浅论配网自动化发展探研

钟家伟

【摘 要】配网自动化是基于计算机、电子以及自动控制和通信技术，对配网进行在线和离线智能化监管，从而使配电网能够处于安全可靠运行状态。本文就国内外配网自动化发展趋势以及配网自动化发展问题进行探究，并提出一些个人的观点与认识，以供参考。

【关键词】配网自动化;国内外趋势;问题;发展

通过配网自动化建设，可以确保电网正常运行时能够有效控制电网无功功率，并且维持电压的安全运行，确保供电质量与效率。当电网系统出现故障问题时，可以快速、自动隔离故障，全面提升配网网架的供电可靠性水平，减少经济损失及影响，进一步提升用电客户良好的用电感知度。

1、国内国外配网自动化的发展趋势

1.1国外发展趋势

国外配网自动化建设的早期目标在于缩短馈线停电时间，有效避免线路故障问题的出现对变电所供电产生不利影响。比如，美国曼哈顿地区的配网系统建设过程中，27kV线路故障在断路器与真空重合相互合作，仅需三个以内的操作环节即可自动将故障问题隔离，部分实现供电。日本配网自动化建设与发展速度也非常的快，自上世纪六十年代采用自动隔离故障配电电路，七十年代采用开关控制装置以及局部控制模式，八十年代基于计算机技术构建自动化控制系统，并且实现了远程监控。事实上，国外配网自动化的建设在管护方面也下了功夫，大大提高了自动化管控覆盖率。基于功能角度出发，主要包括故障隔离以及远程控制。同时，通信方式以有线与无线两种方式为主，光纤通信相对较少;监控点选择时，采用因地制宜的方式。比如，某功率环选择部分采用的是开关遥控方式，剩下的部分采用故障指示器。总体来看，世界各国在配网自动化建设方面不断加大投入，整体发展水平显著提升。

1.2国内发展趋势

国内配网自动化系统建设先后经历了三个阶段，具体分析如下：第一，开关设备配合阶段。这一阶段主要的配电设备是分段器以及重合器等，基于自动化开关装置故障及其互相配合，有效改善了部分恢复供电以及故障隔离。这一发展时期，配网自动化系统主要限制在自动重合闸以及备用电源施放设备的应用，自动化程度相对较低。配网系统正常运行过程中一旦出现故障问题，难以起到有效的监控效果。第二，基于网络、通信以及终端配电自动化。正常情况下配网也可起到运行状态监控的作用，操作模式是远程控制，如果工作问题没有及时发现，则操控人员基于远程隔离断裂带可以恢复电力供应。第三，增加自动管控功能。随着现代计算机信息技术的快速发展，配网自动化进行了第三个阶段，在上一阶段基础上增设了自动化控制功能，其中包括SCADA、地理信息、DSM以及调度仿真和断层调用系统，通过综合自动化集成大大提高了配网自动化程度。然而，很长时间内因重发、轻供以及不管用等思维影响，国内配网设备相对落后，而且供电可靠性相对较差，阻碍了自动化发展。近年来随着国民经济的快速发展，企业、用户对用电安全可靠的供电需求依存度越来越高，国内配网自动化建设引起了社会各界的广泛关注，目前正保持良好发展势头。

2、国内配网自动化目前存在的问题

2.1缺乏系统、科学的规划

从目前国内配网自动化发展现状来看，虽然已经建立了网架系统，但是对配网自动化却没有系统、科学的规划，如与政府发展规划对接脱节，未充分考虑供电负荷等级与之合理配套的供电可靠率、环网联络率等，同时，过分追求故障处理以及恢复功能，将重点放在了部分配网系统自动化建设，以致于投资者未能受益，配网系统自动化科学运行发展受阻，产能效果不理想。

2.2配网系统稳定性不高

配网自动化建设过程中对设备可靠性及其可维护性提出了非常高的要求，配网自动化的很多站端设备布设在户外，因此运行环境非常的恶劣，而且容易造成电子装置损坏。开关控制以及操作电源难以提取，也是影响配网系统安全稳定性的主要因素之一。同时，对供电配网运行管理流程不了解，未能全面把握其需求，因此导致产品适应性相对较差。在配网自动化建设过程中，通常采用多元化的通信模式，通信稳定性影响因素较多。

