浅述电力系统中配电网自动化技术的应用.doc

浅述电力系统中配电网自动化技术的应用 摘要：配电系统在电力系统中是一个非常重要的组成部分，随着国家城乡电网的改革和完善，我国配电系统的自动化技术也获得深入的发展。本文分析了我国目前配电网自动化技术的应用现状，其中对存在的问题进行了详细阐述，并对配电自动化未来的发展趋势进行了说明。 关键词：电力；配电网自动化；应用；趋势 abstract: the power distribution system in the power system is a very important part, along with the reform and improvement of the national urban and rural power grid, our distribution system automation technology also received in-depth development. this paper analyzes the status quo of chinas current distribution automation technology applications, problems elaborate, and distribution automation future trends.keywords: electricity; distribution automation; application; trend 中图分类号：tp文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 一、配电网自动化技术概述 配电系统自动化设计导则中针对配电自动化系统给出了很确切的定义：配电自动化是指利用现代电子、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。它是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。国际电气电子工程协会（ieee）对配电网自动化da（distribution automation）的定义是：对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统。配电自动化系统主要有数据采集及监控系统、变电所自动化系统、馈线自动化系统、负荷管理系统、自动读表系统等组成。 二、我国目前配电网自动化技术应用现状 （一）目前实现配电自动化的方式 1、在10 kv辐射线路或树状线路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行线路故障时的故障隔离和恢复供电，因而实施比较容易，投资较节省。 2、在10 kv环形电缆配电网络中采用重合器，配合环网柜实现配电自动化。 3、在10 kv环形电缆配电网络中采用环网柜加装ftu并设置配电网自动化系统，环网柜可以是户外的，亦可是户内式。 4、我国城市大多数是由沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10 kv配电网络。针对这种配电网络，目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造，形成多个环网或“手拉手”线路，使每一用户有2个以上供电源。 以上几种应用方式虽在各地得到一些应用，其应用效果不是很理想，由于各地经济条件、社会需求及技术发展的差异，需要优化改进的地方很多。 （二）配电自动化应用中存在的问题 1、配电网的建设与电力输、变建设不相匹配 我国的配电网建设落后于电力输送和变压等建设，这是我国电力建设长期只关注电网的输、变电建设现象造成的。由于把重视的中心都放在了这些方面，造成了我国配电网建设非常的滞后，有的时候都不能满足电力系统的应用需要。供电系统中，配电网的网架结构是一个很薄弱的环节，根据我国的地理实际情况和人口的分布情况，我国的配电主干线一般都要求很长，可是因为不重视，线路的分段点又很缺乏，导致中压配电网网架结构不合理的矛盾日益突出。现有配电网10kv线路以辐射供电为主，负载率过高，分段不合理，联络数过少，无法满足n-1准则。总体上看，我国的配电设备水平很差。 2、配电系统的智能化和实用化有待加强 我国的配电单系统的智能化普及率不高，与世界发达国家比起来有很长的一段差距，实用化水平也显得很低。总体上看就是我国配电系统的自动化覆盖范围有限，覆盖率较低，仅有10%左右，这与发达国家70%左右的覆盖率比起来相差太远，比如日本，目前的配电自动化覆盖率都已经达到了70%以上，同为亚洲国家，我国加强这方面的建设实在是刻不容缓，作为要实现社会主义现代化目标的我国，这是不可缺少的。 