论文部分内容阅读
摘?要 随着我国经济的迅速发展，电力供应开始由卖方市场向买方市场逐步过渡，电力用户对于电能供应的质量和可靠性提出了更高的要求。本文，概述了配电网综合自动化的概念，明确了配电网综合自动化技术的应用作用，并围绕配电网综合自动化系统来就配电网综合自动化技术做出系统的分析，意在为配电网综合自动化技术的实践应用提供借鉴与支持，为系统正常运行提供有力保障。
关键词 配电网；综合自动化；技术；系统
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0152-02
我国电力工业的迅速崛起，使得配电网建设问题的受关注程度不断提升，如何与时俱进，更好地满足用户用电需求，是电力行业实现长足、稳定发展的重要课题。配电网综合自动化技术的应用是机遇，也是挑战，对于配电系统降低损耗，管理水平提升，可靠、安全运行意义重大。因此，围绕配电网综合自动化系统来就其技术做出系统的分析十分必要，对于当前配电网的建设与改造具有积极的现实意义。
1 配电网综合自动化的概念
我国的配电网络主要采用中性点非有效接地的方式，传统的电流保护值是在线路末端发生三相短路时，按照系统最大运行方式计算的，以其计算简单和可靠的特性而被应用，但是它最大的缺点就是保护性受系统运行方式和故障类型的影响很大。为了避免这一缺陷，人们研究出了能够在分析和处理过程中，结合系统的实际运行情况自动调节保护动作的自适应速断保护，这种保护不仅不受系统运行方式和短路故障的影响，而且增大了保护的范围，自适应保护以其优势迅速被应用到配电网络中，发展前景非常可观。
所谓配电网自动化，指的是网络技术、通信技术、计算机技术、现代电子技术与电力设备结合，来完成正常或事故状态下配电网监测、控制、保护、计量与供电管理工作的有机整合，从而使得供电质量得以改善，进一步深化同用户间的关系，在满足用户多样化要求的基础上保证价格的合理性，力求实现最好的供电经济性和更为有效的企业管理。
2 配电网综合自动化技术的应用作用
归结配电网综合自动化技术的应用作用，主要包括以下方面：1）减少故障的发现与检修时间，减少用户停电时间，提高企业的供电可靠性和积极性，满足了客户持续用电的需求；2）通过监测系统元件参数，来实现计划检修向状态检修的逐步过渡，促进了设备运行维护成本的降低；3）应用配电自动化设备，电网设备的利用率得到了大幅度提升，投资得到有效地节约；4）综合自动化技术的应用实现了对设备故障的自动隔离，确保了非故障线路供电的迅速恢复，用户停电时间得以缩短，停电范围进一步缩小，促进了服务质量的有效提升；5）通过对以往事故处理的评估，来对正确方案进行确定，降低了类似事故造成的损失，运维费用相应减少；6）配电网综合自动化技术的应用，在保障可靠供电的前提下使得系统供配电能力得到最大限度的发挥，从而使得新的一次设备投资得以推迟；配电网综合自动化技术的应用，能够自动采集相关数据，实现了相关设备的智能化、自动化，促进了供电企业供电水平和效率的进一步提高，极大地便利了配电网运行管理和客户服务自动提供的有序进行。
3 配电网综合自动化系统的分析
3.1 配电网综合自动化系统
配电网综合自动化系统是对系统二次设备的功能进行优化设计、重新组合，对系统设备运行情况进行丈量、监督、协调与控制的一种综合自动化系统，其主要由主站系统、配电网监控系统、变电站监控系统、单向接地选线定位系统及通信系统等组成。通过系统内各设备间的数据共享、信息交换，来开展对配电网运行的控制与监督。配电网综合自动化系统对常规二次设备进行了替换，系统二次接线得以简化，是保障配电网稳定、经济运行，为用户提供质量服务的重要技术措施。配电网综合自动化系统集中表现为五方面的功能：故障管理、配电SCADA、故障管理、配电高级应用及地理信息系统。其中，配电网SCADA同输电网相类似，只有在数据采集内容和目的上存在差异，针对配电网络及用户，将对于基础数据的提供作为目的。一个完善的配电网综合自动化系统，不但应具备SCADA的三遥功能，还应当发挥馈线自动化功能，即对馈线故障识别、隔离、恢复的自动化。
3.2 配电网综合自动化实现的关键点
