配电网自动化范文

配电网自动化范文（精选12篇）

配电网自动化 第1篇

近年来,智能电网已成为电力界的热门话题,被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网(smart distribution grid,SDG)2方面的内容,其中,SDG具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点,对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。国内外已有不少文献介绍智能电网的基本概念及其技术内容[1,2,3,4,5],而专门针对SDG的研究则相对较少[6]。SDG与业界熟悉的配电自动化(DA)技术有着密切的联系,理清SDG与DA的关系对于了解、认识SDG十分有帮助。而按照智能电网的要求,充实提高DA技术,对于推动DA技术的发展、建设SDG具有十分重要的意义。

1 SDG的基本概念

1.1 SDG的定义与功能特征

根据智能电网的含义,可将SDG定义为:一个集成了传统和前沿配电工程技术、高级传感和测控技术、现代计算机与通信技术的配电系统,更加安全、可靠、优质、高效,支持分布式电源(distributed electric resource,DER)的大量接入,并为用户提供择时用电等与配电网互动的服务。

SDG是人们对未来配电网的愿景。它不是一项局部的技术,也不是传统配电网的简单改进与提高,而是将各种配电新技术进行有机的集成、融合,使系统的性能出现革命性的变化。它具有以下功能特征:

1)更高的安全性。能够有效抵御自然灾害与外力破坏的影响。

2)自愈能力。能够及时检测出已发生或正在发生的故障并进行相应的纠正性操作,使其不影响用户的正常供电或将其影响降至最小。自愈主要是解决“供电不间断”的问题,包括故障重合闸等引起的瞬间断电。

3)更高的电能质量。提供电压有效值和波形符合用户要求的电能。

4)支持DER的大量接入。不再像传统电网只能被动地硬性限制DER接入点与容量,而是从有利于可再生能源发电足额上网、提高运行效率、节省整体投资出发,积极接入DER并发挥其作用。

5)支持与用户的互动。一是应用智能电表,实行动态实时电价,让用户自行选择用电时段;二是允许用户拥有的DER(包括电动车等)向电网送电。

6)更高的资产利用率。通过完善的实时监控,提高系统容量利用率,减少一次设备投资,达到所谓的“电子换钢铁”的投资效果;通过优化潮流分布,减少线损,提高运行效率。在线监测并诊断设备运行状态,实施状态检修,延长设备使用寿命。

7)对配电网及其设备进行可视化管理。实时采集配电网及其设备运行数据以及电能质量、故障停电等数据,为运行人员提供高级的电网监控界面,克服目前的 “盲管”现象。

8)配电管理与用电管理的信息化。将配电网实时运行与离线管理数据高度融合、深度集成,实现设备管理、检修管理、停电管理以及用电管理的信息化。

配电网直接面向用户,是保证供电质量、提高运行效率的关键环节。目前电力用户遭受的停电时间,95%以上是由于配电系统原因造成的(扣除发电不足原因);电力系统损耗中约有一半产生在配电网。此外,DER接入的影响主要在配电网,与用户互动的着眼点也在配电网。要实现智能电网的整体建设目标,必须给予配电网足够的关注。

1.2 SDG的主要技术内容

SDG的主要技术内容有:

1)配电数据采集与监控(SCADA)技术。

2)变电站自动化(SA)。

3)馈线自动化(FA),指中压电网故障定位、隔离与自动恢复供电技术。

4)高级量测体系(advanced metering infrastructure,AMI),是一个使用智能电表收集并分析用户用电数据的系统[6]。AMI是传统自动抄表(AMR)技术的新发展。

5)配电管理自动化,包括设备管理、检修管理、停电管理、规划设计管理等内容。

6)客户信息系统(CIS),又称用电管理系统,对用户及其用电信息进行计算机管理。

7)配电设备在线监测技术。

8)DER并网技术,包括DER的“即插即用”、优化调度以及微网(micro grid,MG)共3部分内容。MG是指接有DER的配电子系统,可脱离主网独立运行。

9)柔性交流配电技术(简称配电FACTS),是FACTS技术在配电网的延伸[7],又称定制电力技术。

10)故障电流限制技术,指利用电力电子、高温超导等技术限制短路电流。

2 SDG与DA的关系

2.1 DA技术

DA指利用现代计算机、通信与信息技术,将配电网的实时运行、电网结构、设备、用户以及地理图形等信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化[8]。其作用主要是提高供电质量、用户服务质量和配电网管理效率。

DA的主要技术内容有:

1)配电网运行自动化(distribution operation automation,DOA),包括配电SCADA、SA、FA共3个方面的内容。

2)配电管理自动化功能,包括设备管理、检修管理、停电管理、规划设计管理等功能。

3)用户自动化,包括自动抄表与客户信息管理2部分内容。

在中国,高压配电网的运行监控一般由地区调度自动化系统完成,中压配电网的运行监控与FA由DOA系统(又称配电网调度自动化系统或配电网自动化系统)完成。SA系统在完成变电站的保护监控功能的同时,向地区调度自动化系统、DOA系统提供变电站实时运行数据。配电管理自动化功能由配电地理信息系统(GIS)完成。用户自动化系统包括AMR系统、CIS、客户呼叫管理系统。由以上DA系统集成形成的系统称为配电网综合自动化系统或配电管理系统(DMS)。

