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国网浙江省电力公司台州供电公司 浙江台州 318000
摘要：国家电网公司在2013年工作会议中提出“发展配网建设是当务之急”，第一次把配网建设提高到最优先级别。随着我国新型城镇化建设的加快，分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业快速发展，配电网的薄弱环节日益凸显。配网自动化目前已进入试点实施阶段，文章主要对配网自动化系统建设的内在动力与必然性进行了探讨。
关键词：配网自动化系统；配网管理；建设模式的必然过程
引言
配网自动化是配网建设当中必不可少的一环。据不完全统计，截止2013年底我国配网自动化系统覆盖率不足15%，而发达国家的配网自动化水平达到50%以上。从配网的供电可靠性和营运效率上对比，中国的配电网管理远远落后世界上发达国家。随着我国的社会经济转型，新型电源及负荷直接接入配电网，给配电网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。这些问题的解决都依赖于配网自动化水平的提升，加强配网自动化系统的建设日渐成为电网发展的内在需求。
1.配网自动化是电力系统的必然趋势
1.1配网管理现状
现行的配电管理大多采用传统的计划性检修管理模式，工作程序繁琐，流程复杂，由于配网从变电站、配电线路一直延伸到终端用户，配电设备种类多，数量大，管理的基础资料非常多，且线路的接线方式十分复杂，设备的增改和检修十分频繁，管理任务十分繁重。从实际操作看，传统的手工作业、台账管理的方式工作繁杂、劳动强度大，同时电网容载比低、网络结构待优化、供电可靠率和线损率有待改善、接入复杂电源和用电设备的能力低，不能适应快速发展的用电结构和总量变化需求。
1.2 配网的内在发展需求
针对新型城镇化建设的加快，分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业的快速发展，国家电网公司在2013 年印发的《关于加强配电网规划与建设工作的意见》中明确：“配电网发展与新型城镇化建設、分布式电源和电动汽车发展相协调，与电网整体规划和远景目标相衔接”。从发展的眼光看，我国的电力系统已经进入了一个大机组、大电网、超高压的时代，电网结构日趋复杂，配网作为新一代用电智能设备和分布式电源的接入侧，将承担能量流和信息流的传输职能，若比作通道则未来面临了扩容和新增铺设的过程，这一切都将依赖配网自动化水平的提升，配电网的智能化已然成为供电企业的必然选择。
2.实现配网自动化的基本条件
实施配网自动化的电网一次网络架构应规划合理、接线简单、具有较为完善的多路电源，具有足够的负荷转移能力，并配置较为可靠的一次设备。其主要体现在电源容量及分布点合理，满足N-1要求；主网架已基本形成，主干线或主支线可相互联络；主干线或主支线供电能力可满足负荷增长和负荷转供的需要；线路参数和负荷资料等基本齐全。
实施配网自动化的电网配电终端要求可靠性高，功能强大并具有智能化功能，可以通过配电终端等设备完成对柱上开关、环网柜、箱式变压器、开闭所等设备各种现场信息的处理及监控功能，并进行故障信号可靠的捕捉，判断故障发生的类型，以及为配网自动化系统的故障处理提供准确、可靠的判断。
3.配网自动化系统建设的必然过程
配网自动化系统从简单到复杂，必然经历以下五种管理系统，依次为简易型、实用型、标准型、集成型和智能型，形成向下包容的格局。
3.1简易型
简易型配网自动化系统是基于就地检测和控制技术的一种系统。其原理是运用故障指示器来获取配网线路上的故障信息，由人工现场巡视故障指示器翻牌信号定位故障区段，也可以利用GSM 等无线通信方式传送故障指示信号到主站来判断。在一次设备具备条件的情况下，采用重合器或配网自动开关，通过开关之间的时序配合就地实现故障的隔离和恢复供电。
