配电网自动化

本文格式为Word版，下载可任意编辑——配电网自动化我国的配电系统存在着自动化程度低、供电损耗大、展现故障时无法实时恢复，这就对企业的增效与降耗造成了确定的影响，无法适应电力运行体制的市场化改革。实现配电自动化，不仅有利于供电稳当性的提高，同时还有助于配电管理系统的完善和管理水平的提高。本文就配电网及其自动化举行论述。

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随着我国经济的快速进展，人民的生活水平得到了进一步的改善与提高，对电力的需求也会随之增大，同时用户对电能的质量的也越来越高。为了顺应时代的进展，确保电力事业的进展，得志安好、稳当、经济、高质量，传统的供电技术与管理方法很难得志现代配电网的要求，因此提出了配电网的自动化。

一、配电网的构成

配电是电力系统发电、输电和配电（有时也称供电和用电）中直接面向电力用户的功能。由配电设备包括馈线、降压变压器、断路器、各种开关在内构成的配电网和继电养护、自动装置、测量、计量仪表以及通信与操纵设备构成一个配电系统按确定的规矩运行，确保电能持续高质量的得志用户的需求，我国电力系统中，将110kV及以下的电网作为配电网。通常将110kV、35kV电压等级的电网称为高压配电网；6—10kV电压等级的称为中压；0.4kV电压等级（包括380V、220V）的称为低压配电网。配电网遍布城市、农村，配电线有架空裸线、架空塑料线、电缆线等。城市配电网的趋势尽量采用电缆线或架空塑料线，而农村大多采用架空裸线。

在网络布局方面，配电网目前分为三种，即辐射状网、树状网、环状网。

当更换配电网的设备、变更配电系统布局时，为了尽量缩小停电范围，要举行系统的切换操作，因此在配电网的有关地点需设置开关设备（或闸刀），一般设置在电杆柱上，故称柱上设备，这种开关设备可用于故障的切除或线路的恢复，可以是手动，亦可以是自动。

配电网是电力生产和供用电的结果一个环节，直接与各种用户相关联，也是保证对用户安好、稳定、连续供电的一个重要环节。为了提高供电的稳当性和质量，除了对配电网一次系统作合理地布局外，还务必对配电网举行自动操纵，其目的是采用现代电子、通信和计算机等技术和装备对配电网与用户在正常运行和事故处境下实行自动监测、养护、操纵和管理，提高供电质量和经济性，改善服务并提高工作效率。

二、配电网自动化的主要内容

配电自动化是20世纪80年头末期逐步进展起来的，内容也在不断变化。通常将从变电、配电到用电过程的变电站自动化、馈线自动化、用户自动化以及配电管理自动化（包括网络分析）等的内容统称为配电管理系统，有的文献将变电站自动化，馈线自动化、用户自动化等三方面的内容称为配电自动化系统。它主要由计算机系统、通信系统以及远方终端设备组成，以实时的方式实行对配电网的远方监视、操纵和操作，并与上一级的电力调度自动操纵系统相联系，是一种可以使配电在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统，主要包括配电网监视操纵和数据采集系统、配电地理信息系统和需方管理等几个片面。

在配电自动化系统中，可将配电网供电的110kV主变电站的10kV片面监视，到10kV馈线自动化以及10kV开闭所、配电变电站和配电的自动化，都称为配电SCADA系统。

馈线自动化是指在正常处境下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电压、电流的处境，而且能完成线路开关的远方合闸和分闸操作，假设展现故障时能够实时的获得故障的记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。

在远方对配电网中的变压器的概括的参数举行监视即为变压器巡检。补偿电容器的远方投切或自动投切即为无功补偿，引入地理信息系统，由于配电网有好多的节点，设备不集中，配电网的正常运行和地理位置有确定的关系，把必要的数据库和GIS良好的结合起来，这样运行管理就会更加的便当。

