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摘?要 我国配电自动化发展较为落后，为了提升我国供电质量水平，满足用户的用电需求，需提出有效可行的配网自动化供电系统方案，实现配电系统自动化。本文将针对县级城市，浅述我国配电自动化发展现状，提出其中存在的主要问题，并对其系统方案进行探讨。
关键词 配网自动化；供电系统；方案
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0103-01
1 国内配电自动化现状
欧美等发达国家从20世纪70年代起就开始了配电自动化，而我国的配电自动化则起始于20世纪90年代，比国外落后了20年，同时由于计算机技术条件落后，资金不足等原因，我国的配电自动化发展一直处于缓慢状态。近年来，通过我国进行的大面积城乡电网改造，配电自动化工作终于取得了跨越性发展，许多制造商与科研开发企业研制出了一二次设备、配电系统自动化集成技术和应用软件，大多数地方的供电企业实行了不同规模、不同层次的试点，这些都为我国配电自动化发展创造了有利条件，积累了可贵的经验，为供电单位提升供电质量、设备安全、现代管理水平、供电可靠率起到了一定的作用。
2 国内配电自动化的主要问题
初期的配电自动化试点方案又因缺乏先进的通信和计算机网络技术以及资金的约束，同时受到当时的认识水平所限，因而直至今日，我国成功的工程并不多见。其主要问题有三个方面：1）应用层次方面，因认识水平和技术上的不成熟，我国配电系统自动化目前还停留在初级应用阶段，缺少高级应用。像自动无功电压调整、网络重构仍处于理论分析阶段，无法应用于实际；2）系统功能方面，功能简单，实用性差。试点工程以馈线自动化居多，所采用的国外重合器、分段器建设就地控制模式不能监测出中性点不接地系统内的单相接地故障，而只能处理简单的故障，然而目前我国大部分城市多为单相接地故障，发生故障的机率较小，故此系统功能较为鸡肋；3）系统集成方面，缺少统一的规划。因各区域对配电自动化的认识不尽相同，投入各项功能时也未有过统一的考虑，导致各地区在标准上存在差异，软硬件不能兼容并用，信息资源无法共享。
3 系统设计方案的探讨
1）因配网本身所拥有的物理物质，使其自动化系统内的全部子系统都必须依靠地理信息支持。该方案并非是独立构成的配网地理信息系统，而是采用性能优秀的地理信息系统作为支撑平台供整个系统进行开发，将包含配电SCADA在内的全部DMS子系统构建在此平台上，从而使所有系统都可共享及共用统一的图形数据和非图形数据。
2）数据库与操作系统应达到指定安全等级，并根据系统设计操作等级的不同进行配合，保证系统满足安全等级的要求。硬件系统使用双电源、双网、双机与可接入双通道等冗余设计结构，以便在系统出现故障时可执行自动切换，确保系统可连续不间断地运行。
3）从每一个环节上确保配电网远期规划与整个系统的适用性，软硬件系统使用层次化的系统结构，确保系统的实用性、扩展性以及维护性，谨防出现瓶颈效应，并保持一定的先进性与稳定性。
4）运用系统工程的设计思想，对整个配电系统自动化进行统一综合的规划及设计，保证信息资源及数据的完全共享，分布与集中相互结合，科学合理的分布数据与功能设置，从整体角度掌握系统性能，避免多余的重复及资源浪费，确保各地区配电自动化的兼容及数据的一致性，采取统一的电网描述数据库，避免出现需要用户重复输入数据的情况，争取获得最大投资效益。
5）系统内的分布式体系与分层式体系结构使系统具备良好的灵活性、可扩展性及伸缩性，确保了配电自动化的每项功能都可依据实际状况分阶段的逐步推进实行。灵活性：应用软件的务功能模块，除去少数与硬件有关的模块外，大部分都能以数据库作为核心分布于网络上的每个节点并可在任何一个节点机上运行，实现“即装即用”；扩充性：随着系统使用寿命的增长，对系统功能的要求可能越来越高，为此，系统体系结构应拥有扩充性以适应该需求，应用软件应使用模块组装式结构，以便扩充相应的应用模块；伸缩性：配电自动化应用系统的规模包括有单机、单种机型、多机、混合机型等，同时还拥有跨多硬件平台，应根据系统的投资情况以及实际需要，对系统的软硬件配置进行针对性的选择。
4 总体方案的探讨
配电管理系统的输、变电系统设备及操作信息大多集中于变电站；而配电网设备数量巨大，多数设置在户外电杆上，其测控点数量比输、变电网多了一个等级。另外，配电网10kV配电线路结构复杂，分支众多，直接伸展至用户，而对于配电网的运行及管理则涉及到多方部门。综合上述，配电自动化系统的规划设计应适应配电网自身的物理特点，采用横向分布、纵向分层的方式，一可确保系统的扩展性及维护性能，满足系统可延续发展的需求；二是可防止信息传输过程中出现瓶颈效应；三是将合理功能分布于各个不同层次上，减少系统复杂程度。