首先，选择合理的通信方式至关重要，就现行的通信技术来讲，单纯依靠公网GPRS/CDMA或传统方式，对于后期的深入应用或发展会带来阻碍和瓶颈。因此，系统作用的发挥必须依靠一种专用的、可靠性的、高效的通信，从而实现真正意义上的配电网自动化。
图1为单端电源带负载系统电路图，每个电路元件的正负序阻抗相等，当F点发生三相短路时，相电流为：
式中：EM为系统等效电源三相电势，ZS为系统等效电源的阻抗，ZL为被保护线路的阻抗。
图1 单端电源带负载系统电路图
如果短路发生在单端电源带负载系统的A、B两相之间，两相电流差的有效值的关系为：
ICA=IBC=I≤IAB=I
B、C两相发生短路故障时，有：
IAB=ICA=I≤IBC=I
C、A两相发生短路故障时，有：
IBC=IBA=I≤ICA=I
从以上式子中可得出如下结论：对于单端电源带负载系统，不管被保护的线路出现哪种短路现象，出现短路故障的两个相间的电流大小均与三相短路时单相电流的倍，其它没有发生短路的两相的电流小于出现短路的两相间的电流，并且短路相间的电流与短路类型无关。当三个两相电流差IAB，IBC和ICA中的最大电流小于I时，系统则发生保护动作。由于这种保护不需要短路故障选相，因此它是故障类型自适应的。
其次，因配电网综合自动化系统设计的技术领域和厂家很多，具有一定的复杂性，因此，要通过系统集成来实现一个管用、好用、实用的自动化系统，寻找具备实力的系统集成企业十分必要，且在实际合作当中严把质量关和安全关，做到精益求精，对各类可能出现的问题进行充分的考虑，从而为系统的正常、可靠运行提供保障。 再次，配电网综合自动化建设应当优先借鉴国际上先进的经验和技术，依靠试点总结，来形成适合自身的技术储备，且在之后的逐步推广中完善标准，使其应用得到大面积推广，进而促进配电网技术装备水平的整体提高，为客户提供更好地服务。
配电网自动化的关键就是馈线自动化。实现馈线自动化的模式主要包括：分布智能模式、集中智能模式、重合器模式和半自动化模式。首先，分布职能模式。馈线自动化测控终端具备判断故障、隔离故障、重构网络的能力，无需主站与通信系统的参与，馈线自动化测控终端能够自主地与当地智能终端一起判断、隔离故障。其次，集中智能模式。馈线自动化测控终端把故障信息传递至子站或主站，再由子站或主站定位故障，然后下达命令至有关的馈线自动化测控终端，实现故障隔离。第三，重合器模式。馈线自动化测控终端具有识别故障、隔离故障、重构网络的能力，无需主站与通信系统的参与。最后，半自动化模式。半自动化模式其实是一种简化的集中智能模式，不过半自动化模式需要将故障信息传送到主站，调度员综合分析故障信息与平台数据，进行故障识别，进而采用相应的措施加以处理。
最后，对于系统中关键的设备和环节需做好运行预案，从而对配电网综合自动化有一个实时的掌握。
3.3 配电网综合自动化系统在电网建设中的应用
依据电网规划，应当对电网供电质量提高、电网传输容量增加的项目进行优先的安排，通过电网结构优化，来使得变压器容载比尽可能地趋于合理化；城市配电网环网结构的实现，需要积极应用配电网综合自动化技术，实施馈线自动化，来缩小停电区域，缩短故障隔离时间，促进系统互供能力的提升；对于已经成型的配电网络需进行重合设备、线路分段设备的积极合理装设，于推广线路上完成故障指示仪的装设，并配备电流接地小型选线装置、电缆故障寻址器等来对故障进行就地的检测，缩短故障点查找时间，精确故障点查找位置；大量推行10KV配电网的带电作用。配置带电作业车、工器具等，并对带电工作过人员进行相应的培训，从而使得带电作业项目范围不断扩大，且在带电作业过程中，应当确保相关规章制度的严格执行，确保整个过程的安
全性。
4 结束语
配电网综合自动化是一项综合性的系统工程，作为自动化技术的集中体现，配电网综合自动化系统的应用为电网建设融入了新的科技与活力。随着技术的发展和实践经验的积累，我们有理由相信，配电网综合自动化技术的应用必将进一步完备，更好地服务于现代电力事业。
参考文献
[1]何毅英.探析配电综合自动化技术应用[J].城市建设理论研究,2011,36.
[2]许晓锋.配电网自动化技术问题初探[J].科技资讯,2010,2.
[3]官兴华.浅析配电自动化的技术问题及发展趋势[J].中国科技博览,2011,33.
