探讨配电网自动化“三遥”系统的实施方案

探讨配电网自动化“三遥”系统的实施方案

摘要：本文主要研究我国配电网自动化“三遥”系统。笔者通过调查我国配电网自动化现状，结合我国普遍的供电技术，查阅文献资料，对现有配电实施方案的可行性进行了深入的分析，明确了其优点及缺点，并提出了“三遥”系统的具体实施方案，为全面提升配电网自动化技术水平提供指导，以使我国配电网各项技术指标更加接近于国际先进水平，增强我国配电网的安全性。

关键词：配电网，自动化，“三遥”系统，实施方案

引言

进入新世纪以来，我国工业建设不断升级，电力系统作为国家经济民生的命脉，也得到了前所未有的发展，电网数量不断增长，给电力系统的安全稳定运行带来了新的考验。配电网随着微电网、电动汽车充电设施的发展逐渐由无源网络过渡到了有源网络，以前单向性的配电网也变成了双向性。在这样的背景下，配电网络的自动化变成了主流，由于其切换快、准确的特点，逐渐被应用到了整个配电系统中。其中“三遥”系统是配电网自动化的一种，能够有效提升配电网络的监控能力，实现对配电网络的24小时不间断的运营监管，对电力系统中出现的故障也能及时做出准确的判断，以便短时间做出处理。同时，“三遥”系统还能够对电力资源进行合理的分配，使得配电网有更强的适应能力[1]。

1.配电网自动化的发展历程

1.1国外发展历程

国外配电网自动化技术开始较早，大约上世纪四十年代就开始了电网自动化建设。上世纪八十年代中叶，日本全国电网实现了百分之八十以上的馈线自动化，并有百分之七左右的核心电网实现了远方实时监控，上世纪九十年代末期，日本基本建成了全国范围内配电网络自动化的全覆盖。

美国在配电网自动化系统的研究中走在时代前列，不论是理论方面的建设，还是相关产品的制造，都有了一定的规模。早在上世纪九十年代，美国配电网自动化水平就已经处于一个很高的水平，远远领先于一些发展中国家[2]。纽约一家电力公司九十年代初期投入运营的配电网自动化系统代表了当时国际上在此方面的最高水准，能够同时为一百多万户的电力用户提供电力监测，并对用户的用

电安全进行保护，大概减少了四分之一用户的用电故障。

美国和日本一直走在配电网自动化发展的前列，欧洲发达国家也不甘落后。虽然没有日本和美国的大幅度进步，然而通过几十年的不懈努力，最终实现了自己的配电网自动化建设[3]。

1.2国内发展历程

上世界八十年代，也就是改革开放初期，我国开始了配电网自动化的研究和建设。刚开始，由于缺乏相关的技术，我国首先在河北石家庄和江苏南通引进日本赠送的一些配电网自动化设备作为试点。经过十几年的发展，上世纪九十年代中期，我国开始有了自主化的技术，开始在全国范围内进行配电网自动化的建设研究[4]。进入新世纪以来，全国配电网自动化规模不断扩大，以每年新增十个城市实现配电网自动化的速度增长。然而我国发展势头虽然很猛，却还停留在试验阶段，很多城市的配电网自动化只是停留在试点阶段，距离投入使用还有一大步要走。

2.配电网自动化与“三遥”系统

关于配电网自动化的定义有很多，现在笔者选取最常用的一种，摘抄如下：配电网自动化系统就是讲现代通信技术、现代电子技术、现代计算机技术、现代网络系统有机结合起来，应用到电力系统中，将配电网中的各种数据，如离线数据、在线数据、用户数据、电网结构等进行信息综合，实现配电网的正常有序运行及远程监控管理的一整套系统。高效的配电网自动化系统能够提升供电质量并提高供电规模，使得配电网在比较经济的环境中运行[5]。

所谓的“三遥”系统，简单来说，就是遥测、遥信、遥控，配电网一旦同时实现这三个功能，就可以再远程端进行配电网所有数据的实时监控。

3.本文探讨配电网建设的基本思路

本文以河北省保定市的配电网自动化为例进行研究。为了找出河北省保定市配电网自动化建设中所存在的问题，并总结我国其他较发达地区在具体建设时的主要步骤及关键技术，笔者从实用性的角度提出了进行配电网建设的基本思路[6]。

河北省保定市下游的配电网都是一次网架。考虑到其复杂性及工程量太大，暂时不对其进行彻头彻尾的改换，只对市区内一些重点的区域，比如供电可靠性要求高的地方、符合改造要求的地方等进行“三遥”自动化方案的建设，个别的

线路故障，可采用网络保护的方法。对其周围要求较低的地区，可采用“一遥”或者“二遥”故障定位系统，使得“一遥”、“二遥”、“三遥”形成立体式的有机组合，共同组成配电网自动化系统[7]。

4.实施方案

4.1环网模型

要在城区内重点地区实施“三遥”系统，首先要将所有开关由手动改为电动。笔者对实施方案的主要地区进行了实地勘测，发现其大部分适合安装普通“三遥系统”，然而保定市政府由于其特殊要求，将采用网络保护的“三遥”系统，因为它能够实现电力故障的及时预报及隔离[8]。所有“三遥系统的安装均采用环网模型。

采样交流互感器

开关站

图1 保定市其他重要地区环网模型

开关站

图2 保定市政府环网模型

电网配置说明：断路器位于变电站出口位置，负荷出线及主环网采用负荷开关，环网柜开关采用智能控制器进行控制，且两侧有三相电压互感器。普通“三遥”及网络保护“三遥”均采用了多路智能终端。

4.2“三遥”功能的实现

对现有的环网站进行一定程度的改造，对开关设备进行自动化的更新，则主环网内可实现网络保护的馈线自动化方案。每个环网都配置有保护子站，可以通过光纤进行智能终端与保护子站之间的信心及时交换，则监控站能够在很短时间内找到电力故障发生的地点，从而进行维护[9]。

一旦主环网发生了不可自动修复的故障，则每个主环网的保护子站的信息科发送到主环网，根据此信息，主环网两侧的开关能够自动跳闸。而这并非说主环网就此中断，因为联络开关可以自动进行故障点的转移，从另一条路线进行正常的供电，从而保证供电不至于中断。

5.结论

配电网自动化的实现，不仅要依靠过硬的施工技术，而且要进行早期方案的