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配電網自動化系統(tǒng)的實施論文
摘 要：闡述了實施配電網自動化系統(tǒng)的目的。在分析配電自動化系統(tǒng)的內容和特點的基礎上，提出應將配電網自動化系統(tǒng)的實施作為整個電力營銷策略的環(huán)節(jié)之一，建立一個完整的、統(tǒng)一的自動化體系平臺。
關鍵詞： 配電自動化； FTU分層；分布式監(jiān)控系統(tǒng)；電力市場
配電自動化，《配電系統(tǒng)自動化設計導則》中針對其特點給出了很確切的定義：“利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網絡技術，將配電網在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化”。當前，配電網自動化正在以SCADA 與GIS合一，“營配合一”，與地調、電力M IS等緊密集成的模式實行。
1 配電自動化實施目的
配電自動化在我國的興起主要是緣于城網改造工程。長期以來配電網建設不受重視，結構薄弱，供配電能力低。國家出臺的城網改造政策，提出要積極穩(wěn)步推進配電自動化。配電自動化實現(xiàn)的目標可以歸結為：提高電網供電可靠性，切實提高電能質量，確保向用戶不間斷優(yōu)質供電；提高城鄉(xiāng)電力網整體供電能力；實現(xiàn)配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務；提高管理水平和勞動生產率；減少運行維護費用和各種損耗，實現(xiàn)配電網經濟運行；提高勞動生產率及服務質量，為電力市場改革打下良好的技術基礎。
2 配電自動化的實施的原則
配電自動化是整個電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分，電力作為商品的屬性也集中體現(xiàn)在配電網這一層上。配點網自動化應面向用戶并適應經濟發(fā)展水平。日本在20世紀80年代，已完成了計算機系統(tǒng)與配電設備結合的配電自動化系統(tǒng)，主要城市的配電網絡上投入運行。使得電網供電可靠性得到顯著的提高，日本1996～1997年度平均每戶停電0。 1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。
1998年我國投巨資進行城鄉(xiāng)電網改造。由于我國對電力是國家壟斷經營，尚未真正實現(xiàn)電力市場化，各地發(fā)展很不平衡，因此配電自動化系統(tǒng)實施的目的必須適應終端用戶的需求。這種需求會因不同用戶、因地、因行業(yè)而異隨時變化。如果全面的實施配電自動化，應綜合考慮。對于提高供電可靠性，應將它看作一個長期的市場行為。供電可靠性的提高是一個受多種因素制約、用多種手段有效協(xié)作后的結果，尤其依賴于系統(tǒng)管理水平的提高。故應將改造的重點轉為采用各種綜合手段提高供電質量，如采用不停電施工減少計劃停電；開發(fā)應用配電自動化設備，實現(xiàn)遠方監(jiān)視、控制、協(xié)調，消除操作中人為因素可能導致的錯誤，從而使停電時間減少到3 min / （年·戶） 。供電企業(yè)在實施配電自動化時，也應首先研究客戶長期的、變化的、潛在的需求，按現(xiàn)代的營銷模式做市場調查、顧客群細分等，將配電自動化的實施同時作為整個電力營銷策略中的環(huán)節(jié)之一；其次，量力而行，綜合企業(yè)內已有的線路網絡水平、調度自動化和變電站（開閉所）自動化水平、人員素質，制定實施的進度和規(guī)模。
3 配電自動化設備應具備先進性、開放性和服務的可持續(xù)性
城市配電自動化的內容是對城域所轄的全部柱上開關、開閉所、配電變壓器進行監(jiān)控和協(xié)調，既要有實現(xiàn)FTU的三遙功能，又要具備對故障的識別和控制功能，從而配合配電自動化主站實現(xiàn)城區(qū)配電網運行中的工況監(jiān)測、網絡重構、優(yōu)化運行。由此，配電自動化的系統(tǒng)結構應當是一個分層、分級、分布式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，應遵循開放系統(tǒng)的原則，按全分布式概念設計。按照一個城區(qū)全部實施設計，系統(tǒng)必須將變電站級作為一個完整的通信、控制分層；系統(tǒng)整體設計可分為配調中心層、變電站層、中壓網層、低壓網層，以下分析這4層的具體設計實施。
3.1 配調中心層
