论文部分内容阅读
摘要：文章总结了配网自动化系统建设和实施过程中出现的思想认识、工程管理和技术管理问题，介绍了国内外配网自动化系统技术现状及发展趋势，给出了配网自动化系统设计原则，并对地理信息系统在电力行业及配网自动化系统中的应用进行了评价，对今后配网自动化系统建设和工程实践具有借鉴意义。
关键字：配网 ， 自动化系统 ， 新发展
Abstract: this paper summarizes the distribution network automation system construction and implementation appeared in the process of ideological understanding, project management and technical management, this paper introduces domestic and international distribution network automation system technology situation and the development tendency, and gives the distribution network automation system design principle, and the geographic information system in the electric power industry and the distribution of the application of the network automation system on the evaluation and the future distribution network automation system construction and engineering practice has the reference.
Key word: distribution network, automation system, the new development
中圖分类号： TM76文献标识码：A文章编号：
引言
随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们对供电质量提出了更高要求，对供电可靠性提出了更高标准，因此，发展城市配网，实现配网自动化是供电网络发展的必然趋势。建设配网自动化必需具备三大条件：相对完善的智能化配电网络、性能稳定的配网主站和可靠的配电通信系统。 由此可见，建设配网通信系统对实现配网自动化具有极端的重要性和迫切性。配网自动化的主要作用首先在于实时监测配网运行状态，其次在电网发生故障时实现快速故障定位和隔离，缩短故障处理时间，从而缩短停电时间，提高供电可靠性。
1.配网自动化的基本问题:
尽管我区的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段,但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭,下面对配网自动化的概念、目标、范围等进行简单概述:
概念:配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统,它是在线(实时)状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。
目标:提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。范围:以10kV干线馈线自动化为主,覆盖了400V低压配电台区自动化,延伸到用户集中抄表系统。
2.配电自动化实施目的
配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视，结构薄弱，供配电能力低。国家出台的城网改造政策，提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保向用户不间断优质供电；提高城乡电力网整体供电能力；实现配电管理自动化，对多项管理过程提供信息支持，改善服务；提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行；提高劳动生产率及服务质量，为电力市场改革打下良好的技术基础
3.配网自动化的要求
配网自动化系统是一个设备多，分工明确，配合紧密的复杂网络。随着自动化程度的提高，运行经验的不断积累，要求配网自动化系统具备以下特点：
可靠性高。可靠性包括通信网络的可靠、配电设备的可靠和采集得到的数据可靠。只有一个可靠的系统才能保证故障得到快速的定位和隔离。
安全性高。安全性包括设备的安全性和数据的安全性。配网上采用的是总线结构的通讯，当某个点的设备故障时，备用通道必须迅速切换。
实时性高。有些数据的实时性要求高(如开关变位，故障电流等)，必须要在第一时间内送到控制中心。
操作性好。操作方法简单实用，避免对安全运行带来影响，避免停电。
经济性好。配网自动化系统面广量大，单个设备价格的提高必然使整个工程的造价大幅提升。因此配网改造时需要选择性价比好的产品。对配网中出现问题的解决也正是对照上述要求来进行的。
4..配电网的合理规划
配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路经过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，准时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域，之后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而使得防止了因线路出现故障而使得整条线路持续失电，很大程度上减少了停电范围，提升了供电可靠性。所以，配电自动化对配电网规划提出了以下几点基本要求：
4.1供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区特别要考虑构成多电源供电系统。
4.2线路干线须进行分段。防止线路某处出现故障使得整条线路都持续失电，即经过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转出。分段原则是：依照详细状况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效果与利益，一般线长在3km以内的宜分3段，线路更长时分段不超过5段。
4.3若分段开关应用负荷开关，不应用断路器，可节约相当一部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内1OkV出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。
4.4分段开关可应用断路器。现在我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流、过载电流及短路电流的1OkV户外真空断路器。这种设备与统计机的遥控技术和数据传输终端设备连接后可以实现遥控操纵、数据信息通讯等功能。
5.配电网自动化模式方案
5.1变电站主断路器与馈线断路器配合方案
由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及远动装置，事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。
5.2自动重合器方案
此方案是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时，由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。
5.3自动重合分段器方案
每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电，当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。
5.4馈线自动化模式
5.3.1就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现。
5.3.2计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案。
5.3.3就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。
6.结束语
经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求，配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。技术在发展，需求也在提高，最终目的都是为了扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力服务。从目前的应用情况，有些内容只限于开发、研制和试用阶段，因此，应本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，对电力市场的发展具有重要意义。
参考文献
1.蔡运清.北美的配电自动化.中国电力，1998，31（8）:58～59.
2.范明天，张祖平.探讨国内实现配电自动化的一些基本问题.中国电力，1999，32（3）:41～44.
3.李文伟，邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设，电力系统通信，2009，12(2)：5-7.
