解析我国电网自动化和配网自动化

叶茂

摘 要： 随着我国经济的日新月异，电网容量的不断增加，电网得到空前扩张，电网系统的复杂性也越来越高。在这种背景之下，要科学规划，从实现配网主站系统自动化、配网子站系统自动化、配网终端自动化入手，实现电网自动化与配网自动化，有效提升电网系统的安全性、可靠性和供电质量。文章对我国电网自动化与配网自动化现状进行了分析，并提出了相关建议。

关键词：电网；配网；自动化；发展

引言：

电网自动化主要是指电力系统的自动化运行，尤其是指实现电力调度的自动化，其通过运行现代通信技术、网络技术和自动控制技术，达到对电网运行的自动监测与控制，增强在线监测与自我保护运行的能力，有效提高电网运行的效益，确保电网可靠、高效运行。

一 概述

《配电系统自动化设计导则》指出配电自动化是“利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化”。当前，配电网自动化正在以SCADA 与 GIS 合一，“营配合一”，与地调、电力 MIS 等紧密集成的模式实行。概括而言，配网自动化就是充分发挥电子、通信、网络、自动控制等技术的优势，完成对配电网的实时监测、控制与保护，以充分提高电力企业管理效益，更好地为电力用户提供高效的服务。

二 目的与原则

实现配网自动化的主要目的是，通过配网系统的自动化，实现对配网的智能化管理与调度，确保电网的安全运行，确保整个配电网线损降至最小，确保供电质量。在整个配电网事故情况下，系统能实时分析确定事故原因，自动排除或减少因瞬间故障而造成的不必要的停电事故。对于永久性故障，系统将及时自动分隔故障段，自动进行电网重构，保障非事故线路段尽快恢复供电。

实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，而实现高度可靠的配网自动化系统要遵循的原则是：（1）具有可靠的电源点，可以为电网提供可靠的电力供应；（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路），实现配电的最优化；（3）具有可靠的设备（一次智能化开关、二次户外 FTU、TTU 等），能够提高系统的可靠性；（4）具有可靠的通信系统（通信介质、设备），支持系统远程监控，而配网自动化的通信包括主站对子站、主站对现场终端、子站对现场终端、子站之间、现场终端之间的通信等广义的范围；（5）具有可靠的主站、子站系统（计算机硬件、软件、网络），节点可靠性良好。

配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分，电力作为商品的属性也集中体现在配电网上，而全面实施配电自动化应综合考虑各方面因素。系统应当支持统一规划、分期实施、逐步完善的建设模式，最终实现提升整个配电网运行、管理水平，提高供电可靠性、缩短用户停电时间的配电网运行目标。要具备高性能、大容量、分布式实时数据库，为网络数据统一提供技术支持；具有确保系统不间断运行的增量/在线修改机制；面向配网核心业务，应提供成熟、稳定、可靠、实用的配网运行和分析功能；密切配合终端设备，可灵活配置馈线自动化运行方式，实现配网故障的智能处理；可充分利用已有图形和数据，构建完整的配网数据模型；将图形建模工具与生产流程相结合，建立基于馈线的图资管理系统；完善的配网高级应用功能，为配电网优化运行提供支撑平台；支持调配一体化的应用软件，可适用于调配控一体化场合；基于 UIB 实现企业信息集成、综合应用、数据共享。

三 控制方式的分析

电力系统是一个复杂的系统，主要包括发电系统、输变电系统和配电系统，对于发电系统而言，控制的主要目标在于实现元器件保护，可尽量避免或减少因某些单元发生故障时，将破坏与损失降到最低点。对于输变系统，实施控制的主要目标在于确保输变电线路安全可靠地输送电力，能够为电力用户提供稳定可靠的电力能源。对于配电系统而言，通过实施分布式监控，分散故障的分布，提高配电网供电的安全性与可靠性，从而提升供电的质量，降低配电网故障对电力负荷（用户）产生的负面影响。

常用远方控制方式主要是指柱上负荷开关环网的控制，利用互感设备取得小电流，并对该电流进行监测对比，将相关信息发至主站，进一步进行认真分析与比照，从而实现对故障的准确判断，进而指挥相关执行机构动作，完成系统故障的隔离，避免和减少故障对系统造成的破坏，提高控制的效率。当地控制方式是重合器环网方式，其通过对电压的监测，依照“串联”思路，逐个进行试分合，从而得到相关的信息，实现对故障的准确定位，完成相应的隔离。当地控制方式因去除了较为繁杂的控制中间环节，相对而言较为简单，但对开关的要求标准较高，而且由于多次开合，瞬间电流可能对系统造成一定的不良影响。

四 现状与存在的主要问题

配电网的发展主要随城市建设规模的不断扩大，以及用电负荷迅速增长和供电可靠性要求不断提高而提出的，由于我国的电网建设在比较短的时间内实现了跨越发展，在建设过程中与规划、城建等领域的合作与沟通受到一定限制，导致配电网建设相对滞后于城镇化发展的步伐，尤其是配电网自动化起步较晚，同时，缺乏相应的技术设备的有力支撑，导致配电网的建设还存在一些制约因素，使得电力运行过程中出现一些诸如停电、跳闸等现象，影响了人民群众的生产、生活，而一些电网由于年久失修，设备相对陈旧，网络布局复杂，造成系统的维护、拓展受到极大的限制，制约了电力系统的发展。因此，配电网自动化发展必须要坚持高标准规划、高起点建设，超前谋划，只有这样才能真正实现以配电网自动化提升电力系统服务经济社会发展的目标，提供更多高质量的电力能源供给，促进当地经济社会快速、健康发展。

五 配网自动化系统的实现解析

1配网子站系统自动化的实现

配网子站是系统的重要组成部分，要根据实际需要科学设置配网子站，配网子站主要是实现子站周边设备的监测与控制，通过相关传感器获得子站周边设备的运行数据与信息，并实时将这些数据上传至配网主站通信处理器，根据相关程序对故障情况作出科学判断。配网子站的建设，可以有效应对因为配网监控设备点多面广、控制难度大的问题，实现对大容量开闭所、环网柜，以及各类开关设备的监测与控制，减少误操作、提高反应速度、节约反应成本、增强系统的稳定性和可靠性。

2配网主站系统自动化的实现

配电主站系统是配电系统的核心，通常包括硬件系统和软件系统，系统可以与 GIS 系统相结合，提高对故障的定位准确度、反应速度，为系统故障排除与恢复赢得时间，从而增加了电网的效益。为保证配网自动化系统投运后，能够完全满足本系统的技术要求，必须对本系统起至关重要作用的配电故障诊断和恢复功能（即DA 功能）进行联调测试。

3 配网终端自动化的实现

城市配网自动化终端负责对城域所辖的柱上开关、开闭所、环网柜、配电变压器等进行监控，以实现数据采集和处理，远方控制与当地控制，故障识别、故障隔离和负荷转移，接受远方指令及转发采集的数据信息，具备相适应的通信功能等。系统对各段的故障要达到自动、准确识别并切除，最大限度缩短非故障区域的停电时间，提高系统无故障运行时间。

结语

实现电网自动化与配网自动化对我国经济发展具有重要的意义。认清电网自动化与配网自动化的概念，通过远方控制方式与当地控制方式，实现元器件保护。文章对我国配电网自动化现状与存在的主要问题也做出了分析，并提出了相应的解决办法。希望能对广大的电力工作者有所帮助！

参考文献

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［3］何岩，吴发旺.SVG 在电力调度自动化中的应用分析［J］.黑龙江电力，2008（3）