2.2 SDG与DA的比较

比较SDG与DA,可以看出它们之间有着密切的联系与广泛的共同性。DA是现代计算机、通信与信息技术在配电网中的应用,而这些新技术也是SDG的主要技术手段。DA的技术内容完全包含在SDG内(见图1),且是SDG的主要内容,具有举足轻重的作用。

但与DA相比,SDG有着革命性的变化:

1)技术内容更为丰富。DA属于配电系统二次技术的范畴,而SDG是各种电力新技术在配电系统中应用的总和,几乎涉及配电系统一次与二次的所有技术领域。SDG以提高系统整体性能、节约总体成本为目的,强调各种技术的有机融合、协调应用。例如,将灵活的网络结构、配电FACTS设备与广域保护、分布式智能控制相结合,实现配电网故障快速自愈,将其对用户的影响降至最小。

2)性能更为完善。支持DER的大量接入、深度渗透。通过综合应用先进的测控技术、电力电子技术并发挥DER、需求侧管理的作用,使供电可靠性、电能质量、资产利用效率等都较传统配电网有实质性的提高。

3)实现与用户的互动,包括为用户提供择时用电、自有DER上网等。DA中的AMR技术只是单向读取用户电表显示的用电量,不支持与用户互动的功能。

3 高级DA技术

3.1 高级DA的基本概念

SDG的出现给DA的发展提出了新的要求。有必要根据SDG的发展目标,合理规划DA的功能,充实提高DA的技术内容。为此,美国电力科学研究院在“智能电网体系” (intelligrid architecture) 研究报告中提出了高级DA的概念。该报告将高级DA定义为:配电网革命性的管理与控制方法,它实现接有DER的配电系统的全面控制与自动化,使系统的性能得到优化[9]。高级DA是对常规DA技术的继承与发展,是SDG中的DA。除对常规DA功能的进一步完善提高外,高级DA的主要特点体现在支持DER的大量接入、深度渗透上。

目前,SDG已作为一个包含所有配电新技术的概念,为了使高级DA更有针对性,有必要重新划分其技术内容。在中国供电企业中,高压变电站、中低压配电网与用电是3个不同的专业领域,分属3个不同的部门管理。业界所说的“配电网”一般是指中低压配电网。从便于自动化系统建设与管理的角度出发,建议将高级DA的技术内容限定为中低压DOA与管理自动化(或管理信息化)2个方面,而将常规DA中用户自动化的内容作为SDG独立的技术分支。为与常规DA的概念加以区分,可将高级DA中的DOA和管理自动化分别称为高级DOA和高级配电网管理自动化。完成高级DA功能的系统包括DOA系统、配电GIS这2种相对独立的系统。为与常规DA系统加以区分,可在这些系统名称前冠以“高级”二字。

3.2 高级DA关键技术

3.2.1 IP通信网络

长期以来,通信是制约常规DA技术发展的瓶颈,存在的主要问题有:

1)采用点对点或点对多点通信方式,只能在终端与主站或配电子站之间进行通信,配电终端之间不能交换数据,无法实现一些就地控制功能(如就地快速故障隔离)。

2)采用配电子站转发终端数据,终端与主站之间不是透明传输,配置与管理维护工作量大。

3)通道带宽有限,难以传输故障录波、电能质量扰动记录等批量数据。

随着通信技术的进步和通信设备成本的降低,目前已具备条件建设一个覆盖配电网中所有节点(控制中心、变电站、分段开关、用户端口等)的广域IP通信网。它将克服常规DA通信技术存在的问题,给配电网保护、监控与自动化技术带来革命性的变化。配电网广域IP通信网的主干网采用光纤组网技术,分支网可采用无线(如ZigBee技术)、载波等方式。

3.2.2 配电网广域测控体系

高级DOA系统由配电网调度主站(简称主站)、IP通信网络、各种现场智能电子设备(IED)和局域分析控制子站(简称子站)组成。从逻辑上,可把高级DOA系统分成配电网广域测控体系和高级DA应用软件(包括IED的应用软件)2个层次。

配电网广域测控体系包括IP通信网络与主站和IED中的数据采集、管理、通信等部分的技术内容,其作用类似能量管理系统(EMS)、DMS中的SCADA子系统,为主站、子站与IED中的高级DA应用软件提供配电网运行数据采集、传输与管理服务。配电网广域测控体系与用户端的AMI一起,构成SDG信息交换与集成的基础设施。

配电网广域测控体系支持常规SCADA的所有功能。除此之外,还具有以下功能特征:

1)支持子站的应用。子站收集、分析一个局部区域内(如一条母线范围内)的运行数据,并对区域内设备进行相应的控制操作。子站用于故障自愈操作、电压无功调整、DER保护控制等方面,可以提高响应速度,减轻主站实时处理压力。由于采用IP通信方式,配电网广域测控体系中的子站不再像常规的配电子站那样转发区域内所有终端数据,其管理维护工作量大为减少。

2)支持IED之间的对等实时数据交换,使其能够不依赖于主站或子站完成局部区域保护控制功能,进一步提高控制速度,简化系统构成。

3)支持同步相量测量、配电设备在线监测,能够记录故障与电能质量扰动数据。

4)支持故障等事件信息与控制命令的快速传输。

5)具有良好的开放性,支持“即插即用”。能做到这一点的关键是通信协议的标准化。具体措施是扩展用于SA的IEC 61850标准,使其覆盖DER、配电FACTS装置等配电设备。美国电力科学研究院在这方面已做了大量的工作,国际电工委员会(IEC)也在开展这方面的工作。

