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隨著電網的發展和自動化程度的提高， 調度自動化系統已成為調度員實施生 產指揮和控制電網運行必不可少的工具。但在實際運行過程中，由于調度自動化 系統自身也可能出現各種異常情況，如:自動化系統故障、網絡中斷、數據采集 通道中斷、系統軟件異常等，倘若發生異常情況而沒有及時發現，則可能導致調 度人員無法進行正常的調度指揮，嚴重時可能影響整個電網的安全運行，造成巨 大的經濟損失。 調度自動化系統的另一重要任務是，保證電能質量，保持頻率、電壓、波形 合格。這就必須時刻保持發電和用電的瞬時平衡。由于電能不易大量貯存，而用 戶的用電是隨機的，要時刻保持供需平衡，就要求調度必須提前預計社會用電需 求，并依此進行事前的電力電量平衡，編制不同時段的調度計劃和統一安排電力 設施的檢修和備用。 在實際運行過程中調度一方面要依靠先進的調度自動化通信 系統，密切監視發電廠、變電站的運行工況和電網安全水平，迅速處理時刻變化 的大量運行信息，正確下達調度指令;另一方面要實時調整發電出力以跟蹤負荷 變化，滿足用電需求。 在實際的調度過程中，還需要綜合考慮國家能源政策和環保政策，以及電源 分布、負荷需求、電網結構以及防汛、環保等因素，按照公平、公正的原則合理 安排發電，實現發電資源的優化利用，以提高國家電力能源利用效益。 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， 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 配電網中實現配電自動化，以提高配電網的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的 提供優質電能。 通常，10kV 及以下電力網絡屬于配電網絡，其中35kV 及以上屬于高壓配電 網;1kV 及以上屬于中壓配電網;380/220V 屬于低壓配電網。本文要討論的配電自動化特指 10kV 中壓配電網的自動化。

    1、配網自動化的內容

    配網自動化的功能應包括配電網絡的數據采集與控制(SCADA) ，饋線自動化 (FA，即故障定位、隔離、非故障區段的供電恢復) 、負荷管理、地理信息系統 (AM/FM/GIS) 、配電應用分析(PAS)等。配網自動化系統的特點是：①信息量 大;②在線分析和離線管理緊密結合;③應用分析和終端設備緊密結合;④一次設備和二次設備緊密結合。本文認為配電自動化系統的建設應包括以下五方面： 配電網架規劃、饋線自動化的實施、配電設備的選擇、通信系統建設和配網主站 建設。

    1.1.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。

    1.2.饋線自動化的實施

    配電網中的停電包括兩部分：檢修停電和故障停電，提高供電可靠性就是要 在正常檢修時縮小因檢修造成的停電范圍;在發生故障時，減小停電范圍，縮短 停電時間。這就要求對具有雙電源或多電源的配電網絡，在進行檢修時，只對檢 修區段進行停電，通過倒路操作給非檢修區段進行供電;故障時快速的對故障進 行定位、隔離、恢復非故障區段的供電。 配電網絡的構成有電纜和架空線路兩種方式。 電纜網絡多采用具有遠方操作 功能的環網開關，對一次設備和通信系統的要求高，適合于經濟發達的城區;對 于大多數縣級城市， 配網改造必須綜合考慮資金和效果兩個因素， 采用以重合器、分段器和負荷開關為主的架空網絡方案比較合適。其中，架空線路雙電源手拉手 供電是最基本的形式。線路主干線分段的數量取決于對供電可靠性要求的選擇。 理論上講，分段越多，故障停電的范圍越小，同時實現自動化的方案也越復雜。 在手拉手供電方式下，要求系統對各分段的故障能夠自動識別并切除，最大限度 縮短非故障區域的停電時間。 實現故障的自動隔離、非故障區段的恢復可以采取多種方法，取決于自動化 裝置的技術特點和整體方案。一般有就地控制和主站控制兩種方式，就地控制以 饋線終端單元(FTU)之間的配合為主，不需要通信通道，通過對線路過流或失 壓的監測， 以及對開關分合閘的邏輯控制實現故障區段的隔離和非故障區段的供 電恢復;主站控制方式需要有可靠的通信通道，通過主站軟件對 FTU 上傳信息的 分析判斷，制定合理的隔離策略和網絡重構策略，遠方控制配電開關實現故障區 段的隔離和非故障區段的供電恢復。

