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摘要:随着城市电网改造的不断深入和配电网自动化试点及不断投运，全国目前有近百个城市的供电企业实施了各具特色的配电网自动化系统，取得了初步成绩。文章在分析了地区配网自动化系统总体结构的基础上,找出了现有配网自动化系统存在的主要问题,并探讨了配网自动化系统在地区配网中的应用。
关键词:配电网、自动化、应用
1.概述
随着电力系统的发展和电力市场的建设，大规模的配电网已经步入正轨。以此带来的是设备使用量的大幅度增加，供电设备的可靠性也有了明显的提升。随着城市电网改造的不断深入和配电网自动化试点及不断投运，全国目前有近百个城市的供电企业实施了各具特色的配电网自动化系统，取得了初步成绩。同时也还有许多问题有待解决。因此，我国配电自动化的发展就成为了电力市场建设的重要组成部分。
配电网自动化内容包括配电网数据采集和监控、变电站自动化、馈线的故障定位和隔离、自动恢复供电、负荷控制、最低铜损、电压无功优化、地理信息系统、变电配电和综合用电管理信息系统、负荷管理、远方自动读表、计费自动化、网络分析和优化工作管理系统、配电投资系统等。配电自动化是一个复杂性、综合性很高的系统工程。
2.地区配电自动化系统应用现状
2001年，我公司选择迎泽街以南、并州路以东、并州东街以北、建设路以西约1.5平方公里区域进行了配电自动化试点建设，涉及三个110kV变电站（郝庄、广场、城南）的5条10kV线路，柱上开关13台实现了三遥，柱上变压器16台实现了遥测。主站系统采用烟台东方电子DF9100配电自动化系统，系统于2003年建成投入试运行，主要可实现配网实时监控功能(SCADA功能)、集中型半自动方式的配网馈线自动化功能。配网自动化主站系统没有前置处理设备及相关通道，所有子站/终端信息均需通过主网调度自动化系统转发。且系统实时数据采集量很低，主站未采用CIM模型，也不具备信息交互方式，2007年配电自动化系统已退出运行。主站硬件为2001年东方电子生产的设备，已接近10年的使用年限，本次自动化建设中不能再利用。
试点区域共有开关站21座，其中8座开关站已实现综合自动化，但未配置数据网络传输设备，个别开关站综自系统设备运行年限较长，其余13座均未配置综合自动化系统。有1座开关站的自动化信息接入了太原电网调度自动化系统。开关站自动化装置的可用率（可继续使用自动化设备数/已安装自动化设备数）为62.5%。本工程对综合自动化系统未达到使用年限5座开关站自动化设备继续使用，仅对3座达到使用年限综自系统进行更换。其余13座开关站改造另行报批。
试点区域共有配电室26座，其中3座已实现综合自动化，但未配置数据网络传输设备。
试点区域共有12条线路装设故障指示器，能将短路、接地、过流及停电信号传至配电工区调度后台。本工程对此12条线路装设故障指示器全部利用，可用率达到100%。
试点区域共有443台柱上公用变压器装设了无线采集终端，实现了运行数据采集，配电工区通过公司MIS系统实现了对配变综合信息监测。原有自动化装置（配变无线采集终端）的可用率为100%。本项目公用变压器仍采用装设无线采集终端实现公变数据采集，原有443台公用变压器无线采集终端全部采用原有设备不变，剩余46台变压器加装无线采集终端的项目列入营销信息采集系统建设项目中。
2.整体规划目标
配电网规划的总目标是在10年或更长一点的时间内，分区域、分步骤使我国城市10KV配电网的运行管理基本实现现代化的目标，大、中城市中心区供电可靠性达到99.9%以上，安全经济运行和供电服务水平上一个新台阶；同时，搞好农村电网的建设和技术改造，达到技术先进、安全可靠和节能的目标以适应农村用电增长的需要，并提高供电质量和农村电网的现代化管理水平。实现这一目标，首先必须做好规划，分步实施，避免造成资金和时间的浪费。配电网规划包括电源容量及分布、主干线一次网架、配电设备等内容，只有在配电网网架合理、结构灵活、转供互带能力强，一次设备满足自动化的要求的前提下配电自动化才能顺利进行。
在我国，城市配电网网架多采用环网结构，即“手拉手”方式，也有采用三电源、四电源构成三角形、Y形或四边形的，对于可靠性要求高的区域，可采用双回线加备用电源自投方案。
开关设备是配电自动化的基础和关键组成部分，它分布面广，任务繁重，大部分工作环境又很恶劣，为保证其可靠工作，配电开关设备除了应满足各种专业标准外，还应满足高可靠性、免检修、免维护或少维护、具有电动操作机构和无油化等要求。统计表明，在我国城市电网年平均对用户停电时间中，大部分是预安排停电，故改善网络结构、更新设备、加强管理，大量使用免维护和少维护开关设备对于提高供电可靠性具有十分重要的意义。