4.陈亮.中低压配电网的自动化系统[J].中国现代教育装备，2008，（6）.
关键字：配网 ， 自动化系统 ， 新发展
Abstract: this paper summarizes the distribution network automation system construction and implementation appeared in the process of ideological understanding, project management and technical management, this paper introduces domestic and international distribution network automation system technology situation and the development tendency, and gives the distribution network automation system design principle, and the geographic information system in the electric power industry and the distribution of the application of the network automation system on the evaluation and the future distribution network automation system construction and engineering practice has the reference.
Key word: distribution network, automation system, the new development
中圖分类号： TM76文献标识码：A文章编号：
引言
随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们对供电质量提出了更高要求，对供电可靠性提出了更高标准，因此，发展城市配网，实现配网自动化是供电网络发展的必然趋势。建设配网自动化必需具备三大条件：相对完善的智能化配电网络、性能稳定的配网主站和可靠的配电通信系统。 由此可见，建设配网通信系统对实现配网自动化具有极端的重要性和迫切性。配网自动化的主要作用首先在于实时监测配网运行状态，其次在电网发生故障时实现快速故障定位和隔离，缩短故障处理时间，从而缩短停电时间，提高供电可靠性。
1.配网自动化的基本问题:
尽管我区的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段,但对于配电自动化的认识仍然众说纷纭,下面对配网自动化的概念、目标、范围等进行简单概述:
概念:配电网自动化首先表现为一种集成化自动化系统,它是在线(实时)状态下,能够监控、协调、管理配电网各环节设备与整个配电网优化运行。
目标:提高供电可靠性、改善电能质量和提高运行管理效率(经济运行)。范围:以10kV干线馈线自动化为主,覆盖了400V低压配电台区自动化,延伸到用户集中抄表系统。
2.配电自动化实施目的
配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视，结构薄弱，供配电能力低。国家出台的城网改造政策，提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保向用户不间断优质供电；提高城乡电力网整体供电能力；实现配电管理自动化，对多项管理过程提供信息支持，改善服务；提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行；提高劳动生产率及服务质量，为电力市场改革打下良好的技术基础
3.配网自动化的要求
配网自动化系统是一个设备多，分工明确，配合紧密的复杂网络。随着自动化程度的提高，运行经验的不断积累，要求配网自动化系统具备以下特点：
可靠性高。可靠性包括通信网络的可靠、配电设备的可靠和采集得到的数据可靠。只有一个可靠的系统才能保证故障得到快速的定位和隔离。
安全性高。安全性包括设备的安全性和数据的安全性。配网上采用的是总线结构的通讯，当某个点的设备故障时，备用通道必须迅速切换。
实时性高。有些数据的实时性要求高(如开关变位，故障电流等)，必须要在第一时间内送到控制中心。
操作性好。操作方法简单实用，避免对安全运行带来影响，避免停电。
经济性好。配网自动化系统面广量大，单个设备价格的提高必然使整个工程的造价大幅提升。因此配网改造时需要选择性价比好的产品。对配网中出现问题的解决也正是对照上述要求来进行的。
4..配电网的合理规划
配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路经过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，准时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域，之后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而使得防止了因线路出现故障而使得整条线路持续失电，很大程度上减少了停电范围，提升了供电可靠性。所以，配电自动化对配电网规划提出了以下几点基本要求：
4.1供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区特别要考虑构成多电源供电系统。
4.2线路干线须进行分段。防止线路某处出现故障使得整条线路都持续失电，即经过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转出。分段原则是：依照详细状况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效果与利益，一般线长在3km以内的宜分3段，线路更长时分段不超过5段。
4.3若分段开关应用负荷开关，不应用断路器，可节约相当一部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内1OkV出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。
4.4分段开关可应用断路器。现在我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流、过载电流及短路电流的1OkV户外真空断路器。这种设备与统计机的遥控技术和数据传输终端设备连接后可以实现遥控操纵、数据信息通讯等功能。
5.配电网自动化模式方案
5.1变电站主断路器与馈线断路器配合方案
由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及远动装置，事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。
5.2自动重合器方案
此方案是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时，由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。
5.3自动重合分段器方案
每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电，当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。
5.4馈线自动化模式
5.3.1就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现。
5.3.2计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案。
5.3.3就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。
6.结束语
经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求，配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。技术在发展，需求也在提高，最终目的都是为了扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力服务。从目前的应用情况，有些内容只限于开发、研制和试用阶段，因此，应本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，对电力市场的发展具有重要意义。
参考文献
1.蔡运清.北美的配电自动化.中国电力，1998，31（8）:58～59.
2.范明天，张祖平.探讨国内实现配电自动化的一些基本问题.中国电力，1999，32（3）:41～44.
3.李文伟，邱利斌.配网自动化及通信系统的规划建设，电力系统通信，2009，12(2)：5-7.
4.陈亮.中低压配电网的自动化系统[J].中国现代教育装备，2008，（6）.