在单辐射或单联络的配电一次网架、仅需故障指示功能的配电线路和无专门通信条件、不具备电动操作机构和受控功能的配电网初步建设阶段，应采用简易型配网自动化系统。
3.2实用型
实用型配网自动化系统主要是通过多种通信手段（如光纤、载波、无线公网/专网等），以两遥（遥信、遥测）为主，并具备简单遥控功能的实时监测系统。这类系统需要智能设备的支持，主站具有SCADA 功能，监测的数据也比较多，包括配网线路、开闭所、环网柜等的开关、断路器以及重要的配变等，且对部分具备条件的一次设备实现遥控。这类系统可根据配电终端的数量或通信的需要，增加配电子站或通信汇接站，不仅适用独立的配网监控系统，还可以兼具调度和配网监控一体化的系统功能。
一般中等规模配网且已设立或准备设立配网调度机构的配电网可采用实用型模式，该模式适用于通信通道具备基本条件，配电一次设备具备遥信和遥测条件，但不具备实现集中型馈线自动化功能条件的地区，以配电SCADA监控为主要实现功能。
3.3标准型
标准型配网自动化系统是在实用型配电系统的基础上增加基于主站控制的馈线自动化功能（FA），有条件区域能够实现网络重构。它对通信系统要求较高，一般需要采用光纤通信，同时需要比较完善的配电一次网架，相关的配网设备具备电动操作机构和受控功能。该系统的主站具备完整的SCADA功能和FA功能，通过主站和终端的配合实现故障区段的快速切除与自动恢复。它与上级调度自动化系统和配电GIS应用系统实现互联，具备完备的配网模型和数据，可以支持基于全网拓扑的配电应用功能。
配电一次网架和设备比较完善，配电网自动化和信息化基础较好，具备实施集中型馈线自动化相应条件的地区必然采用标准型才会发挥最大的经济效益和社会效益。标准型对于城市中具有多电源、多分段的配网自动化建设比较实用，其中馈线自动化要在电缆化程度较高的区域实施。
3.4集成型
集成型配网自动化系统是在标准型的基础上扩展配网管理功能和综合应用功能后形成的，通过基于IEC61968 标准的信息集成总线来实现与各类相关实时系统和管理系统（如：生产管理系统、营销管理系统以及ERP系统）的接口，同时还拥有相应的高级应用分析软件功能。
配电一次网架和设备条件比较成熟，配网自动化系统初具规模，内部各类相关系统已经建立且运行经验较为丰富的地区，在大中型城市较大规模、结构复杂的配电网络宜采用集成型模式，其自动化水平比标准型又推进了一步。
3.5智能型
智能型配网自动化系统是在集成型配网自动化系统的基础上扩展而来的，相对于集成型系统，它多了分布式电源、微电网以及储能装置等设备的接入，实现智能自愈的馈线自动化功能以及与智能用电系统的互动，并具有与输电网的协同调度功能，以及多能源互补的智能能量管理网分析软件功能。
一线城市配网一次网架结构完善，已建成集成型配网自动化系统的供电网络，逐步开展分布式电源或微电网及储能建设、智能化用电营销系统建设等区域电网通常在负荷需求、电网智能化、管理水平等方面要求极高，这时采用智能型的标准来建设配网自动化系统就成了必然的选择。
4.结语
配网自动化是一种集成化自动化系统，是现代配电网发展的必然选择，在其建设的过程中，涉及计算机网络、通信、自动化技术，还涉及一次设备、配网运行管理等工作，因此全方面研究现有配电网结构和设备状况，适应负荷发展的需求，建立人才队伍、做好远景规划、分步实施，逐渐完善我们的配网自动化系统，提升配电网的管理水平，更好的服务于国民经济发展，最终为供电企业的持续发展提供优质的土壤。
参考文献：
[1]陈泉.中小城市配网自动化系统的研究[D].济南：山东大学，2010.
[2]许克明，熊炜.配电网自动化系统（第2版）[M].重庆：重庆大学出版社，2007.
