我国配电自动化的现状及发展趋势

我国配电自动化的现状及发展趋势

发表时间：2018-05-30T09:21:35.847Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：张继森

[导读] 摘要：对国内配电网的现状作了分析，指出了国际上配电自动化的发展新动向，重点论述了国内配电自动化的发展趋势。 (内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局康巴什供电分局内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200)

摘要：对国内配电网的现状作了分析，指出了国际上配电自动化的发展新动向，重点论述了国内配电自动化的发展趋势。关键词：配电网；配电自动化；发展趋势

1我国配电网的现状及存在的问题

配电网的发展是随城市建设规模及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求而提出的，配电网规划及发展不适应城市的需求，突出反映在如下几点：①由于城市规模和商业的建立，电源点容量及电能输出受到限制，尤其是配电电线的传输通道；②城市建设速度迅速，负荷增长率高，但电力配套建设不及时，输电线半径小，线路长，瓶颈效应比较突出；③出线通道影响与城市规划不相适应，有的地方改用地下电缆，施工及投资不允许，采用架空导线环境条件受限，有的采用绝缘导线，网络复杂较为普遍；④供电不可靠因素增大；⑤电网结构复杂，环网联络接点较多。

2国际配电自动化发展新动向

2.1 配电网自动化功能框架奠定国际供电会议（CIGRED）特设工作小组在1995年5月提出的专题报告中，将配电自动化功能划分为4组：电网运行、运行计划及其优化、维修管理、用户联系和控制。在上述主功能组的基础上，再分成若干功能，奠定了配电自动化系统的主功能框架。

2.2 配电网优化运行配电网的优化运行主要包括：无功补偿、提高供电质量、降低线损、设备运行和维护。供电质量包括安全性、电压合格率、频率合格率、供电可靠性和用户对停电、收费及服务的意见。

2.3 集成化、智能化和综合化是发展趋势早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。另外，配电自动化系统是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，其本身及其所用技术处于不断发展之中。这就要求配电自动化系统采用全面解决的方案，走系统集成之路。

2.4 DPL技术的重大突破DPL技术是针对能够加强本地、区域性以至全球范围的家庭和中小型公司的数据访问性能和响应性能，采用改进的因特网规约（IP）以及复杂的专用电子装置来沿低压配电电缆网络传输MHz级的数字高频信号，同时监视导致信息失真的脉冲信号以及其他形式的电干扰，从而实现了利用配电网络为家庭和中小公司提供数字电话、传真及因特网通信服务的手段。

2.5 用户电力技术的应用其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可以解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题，可补偿电压下降及短时断电，对谐波进行有效滤波，补偿相电流的不平衡，改进功率因素。其对提高供电质量方面有广阔的前景，值得研究。

2.6 技术和经济手段综合利用面对激烈的市场竞争，改进对用户的服务是增强电力公司竞争能力的重要手段之一。利用各种技术和经济手段，改进对用户的服务，满足不同用户的需求，指导用户合理、经济用电，鼓励用户参与和配合电力企业对供用电进行管理和控制，提供用户用电选择权等是当前配电自动化发展值得注意的一个动向。

3我国配电自动化的发展趋势

3.1 功能分层分布配电网自动化与通信系统是密切相关的。为了贯彻功能下放、分级分层、提高事故响应速度的原则，配电网自动化系统一般分三层：主站、子站、馈线。依据配电网规模的大小，主站层还可再分为主站和区域站两层。

目前在主站与子站之间一般采用光纤通信，分两种：光纤以太网、光纤环网，这两种光纤通信方式的造价相近，光纤环网更成熟一些，但光纤以太网是发展方向，光纤以太网目前技术实现及相关设备已得到实践检验，正在推广应用。

子站与馈线之间目前一般采用光纤、双绞线、电力线载波和无线等多种通信手段混合的方式。

馈线通信采用光纤通信，也可分为两种：光纤以太网、光纤环网，这两种光纤通信方式的造价相近。有些问题是光纤环网难于解决而只能用光纤以太网的。

3.2 配电网系统保护配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统，其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制，同时也实现了馈线保护。馈线自动化的核心是通信，以通信为基础可实现配电网全局性的数据采集与控制，从而实现配电SCADA、配电高级应用（PAS）；同时以地理信息系统（GIS）为平台实现了配电网的设备管理、图资管理；而SCADA、GIS和PAS的一体化则促使配电网自动化成为提供配电保护与监控、配电网管理的全方位自动化运行管理系统。

3.3 分布式小电流接地保护研究表明对于小电流系统的接地故障，负序分量比零序分量具有更大的优越性。高压侧折算到变电站母线处的负序等值阻抗远远小于各出线的负序阻抗。这点导致负序分量与零序分量相比在处理故障选线上存在着本质的不同，负序电流分量由故障点流入系统，流经故障线于母线处入地，几乎没有被分流到非故障线路上去。这大大方便了选线，并且也无需计算5次谐波。初步的研究表明，这种基于配电自动化的小电流接地保护方案具有良好的性能和喜人的前景。

3.4 电能质量随着高速数字信号处理器（DSP）为基础的实时数字信号处理技术的迅速发展，并得到广泛的应用，采用模拟量控制的电能质量控制装置在被数字量代替。

3.5 主站一体化所谓的一体化配电网自动化系统，就是把数据采集与监控系统（SCADA）、配电管理系统（DMS）、地理信息系统（GIS）、管理信息系统（MIS）、高级应用软件包（PAS）以及变电站综合自动化、馈线自动化和通信系统集成一个体系结构良好、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。

参考文献：

[1]王明俊，于尔铿，刘广一.配电系统自动化及其发展[M].北京：中国电力出版社，1998.

[2]鲍喜，焦邵华，秦立军.配电自动化的现状与未来[J].电气时代，2002（3）.

【3】张振华．创新――电气自动化深化改革的灵魂【J】科技与生活，2010，14

【4】王志良．综合化、网络化、绿色化一对自动化科学技术发展的几点回顾与展[1]自动化信息，2004，4 【5】孙琥．科学发展观旗帜下的工业电气自动化发展【J】硅谷，2009，1