6)具有网络与系统管理功能,能够收集网络管理信息,向网管工作站报告网络与终端设备的错误。

7)能够提供安全访问控制。

3.2.3 DER控制与调度技术

高级DA支持DER的“即插即用”与优化调度,其核心支撑技术除广域保护、电压无功控制外,还包括以下2项内容:

1)MG技术[10]。高级DA采用面向MG的子站和分布式智能技术控制MG与主网的连接与脱离,实时调控MG中的DER与负荷,在其与主网脱离后,保证电压与频率的稳定。

2)虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)技术。VPP将配电网中分散安装的DER进行统一调度,以达到优化DER的利用、降低电网峰值负荷、提高供电可靠性的目的。高级DA主站支持对DER的可视化管理,具备在线快速模拟仿真与分析功能,为调度员决策提供技术支持。

3.2.4 企业集成总线

目前,供电企业普遍存在“自动化信息孤岛”现象,导致重复投资、系统难以扩展、数据来源不一致、管理维护工作量大等问题。解决问题的办法是采用IEC 61970和IEC 61968标准,构建供电企业信息集成“软总线”,简称企业集成总线,实现不同自动化系统的信息共享与交换。

企业集成总线的核心技术包括:

1)公共信息模型(CIM)。IEC 61970标准规定了用于EMS应用程序接口(API)的CIM。IEC 61968扩展了CIM,面向配电网应用增加了资产管理、工作管理、规划管理、配电管理、GIS、停电管理等信息模型。目前的研究工作一方面是扩展CIM,使其覆盖DER等新应用,另一方面是研究CIM与IEC 61850中SA数据模型的统一与协调,以实现主站与SA系统的无缝通信连接。

2)中间件技术。利用中间件将应用软件封装为可以在异构平台上运行的组件,实现其在企业集成总线上的共享。以前开发的企业集成总线,其中间件一般都使用公共对象请求代理体系结构(CORBA),其优点是实时性好,不足之处是复杂、成本高。近年来涌现的企业服务总线技术,是传统中间件技术与可扩展置标语言(XML)、Web服务等技术结合的产物,易于实现,可靠性高,在供电企业信息集成中应用前景广阔。

供电企业在进行自动化系统集成时,不可避免地会遇到一些老的自动化系统不支持企业集成总线的问题。实际工程中,可在旧的系统端增加一个封装模块(wrapper)实现其与企业集成总线的连接。

4 结语

由于历史原因,中国配电网投资相对不足,这是目前制约电力系统供电质量与运行效率提高的薄弱环节,亟待进一步加强、提高。而国家大力推动可再生能源发电以及电动车发展的政策更是给配电网提出了新挑战。智能电网的提出为解决这些问题创造了条件,给配电技术的发展指明了方向。积极研发并推广应用SDG技术,对于建设现代配电网,更好地满足中国经济与社会发展对电力系统的要求,具有十分重要的意义。

建设SDG,首先要从高级DA入手。要认真总结中国十几年来DA工作的经验教训,结合SDG发展的要求,做好高级DA功能与自动化系统规划工作,切实解决好以前DA建设中存在的实用化程度差、“自动化信息孤岛”、管理维护工作量大等问题。坚持长远规划、分步实施的原则。要优先建设覆盖配电网主要节点的IP通信网,为对系统进行全面的监控、完成各种高级DA应用功能打好基础。应用企业信息集成总线技术,实现各种自动化系统有效集成。要把保证系统的开放性、“即插即用”放在突出的位置。在系统接口设计与通信协议的选择上,要贯彻IEC 61968、IEC 61790与IEC 61850标准,不能选用不符合标准的产品,更不能贪图方便或以“有特色”为由,另起炉灶自行定义标准。对于暂时还没有正式标准的应用,也要跟踪国内外标准发展动态,为系统向未来“标准设计”过渡创造条件。

摘要：从智能配电网(SDG)与配电自动化(DA)的定义、功能与技术内容入手,分析了SDG与DA之间的联系。介绍了高级DA的基本概念及其关键技术。对中国高级DA的研发与应用工作提出了建议。

关键词：智能电网,智能配电网,配电自动化,配电网监控

参考文献

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[4]肖世杰.构建中国智能电网技术思考.电力系统自动化,2009,33(9):1-4.XI AO Shijie.Consideration of technology for constructing Chinese smart grid.Automation of Electric Power Systems,2009,33(9):1-4.

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配电网自动化 第2篇

配电网故障，在供电系统中普遍存在，部分供电企业选用断路器代替开关，并期望故障产生的时候，离故障区域最近的断路器可以及时跳闸将故障电流阻断，进而避免故障影响到整条供电线路。但是，在实际的情况之中，故障产生后，由于各级的开关保护配合问题的存在，导致了越级以及多级跳闸现象的发生，同时给判别故障的性质工作带来困难。为将这一现象避免，部分供电企业则利用负荷开关作馈线开关，这一方法虽解决了多级跳闸与故障性质的判断等问题，但却存在有一点故障全线就会出现瞬时停电的弊端，使得用户停电现象频繁。

随着馈线的主干线路的绝缘化与电缆化比例不断升高，供电的主干线出现故障的频率明显的减少，故障大部分在用户支路产生。所以，部分的供电企业在用户支线的入口位置，设置了具备单相接地与过电流储能跳闸功能饿开关，其目的是为了将用户侧的故障自动隔离，避免用户侧的故障波及全线，同时确立故障的责任分界点。