我公司通过在区域内新增变电站布点，为优化和补强中压配电网架奠定基础，建设坚强一次配电网；建设覆盖太原市城区范围、符合IEC61968/IEC61970国际标准、以“信息化、自动化、互动化”为特征配电自动化主站系统；在试点区完成配电自动化和通信网络全覆盖，建设标准型配电自动化模式，支持配电网调控一体化管理方式。保障配电网安全，提高供电可靠性，提高配电网运行与管理水平。逐步实现区域内配电网电力流、信息流、业务流的双向运作與高度整合，构建具备集成、互动、自愈、兼容、优化等特征的配电系统。
2010-2012年，按照标准型建设配电自动化系统，高质量完成配电自动化试点建设任务，在部分急需解决的关键问题和技术难题方面取得进展，为后续建设积累宝贵经验，打好基础。
2013年-2014年，在总结试点经验的基础上，逐步扩大配电自动化覆盖范围，完成太原中心城区配电自动化建设，完善主站相关应用功能，建立基于IEC61968标准的信息交换总线，实现相关应用系统之间集成，建成集成型配电自动化系统。
至2015年基本建成网架坚强、网络智能的配电网。期间进一步完善配电自动化系统和配网调控一体化技术支持系统，扩大系统覆盖范围，扩展系统应用功能，使得系统在提高配网供电可靠性、电网运行效率和电能质量方面发挥更大作用；进一步加强和完善配电信息化系统有关应用功能，拓展应用范围和应用深度，各类应用功能之间实现集成整合，配电环节和调度、用电等环节实现高效互动，对配电网运维管理集约化起到全面支撑作用，具备向智能型配电自动化系统过渡的基础。
3.总结
配电系统自动化,是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术、图形技术和配电设备相结合,将配电系统正常及事故情况下的监测、保护、控制和供电企业工作管理的现代化有机地结合在一起的综合的现代化系统。今后配电自动化系统将由原来单一的、分散型的配电自动化向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展,实现配网的全面计算机管理,实现更先进、更全面的配网自动化。配电自动化系统具有实时性好，自动化水平高等特点，能提高供电可靠性和电能质量，改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会结合效益，配电自动化的建设是一项系统工程，所以要在按照城网建设规划的前提下，因地制宜，积极采用，合理选用，推广应用配电自动化。
参考文献
[1] 卢进，高纪湘我国配电自动化的现状和展望2010.3
[2]厉吉丈,李红梅,等.配电系统自动化实施过程中的几点建议[J].电网技术,2009:70～72.
[3]程浩忠,廖培鸿.用线性规划法求解配电系统无功优化配置[J].水电能源科学,1987,(04)
[4]史志广.谈地区配网配电自动化的应用
2010.7
关键词:配电网、自动化、应用
1.概述
随着电力系统的发展和电力市场的建设，大规模的配电网已经步入正轨。以此带来的是设备使用量的大幅度增加，供电设备的可靠性也有了明显的提升。随着城市电网改造的不断深入和配电网自动化试点及不断投运，全国目前有近百个城市的供电企业实施了各具特色的配电网自动化系统，取得了初步成绩。同时也还有许多问题有待解决。因此，我国配电自动化的发展就成为了电力市场建设的重要组成部分。
配电网自动化内容包括配电网数据采集和监控、变电站自动化、馈线的故障定位和隔离、自动恢复供电、负荷控制、最低铜损、电压无功优化、地理信息系统、变电配电和综合用电管理信息系统、负荷管理、远方自动读表、计费自动化、网络分析和优化工作管理系统、配电投资系统等。配电自动化是一个复杂性、综合性很高的系统工程。
2.地区配电自动化系统应用现状
2001年，我公司选择迎泽街以南、并州路以东、并州东街以北、建设路以西约1.5平方公里区域进行了配电自动化试点建设，涉及三个110kV变电站（郝庄、广场、城南）的5条10kV线路，柱上开关13台实现了三遥，柱上变压器16台实现了遥测。主站系统采用烟台东方电子DF9100配电自动化系统，系统于2003年建成投入试运行，主要可实现配网实时监控功能(SCADA功能)、集中型半自动方式的配网馈线自动化功能。配网自动化主站系统没有前置处理设备及相关通道，所有子站/终端信息均需通过主网调度自动化系统转发。且系统实时数据采集量很低，主站未采用CIM模型，也不具备信息交互方式，2007年配电自动化系统已退出运行。主站硬件为2001年东方电子生产的设备，已接近10年的使用年限，本次自动化建设中不能再利用。
试点区域共有开关站21座，其中8座开关站已实现综合自动化，但未配置数据网络传输设备，个别开关站综自系统设备运行年限较长，其余13座均未配置综合自动化系统。有1座开关站的自动化信息接入了太原电网调度自动化系统。开关站自动化装置的可用率（可继续使用自动化设备数/已安装自动化设备数）为62.5%。本工程对综合自动化系统未达到使用年限5座开关站自动化设备继续使用，仅对3座达到使用年限综自系统进行更换。其余13座开关站改造另行报批。
