配网自动化的必要性及技术问题的探讨

摘 要 现代电力事业的迅猛发展，智能化电网已经成为各国研究的主要方向，我国的配网自动化程度比较低，迫切需要不断提高配网的自动化水平，本文总结了我国配网自动化的现状，与发展状况，说明配网自动化的必要性，以及我国的配网自动化建设存在的技术问题。

【关键词】配网自动化 必要性 自动化建设

在上个世纪的中叶，英美两国单纯依靠人力实现了对配电网络进行变电的操作。后来，随着电子技术的广泛应用与发展，配网自动化不断发展，例如自动化配电网络的预警系统，分段器一类的设施大量发明应用，实现了局部范围内馈线部分的自动化运行。到八十年代出现的远程监控技术，使得可以自动进行配电网络的电压调控。世界配网自动化技术虽说取得了很大的进步，但还是只能做单一的自动化调控。跟随现代电子计算机网络和地理信息技术的不断发展，配网自动化才逐渐实现了综合、稳定、安全、可靠。所以，我们就要依据国外发展状况来思考和探索，做好我国配网自动化建设。

我国配电网发展缓慢，其一大原因就是没有足够的资金支持，导致了我国配电网自动化技术整体落后于西方的一些国家。在电网的故障中，配电网发生故障的概率占大多数。配电网自动化的发展没有得到足够的重视，而电网其他方面的发展快速，暴露出配电网自动化技术水平低的弊端，使我们不得不直接购买国外现有技术，以用来解决当前配电网部分电力故障问题。

1 电力配网

配网自动化，就是依托现代化的电子信息技术、通讯技术、计算机技术实现对配网中的即时信息以及和离网的数据，还包括电网中不同组成部分所产生的数据资源进行全面安全的汇总，从而实现一套可行可靠的自动化管理体系。从电网的产生发展到现在，国外的配网的自动化技术方面发展得很快，而且技术也比较成熟稳定，但我国在配网自动化技术方面却相对落后，有很大的提高空间。

随着我国不断的发展，在经济，与科学技术上都有很大的提高。配电网自动化在电力系统中的地位随着对电力的安全与质量的要求，而变得越来越重要。因而对于配网自动化建设的技术的要求越来越高。我们应当针对我国现状，认清我国配网自动化建设的实际和特点，不断完善和健全我国的配电网络。打造一个适合于我国，且自主创新的优质自动化电网。

2 实现配网自动化的必要性

2.1 实现配网自动化是提高人们生活质量、发展国民经济的要求

在现今社会中，供电质量的好坏，不仅反映一个国家或地区人们的生活质量、水平和投资环境的好坏，更是影响经济发展的重要因素，它决定着工业发展的方向、规模。实际上，信息时代的到来，要求不间断供电的计算机设备越来越多，给供电提出了更高的要求。停电或限电会导致减产，而忽然的停电则会危害工厂的重要设备。只有实现中低压配电网的自动化，才可能最大限度地提高供电质量，满足人们日常生活工作与生产的需要。

2.2 实现配网自动化是电力企业自身发展的需要

实现配网自动化，不仅可提高供电的质量和可靠性，还可减少故障次数，缩小事故范围，缩短事故时间，为恢复供电、快速分析、诊断、报告事故原因提供有效的依据。

实现配网自动化，可以提高整个电力系统的经济效益；减轻维护人员的劳动强度；减少操作人员；增强电力系统的免维护性；有利于提高设备的安全和健康水平，延长使用寿命。

实现配网自动化，可以提高整个电网的管理水平。主要包括：为电力系统计算机管理自动、准确、及时地提供更为详尽、丰富的数据和信息、任何用户的计划停电、供电；可以方便、直观地监控全局内各个用户的用电、供电情况，实现总体控制。

2.3 配电网是我国电网自动化的薄弱环节

电网自动化的建设，在我国尽管起步较晚，但也已经进行了近20年的研究和实践，取得初步成效。但是研究与实践成果大多数都是在高压电网（35 k V以上）层次上进行的，而在中低压配电网（配电房这一层次）的自动化问题上，还是一片空白，既没有总体的规划，也没有一个统一的技术原则。不仅如此，目前的纵向监控一般只限于变电站的出线以前，对于从变电站馈线到终端用户等属于用电管理范畴的监控，除少数大用户的负荷控制外，尚无其它监控手段。

3 技术问题的探讨

3.1 远方控制方式与当地控制方式的比较

远方控制方式是柱上负荷开关环网方式，远方控制方式主要通关检测电流来判断故障所在，将故障信息传送到主机，由主机分析故障所在区域，自动控制开关快速的隔离故障区域，远方控制的优点是能够快速的确定故障区域，并迅速恢复非故障区域的供电，对通讯信息要求比较高。

当地控制方式是重合器环网方式。通过失电压跳开关，按照时间延时顺序试分合开关来确定故障区域并将其隔离，故障的隔离和恢复供电非由主机来完成，由FTU自身来完成，当地控制方式对通讯信息的要求不高，但对人力和设备开关，性能的要求度较高，对故障隔离和修复故障效率较低，而且多次的分合开关，对设备和系统的伤害较大。因此相比之下，负荷开关环网方式更具有发展潜力，在保证通讯信息的前提下，减少设备开关次数，主机对故障的处理更加准确快速。随着市场通信性能的快速的提高、造价的越来越低，负荷开关环网方式将占有较大的市场面。

