配电自动化的发展新趋势及社会效益分析
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作者:何仲筠
摘要：配电自动化是智能配电网和电力物联网建设的重要组成部分，配电自动化终端设备具有智能感知、控制和边缘计算等功能。传感器将设备状态、运行环境、配电网运行状态等测控信息通过配电终端把主站系统，同时通过就地边缘计算实现设备状态评估、配电网运行状态评估、运行环境调控、故障预警/保护、故障隔离/恢复等智能感知和控制功能，并将结果上送至主站。配电终端作为配电自动化系统中技术支持设备，对智能电网和电力物联网发展起到极为重要的作用。
关键词：配电智能化管理 发展趋势 经济及社会效益
近年来，伴随电气化进程的再度加速、新能源更广泛应用、储能规模化应用、大数据与电网技术深度融合，物联网技术正在发生深刻变化。加快智能电网建设、结合电力系统为基础的互联网，使能源资源配置效率的提速成为必然需要。
一、配电自动化的定义及发展趋势
（一）配电自动化（DA）
配电自动化（DA），是具备计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理多项功能的综合信息管理系统，旨在提高供电可靠性，改进电能质量，降低电网运行成本，大大减轻运行人员的劳动强度。
（二）配电自动化具体包含馈线自动化和变电站的自动化两方面
1.馈线自动化的发展新模式。馈线自动化是配电自动化的不可或缺的部分，是配电自动化的基础，其对象主要针对中低压配电网中的馈电线路，是提高配电网可靠性的关键技术之一。馈线终端装置能实现配电自动化的紧急控制功能，使保护功能更具独立性、完整性。这与变压器综合自动化系统的保护功能相对独立、保护功能下放、保护装置按分层分布原则构成自动化系统是一致性的。应用光纤通信的基于广域保护技术的智能模式馈线自动化是未来发展的必然趋势，可作为过渡模式的分布智能保护馈线自动化在无完成通信的基础上能实现快速的故障隔离和优化的故障恢复，且预留无线通信、载波通信、光纤通信的接口，在经济条件允许的情况下，增加通信模块可直接升级为更快速、更优化的馈线自动化功能。
2. 智能变电站的发展方向。变电站自动化是向智能变电站方向发展的，是由先进、可靠、节能、环保的设备组成的。智能变电站将在技术、运行和管理水平上较传统变电站得到全方位的升级，对减少电网运行成本、促进效率提升、提高自动水平具有现实的意义。但是目前智能变电站的研究和建设还有待发展，但随着技术的发展，未来的智能变电站还应具有如下功能：（1）设备可视化管理。（2）智能告警及故障信息综合分析决策。（3）运行优化控制。（4）安全自动控制。（5）站域保护。
3.配电自动化的目标。（1）电能质量和供电可靠性的提高，向用户提供优质电能;（2）电网整体供电能力的全面提升;（3）实现配电管理自动化，对各种管理信息提供支持，提高管理水平和劳动生产率;（4）实现配电网经济运行;（5）提高劳动生产率和服务质量。
二、配电自动化系统的数字化产品及其智能化改造
现在中压配电系统面临新的技术要求：一是智能電网、智能制造、物联网的应用等智能化的需求，离不开更加可靠的电力供应;二是随着经济社会的发展，大量的存量设备需要技术革新和智能化改造。
（一）以需求为导向，解决配电痛点
以电网、配电市场为例。随着各种能源设备物联数量骤增产生的海量数据，数字化技术普及背景下更多对于营销及配电运行的智能化需求等，配网系统更需解决供电可靠性提高、运维成本增加，庞大的资产、数据管理等需求和痛点。采用了先进的传感技术，确保更加可靠的连续供电能力。有数据表明， 80%-90%的用户关注开关设备温度智能监测功能;另外，从设备的运行状况来看，40%左右的故障都是由设备及输电线路过热直接或间接引起的。
（二）新型的数字化产品的性能介绍
随着技术的革新以及用户经济规模的发展，市场也会提出新的需求。从现有的存量产品看，如何让这些产品继续稳定运行，提高可靠性、运维效率、降低成本等，就需要赋予产品智能化升级。多款面向楼宇、配电、信息技术、机器、工厂、电网领域的数字化产品。其中包括：
