力系统配电网自动化的应用发展[J].建筑工程技术与设计，2015，（32）：937-937.

[3]宋传凯.电力系统配电网自动化现状与前景分析[J].商品与质量，2016，（1）：361-361.

[4]胡小亮.浅析电力系统中配电网自动化的作用及应用技术[J].消费导刊，2015，（12）：376-376.

[5]冯志昕.电力系统中配电网自动化应用探析[J].企业技术开发（下半月），2014，（21）：107-108.

[6]赵爱玲.电力系统配电网自动化实现技术探索[J].商品与质量，2015，（50）：227.