城区配电自动化关键技术及其发展探讨

摘要：随着国家经济和科技的发展进步，配电自动化将是电力行业发展的大趋势。目前我国多个地区都在尝试配电自动化的应用，解决了一系列的技术难题，但仍存在系统不够统一规范、实用性差的问题。因此，电力工作者应当将实用性放在首位，不断探讨合理的解决方案，卖现经济、安全、实用的配电自动化运转。本文主要阐述了城区配电自动化的重要性及其构成，分析了城区配电自动化的发展现状，最后对城区配电自动化关键技术及其发展趋势进行了探讨。

关键词：城区配电；自动化；关键技术；发展

中图分类号：TN830文献标识码： A

一、城区配网自动化的重要性及构成

经济的发展对配电网提出了更高的要求，配电网现代化也是电力系统现代化发展的必然趋势。配电网自动化建设终极目的是为扩大供电能力，提高供电的可靠性，优化电力服务。

（一）建设配电自动化的重要性

配电线路自动化是指对配电线路具有快速诊断、遇到故障自动隔离提高供电可靠性的系统。城市是现代社会政治、经济、文化中心，对于正在进行城市化建设的中国更是如此，城区突然停电可能对政治、经济以及社会安全造成重大影响，因此城市对供电的质量要求很高。实现配网自动化不但是与时俱进的表现，更是当代社会发展的急切要求，是供电行业的必然途径，对社会效益具有巨大的贡献。

（二）配网自动化系统的基本构成

配电自动化系统主要由配电主站、子站、配电终端和通信通道组成。其中配电主站是数据的处理与存储、人机互动和实现其它应用功能的核心，一个配电网自动化系统有且只有一个配电主站。配电终端是位于配电自动化系统基础层的重要组成部分，一个系统常由很多终端构成，配电终端需依据不同的应用对象来选择类型，安装在设备运行现场的自动化装置，配电终端包括开关监控终端、变压器检测终端、配电开关站监控终端等，由于系统的实时状况、故障处理、设备运行等数据都来源于配电终端，而且故障的处理，如:隔离、负荷转移、恢复供电等操作都需通过终端执行，因此终端的可靠性直接影响整个系统的可靠性。配电子站是主站与终端的中问层设备，用于汇集通信，如有需要也可以实现区域监控功能。通信通道则是连接配电主站、终端和子站的通道，以实现信息传输。

二、城区配电自动化技术的发展现状

早在20世纪80年代，日本以及西方发达国家就已经给予了配电自动化非常高的重视，各国大型电力系统设备制造商相继推出配电网络自动化产品，使配网自动化得到了极大的发展。我国在配电自动化方面起步稍晚，于20世纪90年代末期开始城网改造。由于国家在发展初级即给予足够重视，我国配电自动化技术紧跟发达国家的脚步，尤其在近些年，我国配电自动化的关键设备已经逐步摆脱对国外进口设备的依赖性，在馈线终端和通信方面甚至超过了国际先进水平。配电自动化主要由主站、子站、通信以及馈线终端4个部分组成。通信方式具有多样化的特性，主要由无线通信、电缆通信以及光纤通信等技术手段，近些年光纤通信技术的快速发展带动了通信技术的飞跃，而通信技术的高速发展又促进了配电自动化技术的进一步提升。目前在我国主要采用集中控制、综合控制以及分布式控制3种馈线控制模式，这其中分布式控制模式优于前2种控制模式，成为配电自动化的发展方向。分布式控制模式将功能由主站或者子站下放到馈线终端，实现馈线自动化。目前国内多采用配电自动化设备相互配合的方式来工作，做到了控制简单，节约成本。在配电自动化的信息化方面，配电管理系统已经从以前的功能复杂、不确定性严重的态势转变为实用化、标准化，并与其他系统有机集成构造实时信息引擎机制。随着我国经济的不断发展和进步，我国配电自动化发展迅猛，攻克了一个又一个难关，但目前还是存在一些问题:（1）国家为了规范统一配电自动化市场，颁布了相关行业标准，但仍存在各地标准不协调的问题;(2)配电自动化系统的实用化发展也需要一个长期的过程来达到预期目的;(3)配电自动化系统规划与配电总体规划的契合仍然不足，并且部分自动化设备存在安全隐患，这都使得配电自动化不能够一举完成，需要不断地自检和改进。这些问题提示我们，当今我国配电自动化的设计和应用还有诸多未完善的事宜，需要电力工作者不断地研究改进才能取得更大的成绩。

