浅谈电力配电自动化与配电管理

摘要：配电自动化系统是利用先进的科学技术，将计算机技术与各种高科技设备应用于配电自动化系统已成为提高电能质量，提供优质供电服务的潮流与趋势。本文通过对城网配电自动化系统的功能分析，介绍了系统配置、与其它相关设备的功能接口等，指出配电自动化系统应形成一套适合我国配网国情的综合配电自动化管理系统。

关键词：电力系统；自动化；配电管理；

中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号：

前言

随着计算机技术以及各种高科技电子技术的广泛应用，不仅为配电系统带来了高精度的电能计量，安全可靠的电能保障，而且改变了原有的耗电方式，在节能的同时也降低了运行的成本。将计算机技术与各种高科技设备应用于配电自动化系统已成为提高电能质量，提供优质供电服务的潮流与趋势。配电系统的自动化管理不但能够让系统安全可靠的运行，而且还能在低耗的同时达到高效的效果。根据我国配电网的现状，力争探寻出一条科学有效的配电管理模式，从而提高配电的工作效率，为国家经济的发展以及人民生活水平的提高输送源源不断的优质电能。

一、 电力自动化系统

电力自动化系统是利用提高前辈的计算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、丈量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监督、丈量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息，数据共享，完成变电站运行监督和控制任务。电力自动化利用了从前已经论证可行并经过长期使用的设备和技术，投入新的方法方式以及资源设备等产生了系统功能进一步的整合发展，实现了从前设备不可能实现的工作效率和工作状态，使其发展向着更完美的方向前进，强调资源间的配合使用。通过这一系统的实现增强信息设备效用的进一步实现。能够将信息的稳定性准确性提升，并完成自动检测自动停止和开始的任务。

二、 配电自动化与配电管理系统

配电自动化系统的功能基本有5个方面，即配电SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)和配电网高级应用。同输电网的调度自动化系统一样，配电网的SCADA 也是配电自动化的基础，只是数据采集的内容不一样，目的也不一样，配电SCADA 针对变电站以下的配电网络和用户，目的是为 DA/DMS 提供基础数据。但是，仅仅是配电 SCADA 的三遥功能，并不能称为配电自动化系统，必须在配电SCADA 基础上增加馈线自动化(FA)功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。考虑到故障的方面和表征之间的关系，故障的判断需要考虑很多的方式方法并分别加以测试，诊断方案应适用于单相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。但是，仅仅是配电 SCADA的三遥功能，并不能称为配电自动化系统，必须在配电 SCADA基础上增加馈线自动化功能。馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一个复杂的问题，根据配网实际情况和故障情况的差别，诊断的步骤与方法不同。

为了完成 DA 的功能，配电 SCADA 除了可以采集正常情况下的馈线状态量，还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉；除可进行人工远程控制，还应对馈线设备进行自动控制，以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

三、负荷控制与负荷管理

调度自动化系统的主要任务是电网的安全经济运行，而负荷的管理和控制则是配电自动化系统的主要目的。随着电力系统的发展，以往那种以限电为主要目的的负荷控制系统已经不适应当前形势，电力供应的不平衡关系已倒置，现在的问题是如何将电用好，最大限度地满足用户需要。是为了确保电网工作进行的稳定性，它的主要目的是调控承受的电流。但是这种方法已经变得越来越落后，不能跟上新的发展需要，现在的主要问题是怎样得到用户的肯定。所以，当前应当考虑的问题就是怎样获得用户的肯定并达到有效的输电要求。因此，传统的负荷控制系统应向负荷管理层次上发展，成为配电管理系统的一部分。

四、通信方式的选择

首先，有线方式有电话线和专线两种。电话线方式设备投资较低，可靠性和实时性也较低，由于电话线架设非常方便，广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好，适合实时性要求较高的配电终端设备，缺点是需要架设专用通信线。

4.1无线方式有普通电台和高速智能数传电台两种。普通电台已广泛应用于负荷控制系统中，这种设备花费较少，很便宜，但是同时也无法有较强的可靠性。频点申请无委会控制较严。高速智能数传电台通信速率高，频点可复用，支持X.25协议，有路由选择功能和主动上报功能，但是价格昂贵，难以普及。

4.2光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式两种。光纤的特点是能够容纳较大的内容，并且对于干扰信号有阻碍作用，耗费量小，因此，其价格也比较昂贵。光端机方式适合容量大的站点，成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内，并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤，有效地降低了成本。另外，如果多膜光缆能够满足配电系统的距离要求，多膜光缆在价格上也更为能为大众所接受。因此，所以，参考以上有利点能够肯定光纤通信未来的发展前景是十分可观的。应当大力推广并使用。

4.3电话线比较传统并且简便，能够在最短时间内实现作业，适合较为低技术的配电系统，因为其性能稳定性较差，所需要的花费也比较小；专线方式的性能和稳定性上都较好，适应高水平的终端要求。缺陷是基础设施要求较高。必须配备专用的线路。

五、开关设备与 FTU 的配合

配电开关渐渐追求能够自动开启和断电。以改善传统电路依靠人员手动来操作机器的运行和停止的弊端。新的开关在电路上的设置有所不同，具有智能化的特点，并且能够自己发现电路中存在的问题，依靠问题产生的循环变化促使开关自动运行和停止。节省人工工作的时间，为修理赢得效率。用于配电自动化系统的开关设备有两种，一种是自动重合器，它本身具有故障电流的识别能力和操作顺序控制能力。

另一种是与FTU 一体化的智能负荷开关。采用依靠重合器时序整定的方法实现馈线自动化功能，优点是省略了通信系统的专门使用性，缺点是对于设施的等级要求严格，能够承受较大的电流冲击。尤其是在识别接地问题时不能及时找到原因加以解决。与FTU 一体化的智能负荷开关，通过 FTU 采集故障信息，与通信设备和计算机一起实现馈线自动化。其好处是对线路冲击小，适用于小电流接地方式，但需要通信系统与之配合。我们从衡水配网实际出发，认为这种方式更适合衡水配网的具体情况。

六、结束语

综上所述，配电自动化与配电管理系统是目前为止最为科学有效的配电管理模式，在提高配电的工作效率的同时，还提供了安全可靠的电能保障，而且改变了原有的耗电方式，在节能的同时也降低了运行的成本。这在很大程度上提升了传统变电站的功能，科学综合的管理手段增强了对故障的分析能力，降低了风险的发生几率。变电站综合自动化在能源紧缺的今天无疑是一项既降低了成本有保证了优质电能的重要举措，为社会的进步与人类的发展提供了光明可行的前景

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