[4]王吉飞.浅谈我国配电网综合自动化的应用技术[J].现代电力,2009,10.
[5]林君芳.电力配电自动化技术的论述[J].城市建设理论研究(电子版),2011,28.
关键词 配电网；综合自动化；技术；系统
中图分类号 TN914 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0152-02
我国电力工业的迅速崛起，使得配电网建设问题的受关注程度不断提升，如何与时俱进，更好地满足用户用电需求，是电力行业实现长足、稳定发展的重要课题。配电网综合自动化技术的应用是机遇，也是挑战，对于配电系统降低损耗，管理水平提升，可靠、安全运行意义重大。因此，围绕配电网综合自动化系统来就其技术做出系统的分析十分必要，对于当前配电网的建设与改造具有积极的现实意义。
1 配电网综合自动化的概念
我国的配电网络主要采用中性点非有效接地的方式，传统的电流保护值是在线路末端发生三相短路时，按照系统最大运行方式计算的，以其计算简单和可靠的特性而被应用，但是它最大的缺点就是保护性受系统运行方式和故障类型的影响很大。为了避免这一缺陷，人们研究出了能够在分析和处理过程中，结合系统的实际运行情况自动调节保护动作的自适应速断保护，这种保护不仅不受系统运行方式和短路故障的影响，而且增大了保护的范围，自适应保护以其优势迅速被应用到配电网络中，发展前景非常可观。
所谓配电网自动化，指的是网络技术、通信技术、计算机技术、现代电子技术与电力设备结合，来完成正常或事故状态下配电网监测、控制、保护、计量与供电管理工作的有机整合，从而使得供电质量得以改善，进一步深化同用户间的关系，在满足用户多样化要求的基础上保证价格的合理性，力求实现最好的供电经济性和更为有效的企业管理。
2 配电网综合自动化技术的应用作用
归结配电网综合自动化技术的应用作用，主要包括以下方面：1）减少故障的发现与检修时间，减少用户停电时间，提高企业的供电可靠性和积极性，满足了客户持续用电的需求；2）通过监测系统元件参数，来实现计划检修向状态检修的逐步过渡，促进了设备运行维护成本的降低；3）应用配电自动化设备，电网设备的利用率得到了大幅度提升，投资得到有效地节约；4）综合自动化技术的应用实现了对设备故障的自动隔离，确保了非故障线路供电的迅速恢复，用户停电时间得以缩短，停电范围进一步缩小，促进了服务质量的有效提升；5）通过对以往事故处理的评估，来对正确方案进行确定，降低了类似事故造成的损失，运维费用相应减少；6）配电网综合自动化技术的应用，在保障可靠供电的前提下使得系统供配电能力得到最大限度的发挥，从而使得新的一次设备投资得以推迟；配电网综合自动化技术的应用，能够自动采集相关数据，实现了相关设备的智能化、自动化，促进了供电企业供电水平和效率的进一步提高，极大地便利了配电网运行管理和客户服务自动提供的有序进行。
3 配电网综合自动化系统的分析
3.1 配电网综合自动化系统
配电网综合自动化系统是对系统二次设备的功能进行优化设计、重新组合，对系统设备运行情况进行丈量、监督、协调与控制的一种综合自动化系统，其主要由主站系统、配电网监控系统、变电站监控系统、单向接地选线定位系统及通信系统等组成。通过系统内各设备间的数据共享、信息交换，来开展对配电网运行的控制与监督。配电网综合自动化系统对常规二次设备进行了替换，系统二次接线得以简化，是保障配电网稳定、经济运行，为用户提供质量服务的重要技术措施。配电网综合自动化系统集中表现为五方面的功能：故障管理、配电SCADA、故障管理、配电高级应用及地理信息系统。其中，配电网SCADA同输电网相类似，只有在数据采集内容和目的上存在差异，针对配电网络及用户，将对于基础数据的提供作为目的。一个完善的配电网综合自动化系统，不但应具备SCADA的三遥功能，还应当发挥馈线自动化功能，即对馈线故障识别、隔离、恢复的自动化。
3.2 配电网综合自动化实现的关键点
首先，选择合理的通信方式至关重要，就现行的通信技术来讲，单纯依靠公网GPRS/CDMA或传统方式，对于后期的深入应用或发展会带来阻碍和瓶颈。因此，系统作用的发挥必须依靠一种专用的、可靠性的、高效的通信，从而实现真正意义上的配电网自动化。