    1.3. 配電設備的選擇

    在配電自動化系統中，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。 實施配電自動化，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;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。

    1.4.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，才能實現配電 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。

    1.5.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定 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。 配網主站的建設應遵循統籌規劃分步實施的原則， 在規劃時要考慮系統的安 全可靠、實用和易于擴展。配網主站管理的對象是配電線路中的設備，而調度管 理的是變電所內的設備，兩者結構類似，因此從投資和系統投入運行后維護管理 的方便性考慮，對于縣級電網宜考慮配調一體化的主站設計方案。

2、配網自動化實施中應注意的問題

    配網自動化的實施涉及的部門多，投資大，是一項系統工程，因此配網自動 化的規劃是必不可少的，必須結合當地配電網的發展規劃，制定詳細的配網自動 化的實施計劃，整體考慮，分期分批實施，同時要和供電企業內部信息化建設相 協調。 在實施配網自動化后，降低了運行人員的勞動強度，提高勞動效率，使運行 人員對配電網絡的運行狀況掌握得更全面更快捷， 為供電企業創造更好的經濟效 益和社會效益。配電網自動化的實施，改變了配電網傳統的運行管理方式，但對 運行人員提出了較高的要求。 配網自動化不同于調度自動化和變電所自動化，配電終端設備均為戶外運 行，這就要求所選擇的設備具有抗高溫、抗低溫、防凝露、抗風沙和抗老化等能 力，配網自動化系統的測控對象多，設備數量巨大，因此要考慮設備的性價比。 進行通信系統建設時，需要和調度自動化的通信系統相結合，統籌考慮。有些地 區已建成包括調度主站和變電所的光纖通信網， 配網自動化系統就可以利用已有 的通信通道，就近接入變電所以節省投資;有些地區的通信系統不太完善，在進 行配網通信系統的建設時，應為調度自動化、集中抄表等留有足夠的余量。 配電終端設備中的電源用于控制和開關動作，正常情況下從線路中取得，線 路失電后的后備電源應具有較高的可靠性。 在配網主站的建設中，應注意實用和可擴展。配電地理信息系統的建設應注 意配電系統設備分布區域廣，管理部門多的特點，宜建立分部門分區域的管理， 即建立分布式地理信息系統。配網應用分析(PAS)的實施相對要求比較高，需 要有完整準確的配電網參數和歷史運行數據，運行人員應具有一定的水平，PAS 是一個實時系統，數據變化快，應經常維護，經常使用，才能使系統免遭淘汰。

    3、配網息動化未來發展前景

    電力調度自動化系統在電力系統的運行生產中，起著舉足輕重的作用，正確地對電網的調度自動化系統進行設計，將使電能的生產、傳送、分配和使用獲得 最大的技術經濟效益，并為電力系統的發展提供重要的數據和依據。現代的調度自動化系統包括三種含義：采集和變換信息、通信設備傳送信息和調度中心使用信息。調度自動化系統收集、處理電網運行實時信息，通過人機聯系系統把電網 運行狀況集中而有選擇的顯示出來進行監控。調度人員可以借此統觀全局，集中全力指揮全網安全、經濟和優質運行，同時極大地提高電網安全運行水平，提高電網事故的處理效率，減少停電損失。 隨著計算機硬件技術、通信技術、數據庫技術、Internet 技術的發展，電網調度系統涌現了大量應用新技術，其中包括國際流行的(COR/BA)中間件平臺 技術、公用信息模塊(CIM)技術、可視化技術、電力市場交易與安全分析一體化的技術、Internet 信息服務技術等。新一代電網調度自動化系統應滿足國際標準，兼具開發性與擴展性，并符合未來電網調度自動化系統安全生產和經濟調度的需求。 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。