1.全新高电流母线槽。全面引入安全空载热插拔、极致防护和零断点地线三大创新设计理念，具备超强容错能力，首次定义工业级母线新规格，使工业厂房、数据中心及商建等领域提供更具安全可靠的电力系统，电力供应持续稳定得到保证。
2.全新交直流通用接触器。接触器全部采用电子式线圈和环保材质，产品功耗更低，为OEM及最终用户提供更加节能、安全、高效的电机控制解决方案，助力实现绿色可持续发展，创造更大价值。
3.全新御程系列模块化变频器。凭借内置网络服务器功能，可提供能源管理、资产管理以及工艺性能改进等嵌入式服务，实现实时数据的本地和远程访问，从而提高企业级能源和机器设备管理应用的灵活性、处理能力和性能。
4.全新智能干式变压器。以主动式运维、精细化管理，以及未来增值可能，切实满足数字化时代不断增长的智能配电需求。此外，作为架构的首个智能干式变压器，智能干式变压器通过先进的物联网技术及自动化系统，全面感知智能设备，并通过数据分析，更深层次地发掘数据价值，激发资产高潜能，全面提升数字化体验。
5.全新终端配电智能化系统。产品采用模块化、小型化设计，并以良好开放性兼容所有终端配电系统，以极简智慧实现终端配电智能化，实现技术的全覆盖，帮助电网安全，维护电网企业的资产价值，提升运营能效，给予终端用电设备强有力的保护，并打造更加安全、智能、绿色的应用场景。更可以对关键电力设备和配电系统运行进行专业诊断，从而分析出电能质量使客户主动运维能力得到提高，并提高能源使用效率，减少客户停电时间，保障配电系统的安全运行。
6.全新中小功率三相不间断电源银河E系列UPS。外表美观，创“易”无限，不仅充分考虑中小功率应用环境的实际用电需求，在为用户提供高质量供电保障的同时，以更加简便的功能设计和更加卓越的性能表现，为用户带来优化的IT资产绩效和高性能回报，从而为行业用户的业务连续性和信息化转型保驾护航。 三、进行配电自动化管理的经济效益及优势
一是具有实时、在线连续的运行评价和预测分析能力，能够自我诊断，自我恢复的能力，减少扰动对电网的影响和停电对用户的带来的经济损失，从而提高电网抵御自然灾害和外部破坏的能力、改善公众和电网作业人员的安全。
二是提高电网供电的可靠性的稳定性，提高运维成本和效率：通过前期的计算及应用实践验证，通过配电设备自动化管理能够将运维效率全面提速、设备可靠性提高一倍、运维成本降低一半以上。
三是改善电网运行的经济性。为用户提供廉价电力、市场参与者拥有更多选择。整个电力能源供应链的效率更高，整个信息流的传输效率更高。成熟的配电自动化管理有效地促进资源的合理和优化配置。
四是改变用户“备受冷落”的现状和电力服务理念，重視用户的需求，通过与用户之前的双向通信，实施电力需求管理，使得用户完成参与电力系统，优化用能建议和其他更多的附加服务。
四、结束语
2019年政府工作报告提出，打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。我国更致力实现电力系统各环节万物互联、人机交互。在这个物联的时代对配电智能化的要求也在不断升级，更需要进行配电智能化经济管理。进行配电智能化经济管理的价值是多方面的，其核心价值可以总结为更可靠、更坚强、更经济、更高效、环境更为友好，使用更为安全。
参考文献：
[1]智能用电小区推广应用的商业模式研究[D].刘艳茹.华北电力大学（北京），2011.
[2]重庆市智能用电小区建设模式研究[D].刘东.华北电力大学，2012.
[3]智能用电小区运营模式研究[D].王峥.华北电力大学，2014.
[4]中新广州知识城智能用电规划研究[D].徐子力.华南理工大学 2013.
[5]银川区域智能配用电方案研究[D].梅华.华北电力大学，2012.
[6]EPON网络技术在智能用电领域的应用研究[D].熊斌.吉林大学， 2014.
[7]智能用电技术的应用研究[D].冯际辉.华北电力大学，2012.
[8]家居智能用电装置设计与实现[D].董宇.浙江大学，2013.
[9]面向智能用电小区的通信组网方案设计[D].许纯信.华北电力大学，2013.
（作者单位：广东电网有限责任公司佛山三水供电局）
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