配电系统自动化的现状和发展前景

摘 要 随着经济和科技的发展，电力系统的自动化水平不断提高，人们生活对电网的依赖性不断提高，对供电可靠性和供电质量的要求也不断提高，这就要求配电网自动化不断发展，以满足不同用户用电需求。本文就电力自动化的重要性、自动化的内容以及配电系统自动化的发展现状和发展前景做了详细的探讨。

关键词 配电系统 自动化

中图分类号：TM7 文献标识码：A

Status and Development Prospects of Distribution System Automation

TIAN Li

(Urban Branch of Chongqing Electric Power Supply Bureau, Chongqing 400015)

Abstract With the economic and technological development, power system automation continues to improve, people's lives, increasing dependence on the grid for power supply reliability and power quality requirements are increasing, which requires the continuous development of distribution automation, to meet the demand of different users. In this paper, discuss the importance of power automation, automated content and distribution system automation status and development prospects of developing.

Key words distribution system; automation

1 配电自动化介绍

配电自动化可以帮助改进供电的质量，改善供电公司和用户的关系，以合理的价格满足用户的不同要求，力求达到供电的经济性，使得企业的管理更加经济有效。

配电自动化主要由四部分构成：（1）馈线自动化。完成馈电线路的监测、控制、故障的诊断和隔离、网络重构，主要完成监测运行状态、远方遥控和就地的自主控制、隔离故障、转移负荷和恢复供电等。（2）变电站自动化。应用自动控制、信息处理、传输技术，借助计算机和自动装置对变电站进行监控、测量和运行操作，主要依靠计算机通信技术，在变电站的二次设备领域发挥作用，改变了传统的二次设备的监控和维护技术，取得了显著的效益。（3）配电管理系统。利用计算机技术、信息处理技术和通信技术对配电网的运行状态进行监测、管理和控制。配电管理系统是配电自动化系统的核心部分，是整个系统监视、控制和管理中心。（4）配电通信系统。在配电系统中，终端数量巨大，通信方案复杂，有有线、无线、光纤和载波等多种通信方案。通信系统是配电自动化系统的一个重要环节，应该根据用户的不同情况选择一种性价比较高的方案。

2 配电系统自动化应用现状

配电自动化方式当前主要有：（1）在10kV辐射线路或者是树状线路中采用重合器、分段器，这种方式依靠重合器和分段器自身的功能隔离故障、恢复供电，不需配置通道和主站系统，容易实施、节省投资；（2）在10kV环形电缆配电网中，采用重合器和环网柜相配合实现配电自动化；（3）在10kV环形电缆配电网络中，采用环网柜加装FTU并配置电网自动化系统来构成配网自动化；（4）在大多数城市内的沿街道敷设的10kV配电网络中则采用网络优化改造，形成多个环网或者是“手拉手”线路，使每个用户都是双端供电，可以提高供电的可靠性。

3 配电自动化发展中的问题

从当代配电系统自动化的现状中，可以得出其发展中面临的两大问题：首先是配电自动化从传统的“多岛自动化”到集成系统的转变；再者是如何考虑电力市场发展对配电系统自动化的影响。其中，“多岛自动化”是以基于单项自动化、无通信，由少到多平行发展的。在系统集成综合自动化中，则以整体优化为基础，力求做到信息的共享、功能的互补，其集成度也随着科技技术的进步不断提高。

4 配电系统自动化的发展前景

在现代科学技术的推动下，近年来配电系统自动化取得了突破性的进展，自能电网的建设得到极大的发展，网络化、智能化也成为新一代配电自动化系统的新特点。引入人工智能，可以代替人的经验，更加科学有效地管理复杂的配电网络，不仅在故障时发挥作用，在配网正常运行时也能够提高供电经济性和社会效益。

4.1 功能分层分布

配网自动化和通信技术联系密切，在这3层间通信方式有：光纤、双绞线、电力线载波和无线等。但由于配网节点数量巨大，传统的点对点通信方式不能满足自动化要求，配电载波中的阻波器已经不能适应新电网的发展。新一代的通信载波技术是以数字信号处理芯片DPS为基础，具有强大的实时解码功能，是一种可行的、具有发展前途的新技术，也是未来研究的重点。

4.2 配电网系统保护

随着经济发展，人民生活对电网的依赖性增大，对供电可靠性和供电质量提出了更高的要求，配网工作难度增大。在复杂的配电网络中，通信仍然是配电自动化的中心，基于通信可实现配电网全局性数据采集和控制，实现配电SCADA、配电高级应用PAS，并以地理信息系统GIS为平台实现配电网的现代化设备管理等。SCADA平台是配电系统综合自动化的核心，它同时完成SCADA功能和系统横纵向集成任务，并且扩展了其功能：远方保护监视、投切和定值修改，以及故障录波数据收集等。配网馈线保护中，环网故障定位、隔离和恢复供电系统也会由传统的单项自动化向带通信的综合自动化发展。

4.3 电能质量

基于数字信号处理器DSP的实时数字信号处理技术飞速发展，传统以模拟量控制的量控制装置正在被数字控制装置替代。数字控制装置具有可编程控制、控制方式改变方便、改变算法而不用改变电路的优点，并且还可以提高系统的稳定性、可靠性、灵活性，使控制系统不受温度影响，具有良好的可重复性和易调试等特点。在未来配网中，基于DSP的实时信号处理技术将是重点发展方向。

⒋4 主站一体化

随着系统集成度的提高，传统的分散、各自为营的单一功能的系统逐渐向综合的、信息共享的一体化系统转变，改变企业间原有的职能不统一、功能单一和系统间信息共享难等现状。在未来主站一体化中，将会出现数据采集和监控系统、配电管理系统、地理信息系统、管理信息系统、高级应用软件保和变电站综合自动化、馈线自动化和通信系统集成成为一个完整的信息共享、结构良好和灵活高效的信息系统，实现真正的一体化。

4.5 多功能数字分时电度表系统

考虑到电力市场发展对配电系统自动化的影响，在电量计费系统中也会出现一些新特点。传统的分时电度表，主要功能是电量计费，用途单一，且不具备通信条件。随着计算机、通信和数字信号技术的发展，多功能数字分时电度表问世，这种新型电度表除了电量计费功能外，还具有收集用户电工信息、传送电量计费信息、窃电报警、负荷控制、液晶显示和长期存储等功能。在新的电量计费系统中，电度表既可以作为计量器，也可以作为数据采集器，还可以大大简化电量计费系统。

计费系统中过去的垄断经营的供方查表、用户缴费、逾期罚款等单向联系方式应该向供方和用方双向联系模式转变。在电量计费系统改造中，应该考虑计费信息的双向通信，即大中用户远方度表、中小用户智能卡以及和银行结算相结合等新问题。

5 结语

随着科技技术的日益成熟，配电自动化技术也不断得到提高，在配电自动化中应该遵循实用、可行和可发展的原则，完成系统功能集成，实现信息共享、资源共用。不断提高技术精度，可以减少设备维护费用，提高设备的利用率，同时可以大大降低调度成本，经济效益可观。

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