二、 故障的处理

2。1、两级级差保护配置的原则

在两级的级差保护配合之下，线路之上保护配置与开关的类型组合的选择原则：分支、用户以及变电站的出线开的开关选取断路器;主干的馈线开关均用负荷开关;分支、用户的断路器开关，其保护动作所设定的动作延时的时间为0;而变电站的出线开关为200至250ms。

采取该两级级差的保护配置之后，所具备的优点：其一，分支、用户产生故障之后，故障点先跳闸，变电站的出线开关则不会跳闸，所以，不会导致全线停电;将故障发生时停电的用户过多这一问题有效的解决了。其二，开关越级、多级跳闸地现象将不再产生，简化了故障的处理过程;操作的开关数量减少，恢复瞬时性的故障所用的时间很短;将全断路器的开关馈线的不足克服了。其三，主线采取负荷开关比采取全断路器经济。

2。2、两级级差的保护之下故障的处理

其一，当主干线是全架空的馈线，其集中式的故障处理是：当馈线产生故障之后，变电站的出线断路器将跳闸进而将故障电流切断。在0。5s的.延时之后，变电站的出线断路器将闭合;如果闭合成功，那么其肯定是瞬时性的故障，如果失败，则肯定是永久性的故障。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。当为瞬时性的故障时，将相应的信息存入到瞬时性的故障处理的记录中;当为永久性的故障时，则对故障周边的开关、分闸进行遥控，以将故障区域隔离，同时遥控相应的变电站的出线的联络开关与断路器闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。

其二，当主干线是全电缆式的馈线时，其集中式的故障处理的步骤是：若馈线产生故障之后即被认定为永久性的故障，变电站的出线的断路器则会跳闸将故障的电流切断。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。对相应的环网柜的故障点周边区域的开关、分闸进行遥控，将故障区域隔离出来，同时对相应的环网柜地联络开关与变电站的出线的断路器开关闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。

其三，当分支、用户产生故障之后，其集中式的故障的处理步骤是：相应的分支、用户的断路器发生跳闸将故障电流切断。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是架空的线路，就可以快速的对重合闸进行开放控制，经过0。5s的延时之后，相应的断路器将闭合。如果重合成功了，则可以断定其是瞬时性的故障，如果重合失败，则可以断定其是永久性的故障。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是电缆式的线路，就可以直接的断定其是永久性的故障。如图1a所示的架空配电的线路，当采取两级级差的保护再配合跟集中式的故障进行处理的时候，其具体的配置为：变电站的出线的开关是S2和S1与用户的开关B2和B1所采取的断路器;联络用开关和分段用开关A1到A7所采取的负荷开关;B2和B1断电器的保护动作的延迟时间设置成0s，而变电站的出线的断路器S2和S1则设置为200ms。由于主干线是全架空的线路，因此，变电站的出线的断路器与用户的断路器重合闸的控制均是开放的。在本文的图中，圆圈表示的是负荷开关、方块表示的是断路器、空心表示的是分闸，实心表示的是合闸。

文中图1所示的是两级级差的保护与集中式的配电的自动化配合地典型的架空配电的线路于分支线与主干线产生了故障之后地处理过程为：

①假定A2到A3间的馈线段产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：S1断路器将跳闸将故障的电流切断;如图1b所示。在经过了0。5s的延时之后，变电站的出现的S1断路器重合;如图1c所示。因为重合的是永久性的故障，所以重合失败，同时断定其是永久性的故障;如图1d所示。配电的自动化的主站依据配电的终端所上报的A2、A1和S1开关流经的故障电流;而其他的开关没有故障电流流经地信息;因此断定出，故障产生于A3与A2间的馈线段;所以，对A3与A2负荷开关两个分闸进行遥控，将故障区域进行隔离;如图1e所示。接着对A5与S1合闸进行遥控，将正常区域的供电恢复;如图1f所示。

②假定B1所带的用户的线路下产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：B1断路器则跳闸将故障的电流切断;如图1g所示。在经过了0。5s的延时之后，断路器B1重合;如图h所示。因为重合在永久性的故障之上，故重失败;B1断路器跳闸且不能再重合;完成了的隔离;如图1i所示，由此可见，主干线没有受到故障的影响而形成短暂的停电。

2。3、三级级差的保护配置的原则

采取无触点的驱动技术与永磁操动的机构地三级级差的保护典型的配置通常有下面三种：

其一，变电站的10KV的出线开关与馈线的用户开关和分支开关共同形成了三级级差的把好;如图2a所示。B1到B4用户开关的保护动作，其延迟的时间设置成0s;而馈线的分支开关A6和A5设置成100到150ms之间;而变电站的出线开关则设置成250到300ms之间。

其二，变电站的10KV的出线开关与某一个馈线分段的开关和馈线分支的开关三者形成了三级极差的保护;如图2b所示。在其中，馈线分支的开关A6、A5和A7的保护动作的延迟时间设置成0s;而馈线分段的开关A2的保护动作的延时设置成100到150ms;而变电站的出现开关则设置成250到300ms。

其三，变电站的10KV的出线开关和环网柜的出现开关和中间的某级的换王国地进线开关三者形成了三级级差的保护;如图2c所示。在其中环网柜的出线开关B1到B2的保护动作的延迟时间均设置成0s;而中间的开关A4的保护作动的延迟时间设置成100到150ms;而变电站的出线开关则设置成250到300ms。

其中，三级级差的保护和集中式的故障处理的配合原理和两级级差的保护处理的情况相似，在此就不赘述。

参考文献：

[1] 刘健，倪建立，杜字.配电刚故障区段判断和隔离的统一矩阵算法[J].电力系统自动化，，23(1).