4.1 横向分布
配电网主站自动化管理系统所涵盖的内容十分广泛，随着电力市场化运营的发展，自动化管理系统的各项功能与改善的重要性必然得到体现。因由配电网运营管理的职能部门较多，自动化管理系统应根据各部门职责的不同实行分布式功能设置，可分为：1）对用电及用户的管理，包含投诉电话的管理、用户查询系统、用电运营管理等；2）配电网工作的管理，包含设施与配电设备的管理等；3）配网运行监控功能，包含高级应用与配电SCADA等。
4.2 纵向分层
配电自动化系统在纵向分为三个层次：1）主站，系统的最高层是主站，主站作为整个配电网监控及管理系统的核心，有效管理了整个配电网络，对配电网运行状态进行解析，保证电子网间关系的和谐性，完成配电网的控制与监测，确保配电系统一直处于最完美的运行状态。主站可执行报表打印、设备管理、显示图形、系统维护、系统间交换信息等功能，还拥有调节及控制可控装置的功能，是人机交互的平台；2）变电站分站，因配网监控设备点覆盖面宽广复杂，配电主站无法直接与全部的站端监控设备相连，因此必须在两者之间增加一层，即变电站分站。站控终端设置于大型开闭所或变电站内，可采取多项通信方法将收集到的各种现场信息以上传下达的方式提供位于配网控制中心的通信处理机，向下与馈线监控终端通信，向上与配网自动化主站通信，监控子站还具备恢复、隔离、诊断故障其所属辖区的功能；3）终端测控设备，终端测控设备作为系统的最底层，担任采集环网开关、集抄系统、配电变压器、开闭所、箱式变、柱上开关等现场信息进行处理和监控的职责。
5 结束语
综合上述，不论是面对最终用户的电力技术，还是优化运行配电网，都应构建配电网监控系统，即配电自动化系统。目前，随着我国电力电子技术、计算技术以及通讯技术的发展，配电自动化系统将日益完善起来，在现实生产中担任越发重要的角色。
参考文献
[1]刘学.浅谈配网故障自动定位系统技术方案[J].电工文摘，2012，10（Z1）：90-100.
[2]李庆超，李刚.电力系统中配网自动化技术探讨[J].中国电力教育，2012，8（26）：6-10.
[3]吴延琢.配网地理信息系统[J].农村电气化，2012，9（32）：87-110.
关键词 配网自动化；供电系统；方案
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0103-01
1 国内配电自动化现状
欧美等发达国家从20世纪70年代起就开始了配电自动化，而我国的配电自动化则起始于20世纪90年代，比国外落后了20年，同时由于计算机技术条件落后，资金不足等原因，我国的配电自动化发展一直处于缓慢状态。近年来，通过我国进行的大面积城乡电网改造，配电自动化工作终于取得了跨越性发展，许多制造商与科研开发企业研制出了一二次设备、配电系统自动化集成技术和应用软件，大多数地方的供电企业实行了不同规模、不同层次的试点，这些都为我国配电自动化发展创造了有利条件，积累了可贵的经验，为供电单位提升供电质量、设备安全、现代管理水平、供电可靠率起到了一定的作用。
2 国内配电自动化的主要问题
初期的配电自动化试点方案又因缺乏先进的通信和计算机网络技术以及资金的约束，同时受到当时的认识水平所限，因而直至今日，我国成功的工程并不多见。其主要问题有三个方面：1）应用层次方面，因认识水平和技术上的不成熟，我国配电系统自动化目前还停留在初级应用阶段，缺少高级应用。像自动无功电压调整、网络重构仍处于理论分析阶段，无法应用于实际；2）系统功能方面，功能简单，实用性差。试点工程以馈线自动化居多，所采用的国外重合器、分段器建设就地控制模式不能监测出中性点不接地系统内的单相接地故障，而只能处理简单的故障，然而目前我国大部分城市多为单相接地故障，发生故障的机率较小，故此系统功能较为鸡肋；3）系统集成方面，缺少统一的规划。因各区域对配电自动化的认识不尽相同，投入各项功能时也未有过统一的考虑，导致各地区在标准上存在差异，软硬件不能兼容并用，信息资源无法共享。
3 系统设计方案的探讨
1）因配网本身所拥有的物理物质，使其自动化系统内的全部子系统都必须依靠地理信息支持。该方案并非是独立构成的配网地理信息系统，而是采用性能优秀的地理信息系统作为支撑平台供整个系统进行开发，将包含配电SCADA在内的全部DMS子系统构建在此平台上，从而使所有系统都可共享及共用统一的图形数据和非图形数据。