我国配电系统配电网络自动化技术的实用水平也非常低，这种情况是因为我国的电网自动化技术还不够成熟，网架结构也经常需要进行调整，造成结构调整太过于频繁，在维护方面力量也不足，我国大部分配电网的自动化装置和设备都是处在没有运行的状态，被闲置在一边，这不仅是对国家财产的浪费，也变相的阻碍了我国电力系统自动化的发展。 3、配电管理的信息化程度不高 一是配电管理基础薄弱，管理手段落后，配网信息化程度不高，没有形成配电网的信息化、数字化模型描述规范，不能有效支撑配电自动化的功能应用；二是配电自动化的图形、数据维护与配电网基、改、建脱节，造成数据的准确性、及时性和完整性差，导致系统信任度下降；配网模型不规范、不完整，因此可用度不高。 4、配电gis不满足动态应用 gis（地理信息系统）是配电自动化的重要基础平台之一，是配网建模和图形的来源，但二次开发厂商对供电企业配网管理流程不熟悉，对需求了解不深，因此在gis 对配网的建模上缺乏深入的研究，导致只满足了静态应用（即图资管理）而不能满足动态应用（如实时应用和分析计算）。由于对gis 和配电scada 主站之间的模型、图形和接口等没有细致周密的设计和切实可行的解决方案，直接导致了后期的应用无法实用化。 5、相关部门对配电自动化认识不足 配电自动化是涉及供电企业多个部门的系统，因此，各部门存在“盲人摸象”的现象，提不出完整而准确的需求。另外，片面认为配电自动化功能应用能一次性全面实现，没有在日常应用的基础上进行持续深化应用；而且功能定位不准确，仅仅重视配电自动化的故障处理功能应用，而没有将配电自动化系统作为配电网常规管理工具，形成应用常效机制。 三、我国配电网自动化技术未来的发展趋势 （一）总的发展趋势 总的来说，我国的配电网自动化技术应向着多样化、集成化、智能化的方向发展。 要实现配电自动化技术在不同地区应用的多样化。基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统适合于农网等负荷密度低、供电半径长、故障较多而供电可靠性较差的区域；das适合于中小城市和县城；基于人工智能具有丰富高级应用的配电自动化系统适合于大城市和重要园区。 2、要实现配电综合系统的集成化。配电自动化涉及面很广，它不但有自己实时信息采集的部分，还有相当多的实时、非实时和准时实时信息需要从其它应用系统中去获取。因此，配电自动化的主站不再是单一的实时监控系统，而是将多个与配电有关的应用系统集成起来形成综合应用的系统。为了规范应用系统间集成和接口，国际电工委员会制订了iec 61968 系列标准，这是一个指导电力信息系统建立统一数据模型和交换信息的标准，致力于推动电力企业信息共享，解决信息孤岛现象，提出了运用信息交换总线（即企业集成总线），可将若干个相对独立的、相互平行的应用系统整合起来，在实现信息交换的同时，使每个系统继续发挥自己的特色，形成一个有效的应用整体。 3、要实现配电系统的智能化。包括自动化的故障诊断，高级应用软件功能，分布式电源和储能系统的接入，以及针对不同技术和价格提供不同等级电能质量的技术。 （二）配电网自动化需应对的问题 1、实现故障快速处理 在电力市场环境下，为了保障终端用户的供电可靠性，自动化系统要根据电智能化的要求进行自愈配电，即能够正确定位故障、隔离及恢复故障，利用馈线自动化技术迅速判断出故障区域，将故障隔离在最小范围内并最大限度地恢复受故障影响的健全区域供电。缩短停电时间、减小停电面积，提高供电可靠性。采用配电自动化技术才能在较短的时间内完成大量开关的切换操作，实现大面积停电快速恢复。要求加大对自动化系统的投资，增加快速、可靠的开关及控制装置，尽量减少对用户的停电次数和停电时间。 2、实现scada 与gis（配电地理信息系统）的一体化 实现scada 与gis（配电地理信息系统）一体化设计，达到scada 和gis 数据一体化、功能一体化、界面一体化，实现从gis 中自动提取scada 需要的网络结构和属性数据及由scada 系统向gis 提供配电实时运行数据。 3、实现配电自动化终端的灵活性 为满足电力市场对电能质量的监测及实时电价信息的发布要求，实现综合信息的采集及控制，尽可能减少现场终端的数量及降低系统复杂性，应考虑采用可扩展功能的综合型配电自动化终端。该终端除了具有通常的功能外，还具有电能质量监测、实时电价信息发布、故障录波及部分仪表功能。 4、实现用户互动技术 通过与用电营销系统的结合，与用户建立起双向实时的通信，通知用户其电力消费的成本、实时电价和电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息，同时也支持用户根据这些信息制定自己的电力使用的方案。让用户参与电力系统的运行和管理。 结语 综上所述，我国的配电网自动化技术有了