摘要：国家电网公司在2013年工作会议中提出“发展配网建设是当务之急”，第一次把配网建设提高到最优先级别。随着我国新型城镇化建设的加快，分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业快速发展，配电网的薄弱环节日益凸显。配网自动化目前已进入试点实施阶段，文章主要对配网自动化系统建设的内在动力与必然性进行了探讨。
关键词：配网自动化系统；配网管理；建设模式的必然过程
引言
配网自动化是配网建设当中必不可少的一环。据不完全统计，截止2013年底我国配网自动化系统覆盖率不足15%，而发达国家的配网自动化水平达到50%以上。从配网的供电可靠性和营运效率上对比，中国的配电网管理远远落后世界上发达国家。随着我国的社会经济转型，新型电源及负荷直接接入配电网，给配电网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。这些问题的解决都依赖于配网自动化水平的提升，加强配网自动化系统的建设日渐成为电网发展的内在需求。
1.配网自动化是电力系统的必然趋势
1.1配网管理现状
现行的配电管理大多采用传统的计划性检修管理模式，工作程序繁琐，流程复杂，由于配网从变电站、配电线路一直延伸到终端用户，配电设备种类多，数量大，管理的基础资料非常多，且线路的接线方式十分复杂，设备的增改和检修十分频繁，管理任务十分繁重。从实际操作看，传统的手工作业、台账管理的方式工作繁杂、劳动强度大，同时电网容载比低、网络结构待优化、供电可靠率和线损率有待改善、接入复杂电源和用电设备的能力低，不能适应快速发展的用电结构和总量变化需求。
1.2 配网的内在发展需求
针对新型城镇化建设的加快，分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业的快速发展，国家电网公司在2013 年印发的《关于加强配电网规划与建设工作的意见》中明确：“配电网发展与新型城镇化建設、分布式电源和电动汽车发展相协调，与电网整体规划和远景目标相衔接”。从发展的眼光看，我国的电力系统已经进入了一个大机组、大电网、超高压的时代，电网结构日趋复杂，配网作为新一代用电智能设备和分布式电源的接入侧，将承担能量流和信息流的传输职能，若比作通道则未来面临了扩容和新增铺设的过程，这一切都将依赖配网自动化水平的提升，配电网的智能化已然成为供电企业的必然选择。
2.实现配网自动化的基本条件
实施配网自动化的电网一次网络架构应规划合理、接线简单、具有较为完善的多路电源，具有足够的负荷转移能力，并配置较为可靠的一次设备。其主要体现在电源容量及分布点合理，满足N-1要求；主网架已基本形成，主干线或主支线可相互联络；主干线或主支线供电能力可满足负荷增长和负荷转供的需要；线路参数和负荷资料等基本齐全。
实施配网自动化的电网配电终端要求可靠性高，功能强大并具有智能化功能，可以通过配电终端等设备完成对柱上开关、环网柜、箱式变压器、开闭所等设备各种现场信息的处理及监控功能，并进行故障信号可靠的捕捉，判断故障发生的类型，以及为配网自动化系统的故障处理提供准确、可靠的判断。
3.配网自动化系统建设的必然过程
配网自动化系统从简单到复杂，必然经历以下五种管理系统，依次为简易型、实用型、标准型、集成型和智能型，形成向下包容的格局。
3.1简易型
简易型配网自动化系统是基于就地检测和控制技术的一种系统。其原理是运用故障指示器来获取配网线路上的故障信息，由人工现场巡视故障指示器翻牌信号定位故障区段，也可以利用GSM 等无线通信方式传送故障指示信号到主站来判断。在一次设备具备条件的情况下，采用重合器或配网自动开关，通过开关之间的时序配合就地实现故障的隔离和恢复供电。
