浅谈配电网自动化
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作者: 张静平 同彬
摘要：配电网自动化是城市电网规划建设的重要内容，实施配电系统自动化，应当在规划和建设好城市配电网网架的基础上，紧紧围绕提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务、提高供电企业的经济效益三大目标。
关键词:配电网 自动化
配电网的应用是经济建设所决定的，因此，无论是大城市配电网还是小型城市、县级城市甚至农村配电网，在配电网改造及
一、配电网自动化应立足于以下几方面：
(1) 立足于国情，城市电网的实际要求，以真正解决配电网的实际问题，以符合供电可靠性及用户供电的要求，不搞形式、不追潮流，将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去。
(2) 以保证供电可靠性为前提，确保电力用户用电的时效性，满足电力用户的供电需求。
（3）从用户用电的实际要求出发，保证用电的需求，满足用电要求；提高网络的输送能力，做好网络结构的调整；提高技术装备的可靠性及运行部门的免维护要求；完善设备的自动化程度及故障的判断能力。
(4) 满足和确保供电的质量，随着城市高新技术用装备和居民家用电器的要求，高峰低谷现象对电能质量是相对应的，除电压幅值，频率以及谐波对用户都将产生不良的影响外，甚至会影响电能的计量，因此要采用调峰、调压来保证电能质量。
(5) 降低电网的损耗、电能损耗往往作为电力经营和运行不可避免的事，但是损耗决定于电网结构和输送电负荷的条件来决定，城市电网改造之一是改进导线截面，降低线路的电阻率，采用新的输送电金具，减少线路电能损失。采取无功就地补偿，提高功率因素，合理调度和负荷分配，优化网络潮流，做到经济运行
(6) 提高网络的供电能力，减少用户的停电机率，网络的互供能力主要反应网络接线、负荷的合理调整。
(7) 采用自动化装备，提高设备的故障判断能力和自动隔离故障，恢复非故障线路的供电条件，选择自动化程度较高的自动化设备。
(8) 解决配电网用设备的技术性能，提高设备的自身可靠性运行能力，尤其是配电网开关设备的操动机构及内部结构适应于户外(户内)运行条件，做到不检修周期长，设备运行可靠。大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用。
(9) 便于系统的监控，实行配电网的经济调度，实时的网络经济分析，历史数据的记录和查备，事件记录的查询规划。
二、 配电网系统的接线方案
由于配电网的复杂性，不是单一方案就可以实现配网自动化要求，对于不同的供电模式，应具有不同的供电方案，以力求达到较完美的条件。
2..1 环网电缆方案
以电缆作为配电主干线的配电网自动化方案，主要在城市商业繁华、人口密集地方，以环网开关柜为主体，负荷开关柜据所在地域和用户的数量的要求设定出线保护多少，一般为二进(四出)，当进出线回路较多，规模更大时可转变为开闭所，环网柜和开闭所中设计量柜、联络等。
2..2 市区架空配网方式
市区架空配网方式一般在城市道路规模较好，两侧路幅较为宽敞的条件下，以裸线架空导线和架空绝缘导线为主，一般情况下是双回路架设，在配电线路上根据用户要求设配电变压器或设双电源，架空线路通常是双电源环网供电方式。
三、 配电网设备基本条件
配电网自动化是近几年来电力应用技术的新型技术，主要涉及中低级电网，作用对象是电力经营企业和用电企业的结合。可归纳为如下几个方面：
(1) 可靠安全的供电网络，包括电源点应保证电力输送线路的经济运行，开关变压器等设施的可靠性。
(2) 对故障的自动判断和隔离，在人工或自动条件下恢复非故障线路的供电，对故障点进行自我隔离和诊断。
(3) 判断系统的运行状况进行实时监控，采用分布式的SCADA(远动)，对配电网所需的信息进行技术处理，对配电网的各种信息的上发下传，及时反应配电网的运行状况和事故的处理级分析能力。
(4) 用电管理包括用户对电能的管理要求，用户对电能的意见及要求能够反映到配电管理中心，由配电管理中心对此作出反应和处理。对电能进行调整，对用电负荷的控制和经济调度。
四、 配电网自动化通讯的主要技术问题
配电网自动化程度的重要标志是通讯是否符合自动化的要求，它担负着设备及用户与自动化的联络，起着纽带作用。担负着信息的处理、命令的发送和返回。所有数据的传递，没有可靠有效的通讯，配电网无法与自动化相联系。关于自动化通讯，通常概念有两种：一是外围通讯，主要是数据以及语言的通道。采用的方法为有线和无线二大类。有线分光纤通讯、音频电缆通讯、电力载波通讯；无线通讯分微波通讯、扩频通讯以及无线电通讯。对于城市配电网应结合城区的特殊情况，以及实际应用效果来决定采取那一种通讯方式。另一种通讯通常是在计算机上的软件通讯，由统一规约。各种计算机软件以及数据库、远动装置都是由计算机软件进行数据交换，在实际计算机运行过程中的某一种规定的方式进行，通讯规约一般是由设备自身来设定的，同一生产单位的产品规约是一致的，当有不同的生产厂家时，通讯规约则发生不一致，导致数据传递的失败。
五、 配电网自动化软件应用及信息处理
配电网自动化系统应用软件应建立在较为通用的、符合计算机时代要求的软件平台上，具有相应的开放式支持环境，有通用的按标准程序编写的应用软件和数据库的接口，具有友好的人机界面和屏幕操作，具有应用化的多层次的地理信息系统，符合运行的实际状况。
六、 发展配电网自动化应注意的问题
(1) 分析地区配电网的实际应用情况，找出本地区配电网存在的技术方案问题，本着实事求是立足国情和网情。当前我国配电网处于高速发展的时期，但又处于方案的探索时期，所以在吸收国外先进技术和设备的基础上，应广泛开展中国配电网改造和自动化的研究。
(2) 配电网自动化是一项综合性工程，涉及的专业多，规划性强的系统，应根据电网、城市电网的规划进行，避免盲目性。
(3) 配网自动化方案是自动化的核心，在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析，国外配电网与国内在很大程度上不尽相同，应有所区别，吸取精华，适合国情、地情、网情。
(4)配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷，设备选择应符合当前配电网形势要求，具有高度可靠性和优越的技术性能。
(5)远方通讯是自动化的关键技术，RTU要适合配电网使用，分布(散)式，单点的特点；通讯方式应选择合理，通讯功能强，误码率小，速度快，符合远方实时监控的功能。
(6)计算机应用软件的开发，首先选择具有开放、兼容的操作平台，对各种标准的数据库应具有联接功能，地理信息应实时地反应配电系统的潮流及负荷情况，对事故记录及信息反馈，可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。计算机软件功能是配电系统自动化的核心技术，好的软件可充分体现出技术和自动化的水平，应充分进行比较。
(7) 配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。应确定配电网络的基本条件，导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电，故障自动分闸和隔离故障功能，能做到隔离和区分故障点。在条件具备时，再投入通讯和计算机网络，可以少走弯路，资金投入可以分批实施。
相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下，不断完善并上升为标准化、规范化管理，一定会取得较好的成效，得到更大的社会效益和经济效益。
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