配調中心局域網是整個自動化系統(tǒng)的最高層，采用高速以太網雙機配置、互為備用。該網絡構成配電網自動化的調度中心（中心主站） ，由共享同一數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)配網自動化不同功能的工作站及服務器組成。采用開放式和分布式的體系及面向對象技術，具有開放性和可擴展性。配電調度中心的建設必須先考慮：a。 底層數(shù)據(jù)的同一共享（數(shù)據(jù)庫唯一，標準接口） ； b。 與地理信息系統(tǒng)（GIS）緊密集成； c。 實時數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的結合（“營配合一”，與電力M IS集成） ；d。 先進、靈活的發(fā)布和支持查詢能力。
3.2 變電站層
系統(tǒng)結構的第二層網絡是配調中心主站與各變電站子站通信的城域網。該網絡利用各變電站原有的一路通道，采用光纖、電纜、載波、微波通信方式均可實現(xiàn)區(qū)域內SCADA功能及部分故障處理功能。進行信息分層，減少中心層負擔和底層對中心層的依賴。故障處理時遙控變電站（開閉所）出口斷路器，實現(xiàn)對安裝在變電站的終端單元的控制。起建設可選擇利用現(xiàn)有的現(xiàn)場智能設備實現(xiàn)，僅增加一套在現(xiàn)場的遠動通信單元（或一發(fā)雙收） ，或者再建一套帶通信的現(xiàn)場裝置完成通信和控制功能。
3.3 中壓網
系統(tǒng)結構的第三層網絡是以中壓10 kV電力網絡為依托的中壓監(jiān)測、控制網絡。該網絡由變電站子站、饋線出口保護FTU、分段開關FTU、開閉所FTU、配電變壓器FTU組成。這層網絡完成配電網自動化的主要數(shù)據(jù)交換及控制，是配電網自動化的核心網絡。
3.3.1 FTU。系統(tǒng)通過FTU的測量實現(xiàn)配網的SCADA功能，并能通過對各FTU 的控制實現(xiàn)配網的故障識別、故障隔離、網絡重構及配電網的無功/電壓控制和優(yōu)化運行等功能。FTU系列因需與開關、變壓器配套，往往安裝在戶外且現(xiàn)場很惡劣的電氣環(huán)境中，古要求其具有優(yōu)秀的抗干擾、抗振動以及適應寬溫度工作范圍的能力。此外， FTU 內部需配置蓄電池以使停電后仍能工作。
3.3.2 通信。調信方式可采用載波、光纖、雙絞線、無線方式�，F(xiàn)在多采用DSP技術、現(xiàn)場總線技術。以數(shù)字載波原理為基礎，實現(xiàn)了載波通信技術跨時代的突破。
3.3.3 控制方式。配電自動化的控制模式主要分為兩類：分布式就地控制、遠方集中控制。前者僅僅實現(xiàn)故障隔離功能，不具有擴展性和通用性；遠方集中控制依賴于強大的通信系統(tǒng)，適合于建立一個完整的、統(tǒng)一的自動化體系平臺。遠方集中控制方式還可在FTU上置入一套通信故障時啟動的智能現(xiàn)場判斷處理程序，緊急時刻轉為分布式就地控制。
3.3.4 小電流接地。配電網的一個主要故障是單相接地。小電流接地保護主要是利用各出現(xiàn)的零序電流實現(xiàn)故障選線。但是小電流接地選線在正確率很低（ 20% ～30% ） 。如果以小波技術、模糊技術為識別工具，在通信系統(tǒng)的支持下可實現(xiàn)了小電流接地的故障選線、定段，大大提高接地選線的正確率。
3.4 低壓網
系統(tǒng)結構的第四層網絡是面向10 kV /0。 4kV配電變壓器低壓側符負的低壓數(shù)據(jù)網。該網絡由各配電變壓器的低壓側出發(fā)，到各負荷節(jié)點結束；實現(xiàn)對各負荷節(jié)點的測量與控制，如自動抄表、負荷控制，并通過中壓網、城域網與配網自動化中心主站通信。低壓網在“營配合一”的系統(tǒng)中是用電營業(yè)系統(tǒng)的主要網絡，該網絡的通信量很小，波特率低，通信方式可采用載波、無線。因絕大部分用戶是低壓用戶，且 “一戶一表”正在全面推行，故最終的低壓網的配電自動化必將是抄表、負荷管理、SCADA、需方管理（DSM）集成為一體的系統(tǒng)。
參考文獻：
[ 1 ]陳堂，趙祖康，陳星鶯，等。 配電系統(tǒng)及其自動化[M ]。 北京：中國電力出版社
[ 2 ]徐丙垠。 配電自動化遠方終端技術[ J ]。 電力系統(tǒng)自動化
[ 3 ]林功平。 配電網饋線自動化解決方案的技術策略[ J ]。 電力系統(tǒng)自動化
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