配电网自动化系统探析 第3篇

【关键词】配网自动化；线损；技术；供电质量；配电管理系统

一、配网自动化的基本问题

尽管中国的配网自动化工作已进入了试点实施阶段，但对于配网自动化的认识仍然众说纷纭，下面仅对配网自动化的概念、范围、任务、可靠性原则进行阐述。

（一）概念

配网自动化：利用现代电子技术、通讯技术、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检测、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，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。

（二）范围

110kV及以下电力网络属于配电网络，它包括高、中、低压配电网络，要讨论的配网自动化特指10kV中压配电网自动化。

（三）任务

1.使整个配电网线损降至最小，提供优质的供电质量。

2.在整个配电网事故情况下，系统能适时分析确定事故原因，排除因瞬间故障造成的不必要的停电事故；对于永久性故障，系统将及时分隔故障段，进行电网重构，保障非事故线路段尽快恢复供电。

（四）可靠性原则

实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循原则：

（1）具有可靠的电源点；

（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）；

（3）具有可靠的设备（一次智能化开关、二次户外FTU、TTU等）；

（4）具有可靠的通信系统（通信介质、设备）；

（5）具有可靠的主站、子站系统（计算机硬件、软件、网络）。

二、配网自动化系统的基本构成

配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为三个子系统：配网自动化主站系统；配网自动化子站系统；配网自动化终端。

（一）配网自动化主站系统

主站系统由三个子系统组成：配电SCADA主站系统；配电故障诊断恢复和配网应用软件子系统DAS；配电AM/FM/GIS应用子系统DMS构成

1.配电SCADA主站系统由前置机服务器（RTU服务器）、SCADA服务器、调度员工作站（MMI）、报表工作站、DA服务器、GIS服务器等组成。前置机服务器：它包括若干台前置机服务器。其中一台为主前置机服务器，当服务器出现故障时，从前置机服务器中的一台自动成为主前置机服务器，以保证系统的正常运行，这是由nap来完成的。主前置机服务器通过dater接收子站通过交换机发送来的数据，由vcterm经过规约解释存入当地内存，形成生数据实时共享内存。主前置机服务器通过rawd向若干从前置机服务器发送生数据，各从前置机服务器通过datsrv接收主前置机服务器发送来的生数据形成自己的生数据实时共享内存。

SCADA服务器：它包括若干台SCADA服务器。其中一台为主SCADA服务器，当服务器出现故障时，从SCADA服务器中的一台自动成为主SCADA服务器，以保证系统的正常运行，這是由nsp来完成的。主SCADA服务器通过datsrv接收主前置机服务器发送来的生数据，经过处理形成熟数据。将形成的熟数据存入内存，形成实时库。同时将形成的熟数据存入硬盘，形成历史库，历史库全系统唯一只有一个。需要历史数据时，从历史库取数据。取数据的方式有：polling方式；stream方式；sql方式。整个主站系统为一个局域网，通过交换机或HUB连接在一起。

2.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。在进行DA联调测试前，必须保证以下条件完整无误：

（1）主站置库完毕并经反复检查无误；

（2）主站、子站和FTU之间的通讯正常；

（3）对要进行DA测试的FTU进行遥测、遥控、遥信调试，并保证其功能正常；

（4）恢复无故障区段的供电时，必然涉及到变电站出口断路器，因此要对变电站的出口断路器进行遥控测试。另外，在DA测试中采用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方式启动配电自动化系统的DA功能，完成一次设备的实际动作。实现故障的自动隔离、非故障区段的恢复可以采取多种方法，取决于自动化装置的技术特点和整体方案。一般有就地控制和主站远方控制两种方式。就地控制以馈线终端单元（FTU）之间的配合为主，不需要通信通道，通过对线路过流或过压的检测，以及对开关分合闸的逻辑控制实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复；主站远方控制方式需要有可靠的通信通道，通过主站软件对FTU上传信息的分析判断，制定合理的隔离策略和网络重构策略，远方控制配电开关实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。

（二）配网自动化子站系统

因为配网监控设备点多面广，配电SCADA系统的系统测控对象既包含较大容量的开闭所、环网柜，又包含数量较多、分布较广的柱上开关，不可能把所有的站端监控设备直接连接到配电主站，因此必须增设中间一级，称为配电子站（SUB-STATION），由其管理其附近的柱上开关、开闭所、配电站端监控设备，完成“数据采集器”、馈线监控、当地监控及馈线重合闸的功能；并将实时数据转送配电主站通信处理器，这样既能节约主干通道又使得配电自动化主站SCADA网络可以继承输电网自动化的成熟成果。

（三）配网自动化终端

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，既要实现FTU、TTU等的三遥功能，又要实现对故障的识别和控制功能，从而配合配网自动化主站及子站实现城区配网运行中的工况检测、网络重构、优化运行以及网故障时的故障隔离和非故障区域的恢复供电。

为本系统配套的WPZD-110型FTU，其容量为9路遥测量，8路遥信量，4路遥控量，具有与上级站通讯的RS-232接口，也有与下级站通讯的RS-485接口。其主要功能有：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。该市城局配电网采用环网结构，电源取自馈线的不同母线，按闭环方式运行。配电网络的构成有电缆和架空线路两种方式。其中架空线路双电源手拉手供电是以往最基本的形式。线路主干线分段的数量取决于对供电可靠性要求的选择。理论上讲，分段越多，故障停电的范围越小，但同时实现自动化的方案也越复杂。那么要实现系统对各段的故障能够自动准确识别并切除，且最大限度缩短非故障区域的停电时间的愿望，也就更有难度。

