小议配电自动化系统实现与设计

配电自动化系统的组成：①自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段：主要设备为重合器和分段器等，不需要建设通信网络和计算机系统，主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。②信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统：在配电网正常运行时能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉，并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。③增加自动控制功能：随着计算机技术发展，产生了第三阶段的配电自动化系统。现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。

一、配电自动他的实现方式

1.分布控制方式

分布控制方式是指配电自动化终端(FTU)具有自动故障判断与隔离能力，通过互相之间的配合，也具备了网络重构能力，整个过程不需要主站的参与。主要有电压时间型和电流计数型，都是由FTU结合开关构成具有重合功能的分段器。

由于原理上的限制，此种方式不可避免地存在以下缺陷：

(1)

故障处理与供电恢复速度慢，对系统和用户冲击大。

(2)

需要改变变电站出线保护定值和重合闸动作方式。

(3)

分段越多，相互之间配合越困难，动作缺乏选择性。

所以，在供电系统这种对供电可靠性要求比较高的供电方式下不宜选择这种方式。

2.集中控制方式

集中控制方式下，由现场FTU将采集到的故障信息上送主站，由主站的应用模块经计算后，得出故障隔离与恢复方案，再下达给FTU执行。一般分为3个层次：①配电终端层完成故障的检测和信息上送；②配电子站完成本区域的故障处理和控制；③主站完成全网的管理与优化。

这种方式对通信系统的可靠性和速率要求较高，因为在其故障处理过程中需要高速传递故障信息和控制指令。集中控制方式是以功能强大的主站系统为中心建立和实施的，专用的高级应用模块可以处理应对复杂的网络结构和故障情况(如多重故障)。供电系统是以水电段为基础单位运行的，所以配电自动化系统也应以水电段为单位建立和实施。由于供电系统结构固定，模式统一，运行管理完全由水电段调度室完成，所以从功能完成和节约投资方面考虑，可以建立简化的集中控制式配电自动化系统，在简化系统中，省略配电子站功能，由主站直接完成全网的配电自动化应用功能

二、通信系统设计

供电系统本身没有任何通信设施，必须使用系统的公共通信系统来传输数据，由于此通信网络服务于的所用部门，所以受现场环境制约比较大，有时可能通信条件不能达到比较理想的状况，这时就必须采取灵活的措施。

智能化一体开关的数据必须通过变电所上送主站，由于其他设备的原因，主站与酒泉变电配电所的通信协议只能采用部颁CDT规约。为了解决数据共同传送和规约转换问题，在变电所中设置了功能强大的通信处理机CSE200，实现了上行数据的汇总、下行数据的分流、以及IEC870-5―101到CDT规约的双向转换。

这只是在局部供电系统中遇到的部分通信问题，由于供电系统自动化技术远落后于电力系统，所以通信系统中关于供电系统自动化部分的建设也不够完善，在保证配电自动化系统功能完善的前提下，应用于供电的配电自动化系统需要具备完善的通信系统设计和灵活的配置才能较好的满足供电系统的应用。

供电系统可以看作是电力供电系统的一种简化形式，除个别特殊的保护功能外，其他要求完全一致，所以电力系统中的成熟、先进技术完垒能够在供电系统中应用。当前供电系统的自动化水平远远落后于电力系统，采取电力系统的成熟经验和技术，加快供电系统的自动化改造，不仅能够大大改进供电系统自身的运行和管理水平，提高劳动生产率，也对整个系统的运行大有益处。

三、配电自动化管理系统需注意的问题

①规划和建设好配电网架：规划和建设好配电网架，是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式，其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化，并将10kV馈线进行适当合理的分段；保证在事故情况下，110kV变电容量、10kV主干线和10kV馈线有足移转移负荷的能力。

②解决好实时系统与管理系统的一体化问题：由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大，目前一般仅限于重要区域的配网使用，而AM／FM／GIS则可在全部配网使用。若使用一体化可通过AM／FM／GIS系统在一定程度上弥补DA的不足，故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AM／FM／GIs的一体化颇为重要。所谓一体化，是指GIS作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分，整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证，使得SCADA；flAM／FM／GIS通过一个图形用户界面(GuI)集成在一起.从而提高系统的效率和效益。

③配置合理的通信通道：通信系统信道的选用，应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求，按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道，试点项目建议使用光纤。

④选择可靠的一次设备：对一次开关设备除满足相应标准外，还应满足配电自动化及管理系统的要求：第一三遥接口。模拟量接口：电流互感器或电流传感器，电压互感器或电压传感器;状态接口：开关分、合状态，开关储能状态，SFO压力状态；控制接口：分闸控制，合闸控制。第二操作电源。满足开关操作时的电源供应：交流失电后，与控制设备配合能满足数据通信和故障隔离、恢复供电对动作次数的要求。

四、配电自动化的发展趋势

①从多岛化到集成的配电管理系统DMS：传统的配电自动化，是由一些单项、分散的多岛自动化所组成，功能相互重叠、数据不能共享、通道不能借用、功能不能互补。借助计算机通信和网络技术把单项自动化系统相互连接起来，例如将配电网数据采集和监控(SCADA)、负荷管理(LM)和管理信息系统(MIs)通过少量接口转换实现互联而组成一个混合系统。解决问题的最佳途径，即遵循“开放系统”最大限度地保护用户原有硬软件投资的原则，采用开放系统结构(OSA)，实现多应用系统产品厂家系统集成的道路②配电网优化运行：电力市场的不断完善迫使电力企业以效益为目标，把工作重心转移到效率管理、降低成本和为用户提供优质服务上。这使得供电企业必须不断地分析电网的运行性能，制定电网优化运行方案。

总之，配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点，能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益，因此开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。