图1为单端电源带负载系统电路图，每个电路元件的正负序阻抗相等，当F点发生三相短路时，相电流为：
式中：EM为系统等效电源三相电势，ZS为系统等效电源的阻抗，ZL为被保护线路的阻抗。
图1 单端电源带负载系统电路图
如果短路发生在单端电源带负载系统的A、B两相之间，两相电流差的有效值的关系为：
ICA=IBC=I≤IAB=I
B、C两相发生短路故障时，有：
IAB=ICA=I≤IBC=I
C、A两相发生短路故障时，有：
IBC=IBA=I≤ICA=I
从以上式子中可得出如下结论：对于单端电源带负载系统，不管被保护的线路出现哪种短路现象，出现短路故障的两个相间的电流大小均与三相短路时单相电流的倍，其它没有发生短路的两相的电流小于出现短路的两相间的电流，并且短路相间的电流与短路类型无关。当三个两相电流差IAB，IBC和ICA中的最大电流小于I时，系统则发生保护动作。由于这种保护不需要短路故障选相，因此它是故障类型自适应的。
其次，因配电网综合自动化系统设计的技术领域和厂家很多，具有一定的复杂性，因此，要通过系统集成来实现一个管用、好用、实用的自动化系统，寻找具备实力的系统集成企业十分必要，且在实际合作当中严把质量关和安全关，做到精益求精，对各类可能出现的问题进行充分的考虑，从而为系统的正常、可靠运行提供保障。 再次，配电网综合自动化建设应当优先借鉴国际上先进的经验和技术，依靠试点总结，来形成适合自身的技术储备，且在之后的逐步推广中完善标准，使其应用得到大面积推广，进而促进配电网技术装备水平的整体提高，为客户提供更好地服务。
配电网自动化的关键就是馈线自动化。实现馈线自动化的模式主要包括：分布智能模式、集中智能模式、重合器模式和半自动化模式。首先，分布职能模式。馈线自动化测控终端具备判断故障、隔离故障、重构网络的能力，无需主站与通信系统的参与，馈线自动化测控终端能够自主地与当地智能终端一起判断、隔离故障。其次，集中智能模式。馈线自动化测控终端把故障信息传递至子站或主站，再由子站或主站定位故障，然后下达命令至有关的馈线自动化测控终端，实现故障隔离。第三，重合器模式。馈线自动化测控终端具有识别故障、隔离故障、重构网络的能力，无需主站与通信系统的参与。最后，半自动化模式。半自动化模式其实是一种简化的集中智能模式，不过半自动化模式需要将故障信息传送到主站，调度员综合分析故障信息与平台数据，进行故障识别，进而采用相应的措施加以处理。
最后，对于系统中关键的设备和环节需做好运行预案，从而对配电网综合自动化有一个实时的掌握。
3.3 配电网综合自动化系统在电网建设中的应用
依据电网规划，应当对电网供电质量提高、电网传输容量增加的项目进行优先的安排，通过电网结构优化，来使得变压器容载比尽可能地趋于合理化；城市配电网环网结构的实现，需要积极应用配电网综合自动化技术，实施馈线自动化，来缩小停电区域，缩短故障隔离时间，促进系统互供能力的提升；对于已经成型的配电网络需进行重合设备、线路分段设备的积极合理装设，于推广线路上完成故障指示仪的装设，并配备电流接地小型选线装置、电缆故障寻址器等来对故障进行就地的检测，缩短故障点查找时间，精确故障点查找位置；大量推行10KV配电网的带电作用。配置带电作业车、工器具等，并对带电工作过人员进行相应的培训，从而使得带电作业项目范围不断扩大，且在带电作业过程中，应当确保相关规章制度的严格执行，确保整个过程的安
全性。
4 结束语
配电网综合自动化是一项综合性的系统工程，作为自动化技术的集中体现，配电网综合自动化系统的应用为电网建设融入了新的科技与活力。随着技术的发展和实践经验的积累，我们有理由相信，配电网综合自动化技术的应用必将进一步完备，更好地服务于现代电力事业。
参考文献
[1]何毅英.探析配电综合自动化技术应用[J].城市建设理论研究,2011,36.
[2]许晓锋.配电网自动化技术问题初探[J].科技资讯,2010,2.
[3]官兴华.浅析配电自动化的技术问题及发展趋势[J].中国科技博览,2011,33.
[4]王吉飞.浅谈我国配电网综合自动化的应用技术[J].现代电力,2009,10.
[5]林君芳.电力配电自动化技术的论述[J].城市建设理论研究(电子版),2011,28.