2）数据库与操作系统应达到指定安全等级，并根据系统设计操作等级的不同进行配合，保证系统满足安全等级的要求。硬件系统使用双电源、双网、双机与可接入双通道等冗余设计结构，以便在系统出现故障时可执行自动切换，确保系统可连续不间断地运行。
3）从每一个环节上确保配电网远期规划与整个系统的适用性，软硬件系统使用层次化的系统结构，确保系统的实用性、扩展性以及维护性，谨防出现瓶颈效应，并保持一定的先进性与稳定性。
4）运用系统工程的设计思想，对整个配电系统自动化进行统一综合的规划及设计，保证信息资源及数据的完全共享，分布与集中相互结合，科学合理的分布数据与功能设置，从整体角度掌握系统性能，避免多余的重复及资源浪费，确保各地区配电自动化的兼容及数据的一致性，采取统一的电网描述数据库，避免出现需要用户重复输入数据的情况，争取获得最大投资效益。
5）系统内的分布式体系与分层式体系结构使系统具备良好的灵活性、可扩展性及伸缩性，确保了配电自动化的每项功能都可依据实际状况分阶段的逐步推进实行。灵活性：应用软件的务功能模块，除去少数与硬件有关的模块外，大部分都能以数据库作为核心分布于网络上的每个节点并可在任何一个节点机上运行，实现“即装即用”；扩充性：随着系统使用寿命的增长，对系统功能的要求可能越来越高，为此，系统体系结构应拥有扩充性以适应该需求，应用软件应使用模块组装式结构，以便扩充相应的应用模块；伸缩性：配电自动化应用系统的规模包括有单机、单种机型、多机、混合机型等，同时还拥有跨多硬件平台，应根据系统的投资情况以及实际需要，对系统的软硬件配置进行针对性的选择。
4 总体方案的探讨
配电管理系统的输、变电系统设备及操作信息大多集中于变电站；而配电网设备数量巨大，多数设置在户外电杆上，其测控点数量比输、变电网多了一个等级。另外，配电网10kV配电线路结构复杂，分支众多，直接伸展至用户，而对于配电网的运行及管理则涉及到多方部门。综合上述，配电自动化系统的规划设计应适应配电网自身的物理特点，采用横向分布、纵向分层的方式，一可确保系统的扩展性及维护性能，满足系统可延续发展的需求；二是可防止信息传输过程中出现瓶颈效应；三是将合理功能分布于各个不同层次上，减少系统复杂程度。
4.1 横向分布
配电网主站自动化管理系统所涵盖的内容十分广泛，随着电力市场化运营的发展，自动化管理系统的各项功能与改善的重要性必然得到体现。因由配电网运营管理的职能部门较多，自动化管理系统应根据各部门职责的不同实行分布式功能设置，可分为：1）对用电及用户的管理，包含投诉电话的管理、用户查询系统、用电运营管理等；2）配电网工作的管理，包含设施与配电设备的管理等；3）配网运行监控功能，包含高级应用与配电SCADA等。
4.2 纵向分层
配电自动化系统在纵向分为三个层次：1）主站，系统的最高层是主站，主站作为整个配电网监控及管理系统的核心，有效管理了整个配电网络，对配电网运行状态进行解析，保证电子网间关系的和谐性，完成配电网的控制与监测，确保配电系统一直处于最完美的运行状态。主站可执行报表打印、设备管理、显示图形、系统维护、系统间交换信息等功能，还拥有调节及控制可控装置的功能，是人机交互的平台；2）变电站分站，因配网监控设备点覆盖面宽广复杂，配电主站无法直接与全部的站端监控设备相连，因此必须在两者之间增加一层，即变电站分站。站控终端设置于大型开闭所或变电站内，可采取多项通信方法将收集到的各种现场信息以上传下达的方式提供位于配网控制中心的通信处理机，向下与馈线监控终端通信，向上与配网自动化主站通信，监控子站还具备恢复、隔离、诊断故障其所属辖区的功能；3）终端测控设备，终端测控设备作为系统的最底层，担任采集环网开关、集抄系统、配电变压器、开闭所、箱式变、柱上开关等现场信息进行处理和监控的职责。
5 结束语
综合上述，不论是面对最终用户的电力技术，还是优化运行配电网，都应构建配电网监控系统，即配电自动化系统。目前，随着我国电力电子技术、计算技术以及通讯技术的发展，配电自动化系统将日益完善起来，在现实生产中担任越发重要的角色。
参考文献
[1]刘学.浅谈配网故障自动定位系统技术方案[J].电工文摘，2012，10（Z1）：90-100.
[2]李庆超，李刚.电力系统中配网自动化技术探讨[J].中国电力教育，2012，8（26）：6-10.
[3]吴延琢.配网地理信息系统[J].农村电气化，2012，9（32）：87-110.