三、配电网自动化的主要功能

国外工业兴隆国家的配电网自动化首先是从负荷操纵进展起来的，如用时间开关来操纵灯和用户负荷，在变电听用工频操纵装置直接操纵各电热器，用音频装置操纵负荷等，随后，又进展了所谓配电自动操纵系统DAS。它由计算机系统、通信系统以及远方终端设备构成，以实时的方式对配电网的远方监视、操纵和操作，并与上一级的电力系统调度自动操纵系统相联系。在正常运行时，上一级的系统调度人员要对全系统的安好性和经济性举行监视和操纵，而配电网那么由配电网调度人员在DAS支持下举行监视和对负荷的直接操纵与调理。在紧急处境下，系统调度人员可以对全系统（包括配电网）举行电压和无功功率的紧急操纵、按预先规定的次序切除负荷、对小发电厂举行直接操纵等，以保证整个电力系统的安好和稳定。

配电网自动化系统的组成与省或大区级的自动监视与操纵系统是好像的。它也有信息采集与执行、信息传输、信息处理和人机联系等子系统，只是规模较小。除了SCADA软件以外，配电网自动化系统的应用软件与省或大区级的那么有较大的区别。这是由于不同层次的调度操纵中心对操纵功能的要求不一样的起因。

1.配电网的实时监视与操纵

这种监视和操纵功能与大电网的SCADA系统原那么上具有类似的功能，只是监视和操纵的对象不同，其规模也较小。它务必随时了解配电网内各重要母线电压，各配电线的有功功率的状况；各个配电变压器、断路器和开关在系统布局变化后的运行状态；用电量对比大的用户的电力和电表的有关信息等。对这些信息有规律的周期性采集，同时还要实时的更新。在这些数据举行采集时，确定要确保其稳当性和完整性，以便能够切实无误的实施有效的操纵。

2.安好性操纵

举行安好性操纵主要是确保在配电网系统在展现一些故障后能够将影响降到最小损失降到最低。实现安好性操纵的第一步就是对故障举行识别。展现的故障属于非永久性时，可以通过继电养护和重合闸来将故障消释。假设展现永久性故障时，尽可能的将故障缩小在最小的范围内，确保没有展现故障片面的用户能够实时的恢复用电。安好性自动操纵主要有以下三方面内容：（1）配电线的切换和自动分段

对于环状配电网，在正常运行时是由分段开关加以分开，实行开环运行。在发生永久性故障时，配电网自动操纵系统可以根据遥测和遥信信号自动地识别故障，将故障段隔离，并自动地重新安置运行方式？恢复全体非故障线的供电。

（2）母线自动分段

在配电变电所一段母线发生永久性故障时，原来由这一母线供电的配电线务必切换到另一健全的母线上。这一系列的倒闸操作可以由配电网调度自动化系统来完成。

（3）冷负荷启动

这是指在大于20min的停电以后，重新恢复配电线的供电时，为防止短时冲击性负荷超过配电线的允许值，采用切除片面用户负荷，并在配电线正常运行后逐步按次序恢复用户供电的自动恢复供电操纵。

3.经济性操纵

合理有效的对现有的配电设备举行利用，将资金的投入降低，运行的费用完量裁减，这就是经济性操纵的主要目的。通过降低网损的方式裁减运行费用，确定配电网的最正确运行方式，一般是根据实时潮流计算选择的，确保有功功率网损尽可能的小。由于配电网中的负荷经常在变动，这种计算要花费较多的计算机运行时间。假设实时性计算不能得志要求时，可以根据简朴的配电线负荷调配规矩实施次优的运行方式，例如，当两台以上变压器并联运行时，平衡变压器间的负荷就能裁减有功功率损耗；在负荷很小时，可以切除几台变压器：在举行无功功率操纵时。对变压器分接头位置确实定和补偿电容器的投入量，也可实行优化，以裁减运行费用。

4.质量操纵

质量操纵的目的是保证供电的电压和频率，当然，这二者与整个电力系统的运行操纵的关系是特别紧密的。配电网的电压和频率质量主要取决于整个电力系统有功功率和无功功率的供需平衡，但与该配电网的运行操纵也有关系。在保证电压方面，主要采取调整变压器分接头的位置和补偿电容器的投入量。在辅助保持频率方面，主要是通过负荷操纵和低频减载措施，有时也采用适当降低电压来减小有功功率需求的措施以