三、通信

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。通信是实施配网自动化的一个重点和难点，区域不同、条件不同，通信方案也多种多样，主要有光纤、有线电缆、电力载波、微波、扩频等，但就目前配网自动化技术不够成熟的情况下，采用混合通信方案是比较符合实际的原则。

四、结论

配电自动化助力一流配电网建设 第4篇

近年来, 伴随着一流配电网概念的提出, 以及人们对于供电质量要求的提升, 配电自动化 (DA) 系统开始了一轮迅猛的发展。2009年, 我国的北京、银川、厦门以及杭州4个城市进行了DA试运作, 到2013年末, 已经有超过200个城市构建了DA系统。新的DA系统有效加强了电网的顶层设计, 更强调系统的功能性和实用性, 工程管控和运行监督也得到有效加强。这一轮DA系统的建设取得了很好的成果, 国家电网公司更是大规模对DA项目予以批准, 同意进一步建设更多的一流配电线路。根据试点电网实际运行的数据统计, 使用DA系统的第一批用户停电减少了16402.15时×户, 故障处理时间也大大降低了, 由原来的平均68.25min减少到9.5min, 可见DA业界中的实用化难题得到了有效解决。

DA试用效果良好, 我国进而对各个地区实行了新的一流配电网规划, 以进一步提升用户用电质量。

2 一流配电网规划

2.1 规划目标

一流配电网的主要规划目标就是根据电网现行状况, 分析出薄弱环节, 对其进行完善规划, 综合考虑企业的经济效益和社会效益, 构建出可靠优化的主网架和中低压配电网, 做好智能电网的过度, 为未来的电网发展打下坚实的基础, 进而有效满足未来社会发展对电网提出的要求。

国家电网提出的具体规划要求主要包括:经过逐渐改造, 国家电网的供电能力得到逐步提升, 主网架得到优化, 并计算出更加合理的主网运行策略;通过电网的改造, 满足当地经济发展用电的需要, 并尽量超前, 留出一定的裕度;电网规划合理, 结构清楚, 分层清晰, 能够进一步发展成为适合城市用电的智能电网, 农网线路中的设备老旧、线路卡等问题要予以解决, 减少用电故障;根据现有电网的运行状况设计合适的技术原则, 整改变电站的接线形式、中低压配电网结构、主变压器的基本容量, 规范导线横截面;优化电网结构, 改造薄弱部分, 更换掉损耗较大的零部件, 引进先进的节能技术和装备, 提升电网运行指标;为了未来的发展, 为通信系统打下良好基础;考虑可再生能源的运用, 合理规划主网架;充分考虑故障隔离和负荷转供, 进而实现电网智能化;进行通信规划时综合参考智能电网的基本发展需求。

2.2 主要措施

供电单位要根据上级单位的指示对年度工作规划进行调整, 由发展规划部门委托相关的咨询机构进行合理的电网规划, 委托期间一定要确定要目标以及年限;咨询机构接收到委托以后, 就要收集当地电网运行的相关资料, 包括社会经济数据、电网历史负荷、分电压设备的基础数据等, 对这些资料进行合理的整理分析, 顺应发展的需求制定出合适的电网规划;规划制定好以后, 交审批部门进行审批, 确定规划是否科学合理, 要严格审查;审查通过以后, 交由供电部分进行实地电网建设, 一旦出现问题要及时予以解决。

2.3 评估改进

一流配电网建设起来以后, 可以适当解决当地的用电问题, 同时配网自动化也有了实现的物质基础, 日后, 政府部门和供电企业还应当加强合作, 为供电的进一步发展进行规划指导, 土地、林业、规划、环保等多个相关部门都应该加强关注。

新能源的开发有利于节约不可再生能源, 便于实现可持续发展的基本目标, 更加适应当代国家经济的发展。所以, 电网规划还要综合参考新能源的接入, 选择合适的地理位置。

3 10k V目标网架建设

一流配电网的目标网架建设中, 配电网是其中的重点环节, 将直接影响整个配电网的安全可靠性。以10k V配电网为例, 分析其理论模型和边界条件, 并参考实地电网运行状况设计最优的配电网接线方案。

3.1 10k V配电网

参考国家电网公司的规定标准, 配电网典型网架如表1所示。

根据不同的供电范围, 可以选取不同的目标网架, 主要包括下列几种类型:

(1) A+、A、B类, 供电要求高, 可以采用链式结构, 若上级电源不足, 可以使用环网, 若上级电源充足, 可以采用双辐射。

(2) C类, 供电安全要求高, 采用链式或是双辐射皆可, 也可采用环网。

(3) D类, 采用单辐射结构, 若条件允许, 可以采用双辐射结构, 或环网结构。

(4) E类, 通常采用单辐射结构。

某地区10k V配电网由220k V变电站支撑, 网架结构很坚强, 基本能够满足经济社会的发展需求。该地区配电网的基本网架分布统计如表2所示。

调查发现, 该地区B、C类线路无法满足供电要求, 主要原因是近年来经济发展较快, 变电站的负荷过高, 主供线路一旦出现故障便会导致另一条线路压力过重;该地区双辐射电路很多, 供电可靠性虽然得到了保证, 但是通道紧张程度却很高, 一旦发生故障往往会导致整个变电站全停, 危害很大。

