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【摘 要】本文对电力系统配电网自动化系统的应用模式、所面临的问题及未来的发展进行了探讨.
【关 键 词】配电网自动化；问题；发展
前言
配电网作为输配电系统的最后一个环节,其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关.配电网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一.
1电力系统配电网自动化系统的应用模式
基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统（FA）,其主要设备为重合器和分段器,不需要建设通信网络和主站计算机系统,其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电.这一阶段的配电自动化技术,以重合器与电压时间型分段器配合模式为代表.这种实施模式仅仅实现了配电自动化系统的馈线自动化功能,以达到提高供电可靠性的目的.基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的实时应用系统,一般由主站系统、终端设备和通信系统组成,主要包括配电运行监控（DSCADA）、馈线自动化（FA）、配电高级应用（DPAS）、配电仿真培训（DDTS）等功能.在配电网正常运行时,能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用,故障时能够及时察觉,并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电.这种实施模式是配电自动化系统的主流模式之一,目前国内建设的配电自动化系统多采用此模式.没有实时应用只有配电管理功能的配电自动化系统,其主要实现配电自动化的管理功能,主要包括自动成图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）、配电工作管理（DWM）、停电管理系统（OMS）、故障投诉管理（TCM）等.这种实施模式的主要出发点是提高配电网的管理工作效率,对供电可靠性没有明显的作用,目前国内仅从管理应用角度出发建设配电自动化系统的这种模式应用较少.集实时应用和管理应用于一体的配电自动化系统,能覆盖整个配电网调度、运行、生产的全过程,还支持客户服务.主要包括配电运行监控（DSCADA）、馈线自动化（FA）、配电高级应用（DPAS）、配电仿真培训（DDTS）、自动成图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）、配电工作管理（DWM）、停电管理系统（OMS）、故障投诉管理（TCM）、负荷管理（LM）、需求侧管理（D）等功能.一般由若干系统的应用集成而成,通过这些不同系统的应用集成,达到一个完整意义上的集实时与管理为一体的配电管理系统.
2电力系统配电自动化面临的问题
电力市场环境下的配电自动化系统必须在以下几方面加以提高和改进.高度可靠和快速反应的变电站、馈线自动化系统.在电力市场环境下,为了保障终端用户的供电可靠性,自动化系统不仅要求能够正确判断故障、隔离及恢复故障,而且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.同时,因配电网故障必须中断部分负荷供电时,应能快速自动识别重要用户,优先保障其供电.为了适应市场环境下的竞争需要,SCADA（系统监控和数据采集）系统的功能应该是强大的,特别是对重要用户的监控更应该作到准确、可靠、灵敏.否则会给配电公司带来较大的损失,这种损失包括对用户的真接停电和造成社会影响的间接损失.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；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,采用可扩展综合型的配电自动化终端（CDAU）.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的复杂性,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.
3电力系统配电自动化的未来发展
现代配电自动化系统采用分层集结策略大城市配电自动化系统一般分四个层,第一层为现场设备层.主要由馈线终端单元（FTU）、配变终端单元（TYU）、远动终端单元（RTU）和电量集抄器等构成,统称为配电自动化终端设备.第二层为区域集结层.以110kV变电站或重要配电开闭所为中心,将配电网划分成若干区域,在各区域中心设置配电子站,又称“区域工作站”,用于集结所在区域内大量分散的配电终端设备,如馈线终端单元（Fru）、配变终端单元（TI‘U）和电量采集器.第三层为配电自动化子控制中心层.建设在城市的区域供电分局,一般配备基于交换式以太网的中档配电自动化后台系统.往往还包括配电地理信息系统、需方管理和客户呼叫服务系统等功能.用于管理供电分局范围内的配电网.第四层为配电自动化总控制中心层.建设在城市的供电局,一般配备基于交换式以太网的高档配电自动化后台系统和大型数据库,用于管理整个城市范围内的配电网.中小型城市的配电自动化系统一般只有前三层设备,不需要第四层.集成化、智能化和综合化是发展趋势,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,这就要求配电自动化系统采用全面解决的方案,走系统集成之路,使得各种应用之间可共享投资和运行费用,最大限度保护用户原有的投资.在馈线自动化方面,现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能,且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能,甚至集成了断路器的监视功能,且有进一步与断路器相结合,机电一体化,发展成为智能化开关的趋势.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.在电压无功控制方面,国内已经提出基于人工神经元网络的无功预测和优化决策相结合的变电站电压无功控制策略,该策略以无功变化趋势为指导,充分发挥了电容器的经济技术效益,能在无功基本平衡和保证电压合格的前提下,使变压器分接头的调节次数降至最小,消除了盲目调节,降低了变压器故障几率和减少了维护量.配电自动化新技术,配电线路载波通信技术.对低压配电网,由于终端设备数量非常多,采用光纤通信无论从成本或可行性看均不现实,为实现配电系统综合自动化的实时电价信息发布及远程读表功能,研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术,不仅可作为实现上述功能的通信手段,还可以为客户提供其他的综合通信服务.用户电力技术,用户电力技术是将电力电子技术、微处理机技术、控制技术等高新技术运用于中、低压配、用电系统,以减少谐波畸变,消除电压波动和闪变、各相电压的不对称和供电的短时中断,从而提高供电可靠性和电能质量的新型综合技术.用户电力技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求,与配网自动化技术相结合时,将实现无瞬时停电、实时控制的柔性化配电、满足用户对电能质量更高层次的要求.
4结束语
在电力系统配电自动化运行中,应针对配电自动化现状,对所面临的问题进行具体的分析,采取有效的策略加以改善,使配电自动化系统更好的适应当前经济发展的需要,更好的为社会提供高质量的电能服务.