浅析配网自动化系统在电网中的应用

浅析配网自动化系统在电网中的应用

发表时间：2016-02-15T16:04:42.530Z 来源：《电力设备》2015年7期供稿作者：刘广

[导读] 国网甘肃省电力公司榆中县城郊供电公司甘肃榆中配电主站从整体上对各配电子战进行监控，分析系统的运行状态，协调各子站、终端之间的关系，实现实时数据迅速更新和共享。

刘广

（国网甘肃省电力公司榆中县城郊供电公司甘肃榆中 730100）

摘要：本文简要介绍了配网自动化系统的概念，建设配网自动化系统的意义。详细阐述了系统构成，并结合配网自动化系统在电网中的应用，说明了配网自动化系统的优势与特点。

关键字：配网自动化；电网；供电可靠性

1 引言

配网自动化是指：利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。

配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。其最终目的是为了提高供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，提高配电系统运行的经济性，降低运行维护费用，最大限度提高企业的经济效益，提高整个配电系统的管理水平和工作效率，改善为用户服务的水平。

2 配网自动化系统的结构组成

配网自动化系统采用分层分布式结构，一般情况分为三层：配电主站层、配电子站层、配电终端层。在系统的各个层面之间通过通信介质建立通信联系，进行信息交换，实现对整个配电网的最优管理。

2.1配电主站层

配电主站从整体上对各配电子战进行监控，分析系统的运行状态，协调各子站、终端之间的关系，实现实时数据迅速更新和共享。

配电网自动化系统可以在Unix平台、Windows2000环境、UNIX+Windows2000混合平台中运行。配网自动化系统通过采用通用的网络TCP/IP协议，商用Oracle关系数据库，C++、Java编程语言等，符合IEEE POSIX1003.0开放式标准，是一个完全开放的系统体系结构，充分保证了系统的开放性。

2.2配电子站层

配网监控子站是配网自动化系统的中间层，向上与配网主站等各个系统进行计算机通信，完成终端设备数据的集中和转发，可以实现遥测、遥信、遥控、当地监控即故障隔离等功能；并将实时数据中转到配电主站的通信处理机上。该层不仅和配电主站形成一个高速局域网，还与各配电终端形成一个数据通信网。

2.3配电终端层

配电终端层是整个系统的最底层，配网自动化终端包括安装在柱上的FTU、安装在配变上的TTU和安装于开闭所、配电站、环网单元的FTU等，主要完成对柱上开关、支线开关配电变压器、开闭所、配电室、开网开关、箱式变等各种现场信息的采集、监控并执行上级下发的控制命令的功能；并在必要时（通信中断时）执行本身赋予的网络重构中的就地智能化功能。

3 配网自动化系统在电网中的应用

3.1配网SCADA功能

是对市、区内10kV馈线上各个监测点(如分段开关、电容器开关、手拉手开关等)线路上运行参数进行遥测，对开关进行遥控，以便实现集中监控和实施配网自动化功能(DMS)，配网SCADA是配网自动化的基础，是实现DMS的先决条件，它与地区调度系统的主要区别在于采用大量智能仪器分散放置在室外10kV线路的杆上，通过高可靠有效的数据通讯设备将它们同主站连在一起，再通过运行一整套DMS软件来实现所要达到的目标，因而总体来说配网自动化系统较电网调度自动化系统更为复杂。

3.2对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能：

这是一套对10kV馈线故障区段进行自动判别、隔离自动恢复供电的程序，分由变电所监控机来实现和由控制中心主控计算机来完成两种方案，所要达到的目标是在馈线发生故障后的数十秒钟内完成对故障线路区段的分离和完成部分的恢复供电，程序还应完成最佳供电路径的选择，以保证恢复供电后的电压水平和运行安全性。根据需要，可以开发故障点定位算法，以便快速确定故障点的具体位置。

3.3无功/电压控制，配网潮流分析计算：

开发适用于配电网的潮流计算方法，结合10kV馈线配置的电容器组实现电压/无功自动控制，以便提高电压合格率和降低配网网损。

3.4网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构)：

在满足安全性的前提下，通过配网网络的最优潮流分析，确定出在各种条件下对应的最佳运行方式。

4 配网自动化的特点

几条或多条以变电站低压侧出线开关为起点的线路组成一个相对独立的电气环（或子网）。这种由10kV馈电线路组成的独立的电气环，在变电站中、低压侧母线汇合后，通过城区变电站就汇聚成为整个城市配电网络。配电自动化就是主要研究这一个个相对独立的电气环问题的。这个特定的电气环上有普通有柱状开关、刀闸，导线（电缆）、开闭所、环网柜、电缆分支箱、配电变压器等。配电自动化的建模原则、配电测控终端设备布点原则、信息采集原则、信息组织原则、馈线自动化控制原则、其他高级应用与分析原则都必须符合这样一个独立的“电气环”关系。

配网自动化系统相对于调度自动化系统，在电网测控技术方面有特殊的要求，除了满足一般测控要求外，还需要完成故障检出及故障自动隔离与快速恢复供电配电网普通使用的是负荷开关，不配置继电保护装置，一次设备本身不能自动切断故障电流，馈线自动化系统主要功能就是检出故障点，通过远方控制手段闭环完成故障隔离以实现快速恢复线路上非故障段的连续供电，实现提高供电可靠性。

5 结束语

随着社会经济发展，人们对电网供电质量、供电可靠性的要求越来越高。电网公司近几年大力建设的配网自动化系统就是为了满足公司、企业和居民不断增长的用电需求。同时，配网自动化系统能够切实有效的缩短故障停电时间，并实现远方遥控、遥测等高级应用功能。

参考文献

[1]林攻平.配网自动化与10kV智能化开关.北京：中国电力科学院，2006

[2]杨奇逊.变电站综合自动化技术发展趋势，南京:电力系统自动化，2011

[3]李凌.馈线自动化技术方案研究[J].电力勘察设计,2009,3（4）:68-72

作者简介

刘广1987.6.7,男，甘肃省陇西县人，学历：河北工程大学，电气工程及其自动化专业学士，单位：国网甘肃省电力公司榆中县城郊供电公司。