3.2 典型接线模式评估

该地区配电网接线评估模型如图1所示。

选取当地比较常见的地区, 比较不同接线模式的优劣, 进行定量以及定性分析, 评估接线模式的经济性、适应性以及可靠性, 结果分别如表3、表4、表5所示。

3.3 配电网目标网架规划

综合考虑评估结果以及同一地区的电网结构统一原则, 可以进行如下规划:

(1) B类。为了保证供电的可靠性, B类城市中心区域的目标网架应该采用双侧电源辐射接线, 为了缓解城区通道资源, 可以采用同杆架设测量, 优化架设, 即便出现通道故障, 也能有线路对变电站供电, 进而有效保证供电的可靠性, 如图2所示。

(2) C类。C类城市一般区域选取的网架是不完全双辐射接线, 即存在三条回路为110k V变电站供电, 供电可靠性很高, 若是负荷继续增长, 那么可以再分出一条线路转变成双辐射接线, 如图3所示。

配电网停电分析 第5篇

1、背景

随着电力改革工作的不断推进，售电市场逐渐放开，为企业在售电市场带来竞争和挑战，为用户提供优质高效供电服务水平和安全稳定的电网供电能力是目前配电网追求的目标。通过对近年来配网台区停电情况、用户投诉情况以及电网运营情况分析发现，频繁停电严重影响公司供电可靠性水平，导致公司不同区域、线路可靠性水平相差较大，如果用户接入个别低可靠性线路，将形成新的电网薄弱节点，增加频繁投诉和抢修工单。

针对这一问题，基于用电采集系统中台区和线路的台账信息、运行数据进行整合分析建模，将配电网停电情况通过时间、区域、负荷以去呈现和分析，从而实现对各单位配网停电情况进行全面监测分析，对供电可靠性水平进行动态监测评估，对停电数据进行智能化监测，以此辅助供电公司相关业务部门通过分析结果针对不同行业、不同类型的用户进行可靠性水平评估。

2、方案整体思路

通过采集用电信息采集系统公变、专变台区台账信息、运行信息，线路台账信息、运行信息等数据资源，进行数据预处理，对比分析各台区或线路停电数量、停电时长、停电时段、停电频次、最高负荷时段、最低负荷时段等指标，并根据实际现状建模分析达到以下两个目标：

1、经常停电台区范围及原因定位：对比分析各地区停电台区累计停电频次、停电时长等指标分布情况，计算各台区供电可靠性，得出影响地区供电靠性最大的停电台区范围，定位该部分台区停电主要原因，为后续进行配网停电设备故障处理、设备检修提供依据。

2、台区精准停电时间范围判定：利用数据分析模型和算法，依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

通过对以上停电原因和停电时间范围进行归纳分析，降低用户平均停电时间、用户平均停电次数，从而提高供电可靠性。

供电可靠性指标

供电可靠率=(1－(用户平均停电时间-用户平均限电停电时间)/统计期间时间)×100% 用户平均停电时间=∑（每次停电时间×每次停电用户数）/总供电用户数 用户平均停电次数=∑每次停电用户数/总供电用户数。

注：我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间≤8.76小时；重要城市中心地区达到了4个9（即99.99%）以上，用户年平均停电时间≤53分钟。

配网台区停电分析主要包括以下步骤。数据采集

数据探索与预处理 建模分析 应用反馈

业务系统数据抽取数据探索与预处理建模分析应用反馈选择性抽取数据源历史数据数据探索分析数据规约建模数据数据变换台区聚类分析模型优化模型分析模型应用应用结果

3、数据采集

数据源系统：用电采集系统 数据范围

1、台账信息：公变、专变、线路台账、用户信息

目前已有数据：公专变基础信息表：“ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_GIS” 线路表：ESDC_ODS.T_ODS_N_DISNET_LINE_YX 用户信息：ESDC_ODS.T_ODS_N_ZHUCUN_SPOT_BOOK 问题：用户信息数据为手动填报上报，准确性较低、数量少，数据质量不高。

2、运行信息：公专变负荷、电量等运行信息半年至一年范围内数据。目前已有数据：公专变每半小时运行数据、公专变每半小时历史停电数据 “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q”； “ESDC_ODS”.“ODS_DISNET_DD_I_U_P_Q_TIME” 问题：

1、由于公专变每半小时运行数据量极大，故历史运行全部数据并未存储，只存储公专变停电数据，数据存在大量缺失；

2、公专变运行数据中负荷值(P)、电量值（PRI_TR_HIGH_PQ，PUB_LOW_PQ）数据异常值较多，数据准确性不高。

3、目前公专变运行数据只能判断其停电及未停电状态，并不包含停电原因，此部分数据存在缺失。

4、数据探索与预处理 4.1数据探索分析

目前已采集公专变台区运行数据如下：

配变运行数据主要包括三相电压、三相电流、有无功、电量、额定容量等信息。配变停电条件判断：Ua=-999 根据配变停电条件，计算配变累计停电次数分布情况 配变停电次数占比=各配变停电总次数/∑总停电次数 停电频次按配变帕累托图分布

根据配变停电条件，计算配变累计停电时长分布情况 配变停电次数时长占比=各配变停电总时长/∑停电总时长

停电时长按配变帕累托图分布

利用相关系数法对停电频次与停电时长进行关联分析(一般情况为正相关性)