三、配电自动化系统的关键技术分析

（一）智能分布式馈线自动化技术

目前我国的馈线控制模式主要包括:综合控制、集中控制、智能分布式控制三种其中综合控制和集中控制的主要工作原理是把信息通过馈线终端发到配电主站然后主站根据程序进行处理这样的工作方式几乎将全部工作量转移到了主站而且主站还要负责所有的配电功能这不仅在很大程度上降低了配电自动化系统的工作效率而且由于馈线并不具备控制功能，降低了供电质量。

而智能分布式控制模式的工作原理是利用配电终端中的故障处理逻辑恢复非故障区域的供电对故障进行隔离，并且能够将故障处理的结果向配电主站进行报告在智能分布式控制模式当中，配电终端起着主要作用，负责故障的隔离和故障的检查、排除工作，独立性大大增强，如果遇到配电终端不能顺利解决的故障和问题，可以由配电子站或主站进行处理，这样一来，主站的责任就减轻了，能够使配电故障处理的效率明显提高。

（二）馈线自动化测控终端技术

馈线自动化测控终端能够分担配电主站的压力在配电网络中起着关键作用馈线自动化测控终端能够在任何温度下工作，不易出现故障对于环境有着较强的适应性而且能够对故障信息进行准确筛查和自动隔离，同时对恢复方案自动执行提高配电自动化效率。

（三）系统主站和通信技术

主站、子站、馈线终端、通信是配电自动化系统的主要组成部分其中，主站是进行控制、调度、处理的主要部分历史数据库要先进和完善，实时数据库要具备服务技术在选择通信技术时要从当地的实际情况出发，实现各部分的有效连接提高配电自动化系统的稳定性。

（四）DMS和GIS

DMS是配电管理系统其数据主要包括:人工输入数据、数据采集和监视控制系统三大类，目前，人工输入方式的应用更为广泛，因此，在配电自动化过程中，要提升数据采集和监视控制系统的应用比例。DMS能够对故障进行诊断并且及时进行故障隔离提高供电质量DMS中的负荷管理和电压管理设备能够对电力负荷和电压进行控制和监督使电压质量得到有效保证GIS主要负责抽象地理空间数据信息的采集和加工工作，能够从地理空间中提取有效信息，并且实现与SCADA的互通。

四、配电自动化关健技术的发展趋势

（一）智能分布式馈线自动化技术

智能分布式馈线自动化技术已经比较广泛地应用到各地区的配电网络中，规范化、统一化和实用化是该技术的发展方向。尤其是实用化方面，需要切实做到降低电损、网损，提高配电网络自查自检能力以及配电自动化系统的工作效率。

（二）信息化平台下的配电实时信息引擎机制

配电自动化系统、配电管理系统(DMS)以及配电图资地理信息系统是电力系统信息一体化的重要组成部分。其发展趋势为:管理规范化，建立规范的管理体系;系统集成化，将配电自动化与相应信息管理系统相结合，构建电力系统信息一体化;系统安全化，选择适宜的软、硬件平台，确保系统的可靠性和数据安全性。

（三）配电网优化运行决策支持系统

目前，配电网运行决策多以历史负荷为基础，根据经验数据来制定。这种方式不能做出快速、准确的决策，不利于配电网络的优化运行。配电网优化运行决策支持系统应当以地理信息系统为墓础。利用各种外部信息，实现接线统计、负荷预测、数据交换、只相平衡以及结果显示等功能。

五、结语

随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步如何提高供电质量成为电力企业普遍关注的问题配电自动化系统对于提高供电质量、保障供电安全起着重要作用然而在配电自动化系统的应用过程中依然存在着一系列的问题因此，电力企业要认识到配电自动化系统的重要作用，了解系统的关键技术和发展趋势采取合理措施提高配电自动化系统应用水平保证供电质量。

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