试点区域共有配电室26座，其中3座已实现综合自动化，但未配置数据网络传输设备。
试点区域共有12条线路装设故障指示器，能将短路、接地、过流及停电信号传至配电工区调度后台。本工程对此12条线路装设故障指示器全部利用，可用率达到100%。
试点区域共有443台柱上公用变压器装设了无线采集终端，实现了运行数据采集，配电工区通过公司MIS系统实现了对配变综合信息监测。原有自动化装置（配变无线采集终端）的可用率为100%。本项目公用变压器仍采用装设无线采集终端实现公变数据采集，原有443台公用变压器无线采集终端全部采用原有设备不变，剩余46台变压器加装无线采集终端的项目列入营销信息采集系统建设项目中。
2.整体规划目标
配电网规划的总目标是在10年或更长一点的时间内，分区域、分步骤使我国城市10KV配电网的运行管理基本实现现代化的目标，大、中城市中心区供电可靠性达到99.9%以上，安全经济运行和供电服务水平上一个新台阶；同时，搞好农村电网的建设和技术改造，达到技术先进、安全可靠和节能的目标以适应农村用电增长的需要，并提高供电质量和农村电网的现代化管理水平。实现这一目标，首先必须做好规划，分步实施，避免造成资金和时间的浪费。配电网规划包括电源容量及分布、主干线一次网架、配电设备等内容，只有在配电网网架合理、结构灵活、转供互带能力强，一次设备满足自动化的要求的前提下配电自动化才能顺利进行。
在我国，城市配电网网架多采用环网结构，即“手拉手”方式，也有采用三电源、四电源构成三角形、Y形或四边形的，对于可靠性要求高的区域，可采用双回线加备用电源自投方案。
开关设备是配电自动化的基础和关键组成部分，它分布面广，任务繁重，大部分工作环境又很恶劣，为保证其可靠工作，配电开关设备除了应满足各种专业标准外，还应满足高可靠性、免检修、免维护或少维护、具有电动操作机构和无油化等要求。统计表明，在我国城市电网年平均对用户停电时间中，大部分是预安排停电，故改善网络结构、更新设备、加强管理，大量使用免维护和少维护开关设备对于提高供电可靠性具有十分重要的意义。
我公司通过在区域内新增变电站布点，为优化和补强中压配电网架奠定基础，建设坚强一次配电网；建设覆盖太原市城区范围、符合IEC61968/IEC61970国际标准、以“信息化、自动化、互动化”为特征配电自动化主站系统；在试点区完成配电自动化和通信网络全覆盖，建设标准型配电自动化模式，支持配电网调控一体化管理方式。保障配电网安全，提高供电可靠性，提高配电网运行与管理水平。逐步实现区域内配电网电力流、信息流、业务流的双向运作與高度整合，构建具备集成、互动、自愈、兼容、优化等特征的配电系统。
2010-2012年，按照标准型建设配电自动化系统，高质量完成配电自动化试点建设任务，在部分急需解决的关键问题和技术难题方面取得进展，为后续建设积累宝贵经验，打好基础。
2013年-2014年，在总结试点经验的基础上，逐步扩大配电自动化覆盖范围，完成太原中心城区配电自动化建设，完善主站相关应用功能，建立基于IEC61968标准的信息交换总线，实现相关应用系统之间集成，建成集成型配电自动化系统。
至2015年基本建成网架坚强、网络智能的配电网。期间进一步完善配电自动化系统和配网调控一体化技术支持系统，扩大系统覆盖范围，扩展系统应用功能，使得系统在提高配网供电可靠性、电网运行效率和电能质量方面发挥更大作用；进一步加强和完善配电信息化系统有关应用功能，拓展应用范围和应用深度，各类应用功能之间实现集成整合，配电环节和调度、用电等环节实现高效互动，对配电网运维管理集约化起到全面支撑作用，具备向智能型配电自动化系统过渡的基础。
3.总结
配电系统自动化,是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术、图形技术和配电设备相结合,将配电系统正常及事故情况下的监测、保护、控制和供电企业工作管理的现代化有机地结合在一起的综合的现代化系统。今后配电自动化系统将由原来单一的、分散型的配电自动化向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展,实现配网的全面计算机管理,实现更先进、更全面的配网自动化。配电自动化系统具有实时性好，自动化水平高等特点，能提高供电可靠性和电能质量，改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会结合效益，配电自动化的建设是一项系统工程，所以要在按照城网建设规划的前提下，因地制宜，积极采用，合理选用，推广应用配电自动化。
参考文献
[1] 卢进，高纪湘我国配电自动化的现状和展望2010.3
[2]厉吉丈,李红梅,等.配电系统自动化实施过程中的几点建议[J].电网技术,2009:70～72.
[3]程浩忠,廖培鸿.用线性规划法求解配电系统无功优化配置[J].水电能源科学,1987,(04)
[4]史志广.谈地区配网配电自动化的应用
2010.7