在单辐射或单联络的配电一次网架、仅需故障指示功能的配电线路和无专门通信条件、不具备电动操作机构和受控功能的配电网初步建设阶段，应采用简易型配网自动化系统。
3.2实用型
实用型配网自动化系统主要是通过多种通信手段（如光纤、载波、无线公网/专网等），以两遥（遥信、遥测）为主，并具备简单遥控功能的实时监测系统。这类系统需要智能设备的支持，主站具有SCADA 功能，监测的数据也比较多，包括配网线路、开闭所、环网柜等的开关、断路器以及重要的配变等，且对部分具备条件的一次设备实现遥控。这类系统可根据配电终端的数量或通信的需要，增加配电子站或通信汇接站，不仅适用独立的配网监控系统，还可以兼具调度和配网监控一体化的系统功能。
一般中等规模配网且已设立或准备设立配网调度机构的配电网可采用实用型模式，该模式适用于通信通道具备基本条件，配电一次设备具备遥信和遥测条件，但不具备实现集中型馈线自动化功能条件的地区，以配电SCADA监控为主要实现功能。
3.3标准型
标准型配网自动化系统是在实用型配电系统的基础上增加基于主站控制的馈线自动化功能（FA），有条件区域能够实现网络重构。它对通信系统要求较高，一般需要采用光纤通信，同时需要比较完善的配电一次网架，相关的配网设备具备电动操作机构和受控功能。该系统的主站具备完整的SCADA功能和FA功能，通过主站和终端的配合实现故障区段的快速切除与自动恢复。它与上级调度自动化系统和配电GIS应用系统实现互联，具备完备的配网模型和数据，可以支持基于全网拓扑的配电应用功能。
配电一次网架和设备比较完善，配电网自动化和信息化基础较好，具备实施集中型馈线自动化相应条件的地区必然采用标准型才会发挥最大的经济效益和社会效益。标准型对于城市中具有多电源、多分段的配网自动化建设比较实用，其中馈线自动化要在电缆化程度较高的区域实施。
3.4集成型
集成型配网自动化系统是在标准型的基础上扩展配网管理功能和综合应用功能后形成的，通过基于IEC61968 标准的信息集成总线来实现与各类相关实时系统和管理系统（如：生产管理系统、营销管理系统以及ERP系统）的接口，同时还拥有相应的高级应用分析软件功能。
配电一次网架和设备条件比较成熟，配网自动化系统初具规模，内部各类相关系统已经建立且运行经验较为丰富的地区，在大中型城市较大规模、结构复杂的配电网络宜采用集成型模式，其自动化水平比标准型又推进了一步。
3.5智能型
智能型配网自动化系统是在集成型配网自动化系统的基础上扩展而来的，相对于集成型系统，它多了分布式电源、微电网以及储能装置等设备的接入，实现智能自愈的馈线自动化功能以及与智能用电系统的互动，并具有与输电网的协同调度功能，以及多能源互补的智能能量管理网分析软件功能。
一线城市配网一次网架结构完善，已建成集成型配网自动化系统的供电网络，逐步开展分布式电源或微电网及储能建设、智能化用电营销系统建设等区域电网通常在负荷需求、电网智能化、管理水平等方面要求极高，这时采用智能型的标准来建设配网自动化系统就成了必然的选择。
4.结语
配网自动化是一种集成化自动化系统，是现代配电网发展的必然选择，在其建设的过程中，涉及计算机网络、通信、自动化技术，还涉及一次设备、配网运行管理等工作，因此全方面研究现有配电网结构和设备状况，适应负荷发展的需求，建立人才队伍、做好远景规划、分步实施，逐渐完善我们的配网自动化系统，提升配电网的管理水平，更好的服务于国民经济发展，最终为供电企业的持续发展提供优质的土壤。
参考文献：
[1]陈泉.中小城市配网自动化系统的研究[D].济南：山东大学，2010.
[2]许克明，熊炜.配电网自动化系统（第2版）[M].重庆：重庆大学出版社，2007.