论文部分内容阅读
摘 要：配电网是电力系统发电、输电和配电（有时也称供电和用电）三大系统之一。随着我国电力资源的不断发展，当前全国许多地区电力事业的发展都滞后于当地经济的发展，这不仅不能满足当前我国经济快速发展的需要，也极大的扰乱了人民群众的正常生活。要逐步扭转这一局面，除了要加大能源开发力度以外，还要逐步提高供电服务的质量和供电的可靠性。文章主要阐述了配电自动化的定义和作用，也阐述了当前配电自动化的发展方向，并探讨了如何优化配电自动化管理。
关键词：电力系统；配电自动化；定义；应用；发展去向
一、配电自动化的概述
配电自动化是一个庞大复杂的、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。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，需求侧管理必将被重视。
二、配电自动化在电力系统中的作用
1、减少停电时间，提高供电可靠性
配电网络经过改造后，实现“手拉手”或环网供电方式，利用馈线自動化系统，可对配电线路进行故障检测定位、自动隔离故障区段并恢复对非故障区段的供电。这样就缩小了停电范围，大大提高了供电可靠性。
2、不断提高供电能力、开拓电力市场
实施配电自动化，能正确判断故障位置，自动隔离故障，自动恢复供电，将故障损失减少到最小程度，大大提高了电网安全性和可靠性，提高了事故处理的效率，从而提升供电能力，赢得消费者好评。
3、减少配电检修维护费用
在正常运行时可对各类配电设备、线路进行在线监测；在发生故障时可对故障进行自动定位，确定故障类型，节省检修维护费用。
4、节省总投资
实施馈线自动化所需要的线路改造、设备投资比较大，但总体上可节省投资。首先是线路经过改造后提高了设备利用率，节省了电力设施基本建设投资；其次是实施馈线自动化后，能提供信道、中心站设备等共享资源，可在其基础上扩充其他配电自动化子系统，如配变监控子系统、自动抄表子系统，避免进行重复投资。
三、当前配电自动化发展方向
变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。集成化、智能化和综合化是一发展趋势。早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按"功能定向"的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。
四、如何优化配电自动化管理
1、信息管理
信息管理是配电自动化系统的基本功能，信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录；配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据；要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程，信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息，其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好，能使保护在毫秒级时间内动作。在无功控制等功能中数据的精度比实时性更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的，并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化，远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失，远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时，可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。
2、安全管理
安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时，首先要辨识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时，大多数馈电线将互连起来，以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统，故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时，馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数，如果故障消失则重合成功，如果是永久性故障，馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析，推求出故障位置，在电源已经切断的条件下，自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式，控制操作适当的刀闸和断路器，将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。
3、加快电网改造
按照电网的规划，优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，优化电网结构，满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构，提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪，变电所内装设小电流接地选线装置，采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置，准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105 CV接地故障查找仪器，尽快确定故障点。大力开展10 kV配电网带电作业。带电接引，处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法，同时加强带电作业人员培训，配置工器具、带电作业车等，不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时，应严格执行有关规章制度，确保安全。
五、结语
总之，配电自动化作为一种新型的应用技术，具有广阔的前景。从配电自动化来讲，它能够有效改善供电质量和服务质量，降降低风险，具有良好的社会效益和经济效益，必将有更大的发展应用空间。但同时，我们也应该努力提高对于配电自动化的认识，不断创新，将配电自动化技术发展到一个新的高度，更好的服务于社会和人民。
关键词：电力系统；配电自动化；定义；应用；发展去向
一、配电自动化的概述
配电自动化是一个庞大复杂的、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。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，需求侧管理必将被重视。
二、配电自动化在电力系统中的作用
1、减少停电时间，提高供电可靠性
配电网络经过改造后，实现“手拉手”或环网供电方式，利用馈线自動化系统，可对配电线路进行故障检测定位、自动隔离故障区段并恢复对非故障区段的供电。这样就缩小了停电范围，大大提高了供电可靠性。
2、不断提高供电能力、开拓电力市场
实施配电自动化，能正确判断故障位置，自动隔离故障，自动恢复供电，将故障损失减少到最小程度，大大提高了电网安全性和可靠性，提高了事故处理的效率，从而提升供电能力，赢得消费者好评。
3、减少配电检修维护费用
在正常运行时可对各类配电设备、线路进行在线监测；在发生故障时可对故障进行自动定位，确定故障类型，节省检修维护费用。
4、节省总投资
实施馈线自动化所需要的线路改造、设备投资比较大，但总体上可节省投资。首先是线路经过改造后提高了设备利用率，节省了电力设施基本建设投资；其次是实施馈线自动化后，能提供信道、中心站设备等共享资源，可在其基础上扩充其他配电自动化子系统，如配变监控子系统、自动抄表子系统，避免进行重复投资。
三、当前配电自动化发展方向
变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。集成化、智能化和综合化是一发展趋势。早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按"功能定向"的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。
四、如何优化配电自动化管理
1、信息管理
信息管理是配电自动化系统的基本功能，信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录；配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据；要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程，信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息，其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好，能使保护在毫秒级时间内动作。在无功控制等功能中数据的精度比实时性更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的，并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化，远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失，远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时，可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。
2、安全管理
安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时，首先要辨识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时，大多数馈电线将互连起来，以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统，故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时，馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数，如果故障消失则重合成功，如果是永久性故障，馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析，推求出故障位置，在电源已经切断的条件下，自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式，控制操作适当的刀闸和断路器，将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。
3、加快电网改造
按照电网的规划，优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，优化电网结构，满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构，提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪，变电所内装设小电流接地选线装置，采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置，准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105 CV接地故障查找仪器，尽快确定故障点。大力开展10 kV配电网带电作业。带电接引，处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法，同时加强带电作业人员培训，配置工器具、带电作业车等，不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时，应严格执行有关规章制度，确保安全。
五、结语
总之，配电自动化作为一种新型的应用技术，具有广阔的前景。从配电自动化来讲，它能够有效改善供电质量和服务质量，降降低风险，具有良好的社会效益和经济效益，必将有更大的发展应用空间。但同时，我们也应该努力提高对于配电自动化的认识，不断创新，将配电自动化技术发展到一个新的高度，更好的服务于社会和人民。