3.2 子站方式的比较

随着对配电自动化性能要求的提高，传送信息量逐步提高，导致主机的负担愈来愈重，一旦主机因负荷量太大而崩溃，将对整个系统的实时性有较大的影响，而在这种情况下，就需要子站分担一部分主站的功能，减轻主机的负担。

子站负责的功能有两点：

（1）自主检测故障，对故障区域进行隔离，并恢复非故障区域的正常供电，而这比由主机处理更快速。

（2）承担对本变电站各种信息的管理，从而减轻了主站的负担。设置的子站将通过RTU和主站合并互联。这样配网自动系统将和调度自动化合而唯一。

3.3 自愈网方式的比较

主干通讯线路上汇集了各分线的信息，一旦主干通讯线路主线故障将导致大片区域配电自动化设备的失控。因此就要求在无人参与的情况下网络能够快速的发现故障并恢复承载的业务。自愈网大致分为路由保护的自愈网、环形保护的自愈网、利用DXC（数字交叉连接设备）保护的自愈网。

（1）路由保护的自愈网是采用主备份路由，备用通道是和工作通道是不同路由的远动通道，这种自愈方式最简单，但铺设成本高，而且这种方法只能对传输链路进行保护，而无法对网络节点的失效进行保护。所以，只能适用于两点间有稳定的较大业务量点到点的保护。

（2）环形保护的自愈网是指光纤在网络上形成一个环，各终端设备挂在环上。这种方式弥补了路由保护自愈网的不足，并其有成本低、恢复时间短的优点，但对已实施网做一些改动比较困难。

（3）DXC保护的自愈网是一种网孔形的网络，当某条链路出现故障时，利用DXC的快速交叉连接功能迅速地将业务交叉连接到一条替代路由上。网络拓扑比较复杂时，如高度互联的网状网。DXC保护方式比环网要灵活，也便于网络规划。

由路由保护、环网保护和利用DXC保护的方式各有特点，在实际应用中应灵活地混合使用这几种自愈网结构。

我们从配网自动化的定义中，可以想像配网自动化技术，是一个触及电力系统方方面面，十分复杂的系统。因而当前我们需要足够的资金支持的同时，还需要足够的技术支持，来不断完善电力自动化系统。

4 配网自动化建设

我国是发展中国家，配网自动化技术起步较晚，当前的配网自动化建设严重不足，欠账问题比较严重，在配网的架设方面存在一定的薄弱环节。如何更为快速地推进配网的构建改造和配网供电可靠性较低之间有着一定的技术矛盾。我们国家的停电原因一般都是因为周期性检查，周期性检查停电包括计划停电和分区停电。我国地域辽阔，地区结构复杂，势必我国的配网建设必将涉及到更多复杂的层面。

我们在大力地推进配网自动化建设的同时，必须提高整个国家的配网运营和管理的整体水平。现对于一些配网自动化发达的国家我们国家的供电网络运营以及管理的水平存在着比较多的差距。所以，我们可以先在一些条件相对比较好的地区，借鉴一些发达国家的配网自动化建设的理念作为试点，实现依靠配网的自动化系统，达到提高整个供电网络的可靠性和稳定性的目的，而经济欠发达和次发达地区，主要考虑遥控或者遥距离通信的方式，切记不能盲目跟风，杜绝求新立异，以我国的实情为大方向结合地方的实际情况。

5 结束语

自动化系统是由一次和二次设备，通讯设备，计算机等设备组成。针对系统的运行维护需大量的全能型专业技术人员， 但是需要很长时间和大量经验的累积才能培训出一支全方面检修维护的队伍，这是一个配网自动化系统建立初期的难点，而我国正处于这个阶段，一方面我们要充分认识到人才培养的重要性，另一方面，我国电网设施基础陈旧，将会对老旧电网进行改造，这也带来了配网自动化技术和提高可靠性水平前所未有的发展机遇，在未来几年内要不断加强电网网架结构和配网自动化系统的建设，进而提高供电质量和可靠性，来满足社会的不断发展和经济的日新月异。所以，应该借鉴国外先进技术尽早规划建设具有中国特色的配网自动化系统。

随着电子元器件技术的不断革新，计算机软硬件技术也得到了长远的发展，这就意味着在未来将会有越来越多的新技术在配网中得到应用和验证，使得配网自动化技术会日趋成熟，为实现配网安全高效稳定的运行提供技术支持。

随着电力市场化的不断推行，供电企业对配网运行的安全和经济性指标要求与日俱增，配网自动化是世界范围普遍认同的一条途径。我们始终相信，配网自动化建设必将带来供电可靠性和供电质量的提高，事故处理时间的缩短 ，配电系统运行的经济性的提高，最大限度提高企业的经济效益，用户服务的水平得到改善，终将为我国电力事业的发展做出巨大的贡献。

参考文献

[1]何海辉.分析与探讨配网自动化建设中通信的若干要点[J].广东科技，2009（02）.

[2]田哲勇.配网自动化技术探讨[J].科技风，2011（16）.

作者单位

广东电网公司江门供电局 广东省江门市 529000