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關于配網自動化的工作研究
摘要：配網自動化就是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理的現代化。隨著國民經濟的高速發展和改革開放的深入推進，電力用戶對電能質量和供電可靠性的要求越來越高，電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失。因此，需要結合電網改造在配電網中實現配網自動化，以提高配電網的管理水平，為廣大電力用戶不間斷地提供優質電能。
關鍵詞：配電、優質、電能、技術
一、前言
近年來，伴隨著我國經濟的騰飛，電力行業、電力系統的建設也處于一個蓬勃發展的新階段。相關的電力技術也不斷地發展，從最初的時限順序送電裝置、自動隔離故障區、加快查找線故障地點，到后來應用電子自動控制技術。這些進步及時地填補了電力企業在信息化建設中的不足。再到后來伴隨著計算機通訊技術的發展，逐步地形成了包括遠程監控、故障自動隔離及恢復供電、電壓調控、負荷管理等實時功能在內的配網自動化技術。當這些技術在實際應用中日益被完善，便形成了高級自動化技術，高級自動化技術的應用使得原本被占用的企業的大量人力、物力和財力資源得到了進一步的合理分配，大大提高了電網調度的運行和管理效率。同時，配網調度的信息自動化也在供電企業以外的廣泛領域中產生了積極的影響，既而推動了相關行業向著管理自動化的階段邁進。由于配網自動化系統的逐步應用，有效地促進了配電網絡運行的科學化，也為企業和部門的高效管理提供了必要保障。
二、配網自動化的發展現狀
配網技術迅猛發展的同時，存在的問題也相對突出。一方面，由于我國配電網的建設長期以來一直未被重視，使得我國的配網自動化進程遠落后于西方發達國家，嚴重影響了人民的生活質量并一定程度上制約了國家經濟的發展。隨著電力行業的迅速崛起，陳舊的配電網絡所暴露出的不足愈加明顯，這種局面急需得到改進。另一方面，電力作為一種商品，其使用價值必須滿足消費者的需求，不僅要保證供電的持續性，對于一些對電能質量有更高要求的高精密設備還須保證供電的可靠性。在今天這個市場經濟的大背景下，只有實現配網自動化，才能保證行業的健康發展。
現階段我國的電網自動化才剛剛起步，這就要求我們必須格外注重當前配電網絡的建設，因為好的電網和電網結構是實現配網自動化的基本前提。在初期的建設中我們必須保障配電網綜合實施改造的質量和進程，以優質的電網和電網結構為根本目標，做好統籌規劃，要從裝備上符合現代城市的發展要求，對配電網的改造要力爭達到高自動化的目標。
隨著我國各地用電量的大幅攀升和配電線路的增加，配網調度的工作量明顯增加。手工填寫不僅占據了大量的工作時間，與信息自動化辦公要求不符，而且紙質資料不易保存，同時相關數據也不方便查閱。原本可以用信息化手段處理的工作占用了企業大量的人力、物力和財力資源。對此，部分電力企業開始了配網自動化的探索，這種探索和創新在一定程度上簡化了企業的運行和工作流程，在節約成本的同時也充分地利用了人力資源，提高了配網調度中心的工作效能。在配網自動化系統的開發過程中，應著重保證其滿足安全性、易用性、可擴展性和可移植性等各方面的要求，使其最終能持續的、可靠的為用戶供電，也就是說無論電力的緊張還是富余都應該以用戶用電的實際要求為出發點，做好用戶用電服務工作，避免其他事故所造成的供電影響。
三、實現配網自動化的具體內容
3.1配電網架規劃
合理的配電網架是實施配電自動化的基礎，配電網架規劃是實施配電自動化的第一步，配電網架規劃應遵循如下原則：
(1) 遵循相關標準，結合當地電網實際;
(2)主干線路宜采用環網接線、開式運行，導線和設備應滿足負荷轉移的要求;
(3)主干線路宜分為3-5段，并裝設分段開關，分段主要考慮負荷密度、負荷性質和線路長度;