2.3配网自动化设计及其建设

基于配网自动化建设的视角选择没计单位时，主要考虑的因素为主站、通信、实现方式、土建以及設备和管理等，需选择专业配网设计单位。配网自动化系统相对比较复杂，如果职责不明确则难以确保运行管理，而且系统应用以及数据维护难以确保其稳定性。

3、配网自动化发展探索研究

基于以上分析，笔者认为配网自动化工程建设过程中涉及面非常的广泛，而且配网自动化展水平较高，具有智能性、自动化以及互动性。未来配网自动化发展过程中会表现出以下趋势。

3.1综合受控端

所谓综合受控端，即在SCADA系统基础上对电网信息采集以及信号等进行综合处理，尽可能减少受控端数量和简化系统规模。从实践来看，这一受控端具有传统终端的全部功能，而且还能够实时监测潮流分布以及电压情况，对系统产生震荡与否以及频率满足要求与否等进行实施监控，并且将信息数据传递给主控方供其进分析与应用。

3.2载波与IP通信

配网通信系统是配电网自动化建设的重点与难点，在配网系统中因受控端数目相对较多，而且对通信有较高的要求，所以需进行潮流实时监测以及频率控制，稳定高速载波通信。实践中可以看到，通过该种方式不仅能够有效满足客观现实需求，而且还能够为广大用电客户提供优质的服务，比如电力线上网。值得一提的是，光纤通信容量相对较大，而且可靠性较高，此外还具有传输速率高等特点，目前已成为国内通信系统主流选择。近年来随着配网通信系统建设成本的不断降低，国内光纤通信技术在配网系统自动化建设过程中的应用作用日渐凸现出来。随着配网通信技术的快速发展，IP通信过程中采用了光纤通信技术手段来增强其抗干扰能力，而且出现的误码率相对较低，具有传递速度快、IP通兼容性强等特点，因此将成为智能配网自动化建设的重要通信技术手段。

3.3配网系统管理集中化

传统配网系统建设过程中用户相对比较分散，而且系统分离成了多岛，彼此之间功能非常的相似，然而系统交流难度较大，通道共享性差。在集中化管理过程中，配电系统建设时可有效利用现代先进的网络技术手段将配网管控中心、多岛相互连接起来。比如，SCADA与配网中心之间通过接口相互连接在一起，从而形成多级系统。该系统的建设与应用过程中，可采用的方式和方法是利用用户软硬件资源，并且对用户投资采取保护措施，从而实现实用化管控以及多厂家资源共享。

3.4优化配网运行以及一体化建设

近年来随着社会经济的快速发展以及电力行业体制改革的不断推进，国家电网以经济效益作为阶段性发展目标。供电企业应当不断分析现阶段的电网运行情况，提出潮流方案，根据状态估计以及潮流计算和最优潮流管控来优化系统。配网系统建设以及运行过程中应当不断提高经济社会效益，优化系统结构，确保二次设备不出现误动或者不据动。同时，还要加强信息一体化建设，这是配网系统发展的主流趋势;未来发展过程中，配网系统应当更多的考虑配电网系统整体性，而非单一的关注配电网信息。通过配网一体化建设，加强信息实时搜索机制的建立与完善，并且支持信息模型等传输标准，从而实现配电系统的智能化建设，有效满足配网系统和设备的二次网络管控方案。

结束语

综上所述，虽然目前国内外配网整体发展趋势良好，但是也应当认清当前配网自动化建设与发展过程中存在的问题与不足之处。实践中应当结合国内外发展现状，借鉴和吸收先进经验，构建切实可行的配网系统建设与发展机制。通过制度的落实，来有效提高行配网系统的运行安全可靠性。

参考文献：

[1]何剑军.地区电网配电自动化最佳实践模式研究[D].华南理工大学，2011.

[2]龚静.配电网综合自动化技术[M].北京：机械工业出版社，2014.

（作者单位：云南电网有限责任公司临沧临翔供电局）