(4)配電設備自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遙控和智能功能。
3.2 配電設備的選擇
在配網自動化系統中，配電設備應包括一次設備――配電開關，二次設備――饋線遠方終端(FTU)、配變終端單元(TTU) 等，以及為一、二次設備提供操作電源和工作電源的電源設備。
實施配網自動化，必須以重合器、分段器、負荷開關等具有機電一體化特性的自動配電開關設備為基礎，在架空線路上作為分段和隔離故障用的開關應該具有免維護、操作可靠、體積小和安裝方便的特點，并且能適應戶外嚴酷的環境條件。
饋線遠方終端(FTU)用于采集開關的運行數據、控制開關的分合，為了達到“四遙”功能，必須具有通信功能。
配變終端單元(TTU)用于采集配電變壓器低壓側的運行數據，控制低壓電容器投切用于無功補償，通信的實時性要求低于FTU。
開關的操作電源和FTU的工作電源要根據配電網絡和設備的具體情況確定，可以從380/220V低壓網絡直接取得，也可以從10kV線路通過互感器獲得;可以采用蓄電池或UPS作為后備電源，也可以從其它配電線路獲得后備電源。
需特別注意的是，配電設備都在戶外布置，其工況條件惡劣，必須達到特定的運行環境要求，否則實施配電自動化不但無法提高供電可靠性，還會降低供電可靠性。
3.3通信系統建設
通信系統是主站系統與配電網終端設備聯接的紐帶，主站與終端設備間的信息交互都是通過通信系統完成，因此必須有穩定可靠的通信系統，才能實現配網自動化的功能。通信方式有：光纖通信、電力線載波、有線電纜、無線擴頻、借助公眾通信網等多種。配網自動化系統的通信具有終端設備多，單臺設備的數據量小，實時性要求不同的特點，因此應因地制宜，根據當地環境和經濟條件確定合理的通信系統，同時要考慮調度自動化通信系統的建設。一般的，城區10kV主干線路采用光纜通信，建成光纜主干網，用于配電開關和主站間的實時通信;城區10kV 分支線路、變臺監控、無功補償等采用有線通信，就近接入光纜主干網，或采用其它通信方式。
3.4配網主站建設
配網主站是整個配網自動化系統的監控管理中心，應完成以下功能：
(1) 配電網實時數據采集與控制(SCADA)：通過終端設備和通信系統將配電網的實時狀態傳送到主站，在主站對配電網絡進行遠方監視和控制，與調度自動化類似。包括配電開關的狀態，保護動作信息，運行數據等。
(2) 提供主站控制方式下的饋線自動化功能，用于完成線路故障的快速位、隔離和非故障區段的供電恢復，要求適用于各種復雜的網絡。
(3) 配電地理信息管理(AM/FM/GIS)：以地理圖為背景對配電設備、配電網絡進行分層次管理，包括查詢、統計等。
(4) 配電網應用分析(PAS)：對SCADA系統采集的運行數據進行分析計算，為調度員提供輔助決策，包括：網絡拓撲、狀態估計、潮流計算、網絡重構、無功優化、仿真培訓等，配電網具有與輸電網不同的特點，因此配電網應用分析的算法與能量管理系統(EMS)有所不同。
(5) 與其它應用系統(如MIS系統)接口：根據生產和管理的要求，配電主站系統需要與其它應用系統交換數據，給供電企業內部其它部門提供配電網的信息。
四、結語
隨著計算機軟硬件技術的發展，將會有越來越多的新技術應用于配電網中，配網自動化技術會逐步成熟，為配電網安全高效的運行提供技術保證。隨著電力市場的實行，供電企業對配電網運行的安全性和經濟性要求越來越高，配網自動化是解決這一需求的必由之路。我們相信配網自動化建設必將為我國的配電網發展做出巨大貢獻。
參考文獻：
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[2] 徐臘元.我國配網自動化的發展及實施方案[J].電工技術，2003(7)：5～7
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