停电时长与停电次数关联分析

计算停电频次及停电时长累计占比后20%的TOP50台区供电可靠性 计算停电频次及停电时长累计占比前80%的台区的供电可靠性

计算各地区配变台区供电可靠性分布情况

根据配变台区停电分布情况，确定影响供电可靠性的主要台区范围，对影响供电可靠性高的台区确定停电停电的主要原因占比

台区停电主要原因： 高压开关故障 高压保险故障 高压引线故障 低压引线故障 低压总开故障 低压终端箱表故障 低压出线故障 用户内部故障

实际应用：根据影响供电可靠性最高的台区范围及造成台区停电的主要原因，在实际工作制定停电计划时，重点关注该部分台区运行情况，在实际检修过程中重点关注造成台区停电的设备运行情况。

4.2数据预处理

根据后续算法建模需要，数据预处理主要针对以下几方面进行

1、数据清洗

数据清洗目的是从业务及建模的相关需要方面考虑，筛选出需要的数据。由于本方案的配变运行原始数据并不是所有的数据都需要分析，因此在进行数据处理时，将赘余的数据进行过滤

（1）通过数据探索分析和后续建模需要，配变运行数据属性只需所属地市、所属区县、所属线路、设备ID、设备名称、时间、P、Q、电量等信息，其余属性值全部过滤。

（2）配变运行数据中存在部分重复数据，此部分数据需剔除。

2、异常值、缺失值处理

异常值处理：由于后续建模需要用到台区每天每隔半点的负荷值，由于设备在采集负荷数据过程中，可能由于系统问题，负荷值远远异常于正常值，故可设定阈值，对超过该范围的数据进行更新处理。

缺失值处理：由于设备负荷值的采集具有连续性，故对某些缺失的值可利用邻近值插补法，对缺失值进行处理。

3、数据变换属性规约

根据数据清洗、异常值及缺失值处理的结果将数据加工成后续建模所需的数据。

5、建模分析

模型主要目的为依据台区用电负荷高峰和低谷时间范围分布，将台区聚类分析为不同的类型(如单峰型、双峰型、多峰型、U型等)。在实际中进行单台区停电时，可根据该台区的类型，制定不同的停电时间范围，减少供售电损失，提高供电可靠性。

由于配变运行数据为时间序列类型数据，当序列出现一定的漂移，则欧式距离度量会失效，故模型主要采用DTW和K-Means相结合的算法对各配变台区运行数据进行聚类分析。

通过DTW算法对各台区之间的负荷序列值进行匹配，得到两组序列之间的距离，最后通过K-Meas聚类方法对距离大小进行评估。

也可通过对同一台区不同时间内的序列进行聚类，评估该台区在某一时间段范围内的负荷类型。

1、利用DTW算法对各配变台区运行时间序列完成距离计算

DTW算法原理介绍

Dynamic Time Warping（DTW）是一种衡量两个长度不同的时间序列的相似度的方法。

在时间序列中，需要比较相似性的两段时间序列的长度可能并不相等，例如对比某个台区的负荷值在某几天内运行趋势，可能由于某些原因，负荷峰值和低估值所处时间段范围会有差异，该情况下，使用传统的欧几里得距离无法有效地求的两个时间序列之间的距离（或者相似性）。

大部分情况下，两个序列整体上具有非常相似的形状，但是这些形状在x轴上并不是对齐的。所以在比较他们的相似度之前，需要将其中一个（或者两个）序列在时间轴下warping扭曲，以达到更好的对齐。而DTW就是实现这种warping扭曲的一种有效方法。DTW通过把时间序列进行延伸和缩短，来计算两个时间序列性之间的相似性。

目标：通过DTW算法求得两个(或多个)时间序列最小累计距离，距离越小则序列之间相似性越高

2、利用K-Means算法对处理过的运行数据进行多次聚类 K-Means算法原理介绍

K-Means为基于距离的非层次聚类方法，在最小化误差函数的基础上将数据划分为预定的类数K，采用距离作为相似性评价指标

1）从N个样本数据中随机选取K个对象作为初始聚类中心

2）分别计算每个样本到各个聚类中心的距离，将对象分配到距离最近的聚类中

3）所有对象分配完成后，重新计算K个聚类中心

4）与前一次得到的K个聚类中心比较，如果聚类中心发生变化，则继续计算距离，确定新的聚类中心

5）当质心不发生变化时停止输出聚类结果。

根据聚类结果将台区类型聚类为4类(具体类数根据实际情况制定)单峰型

双峰型

多峰型

U型

模型评价：Purity评价法

例 Purity方法时一种较为简单的聚类评价法，只需计算正确聚类占总数的比

其中X=(X1，X2，X3，……….Xk)是聚类的集合，Xk表示第K个聚类的集合。Y=(Y1，Y2，………，Yk)表示需要被聚类的集合，Yi表示第i个聚类对象，n表示被聚类集合对象的总数

6、应用反馈

根据模型输出结果，在实际中制定台区停电计划时，可根据台区类型及负荷用电情况，精确制定时间范围

例：

单峰型台区若用电负荷高峰期在8:00-24:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 双峰型台区若用电负荷高峰期在06:00-12:00 14:00-18:00，则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 18:00-24:00 多峰型台区若用电负荷高峰期在 08:00-10:00 13:00-15:00 19:00-23:00 则在制定台区实际停电计划时建议停电时间为 0:00-08:00 15:00-19:00 13:00-15:00 U字型台区若用电低谷为07:00-17:00，则在制定台区实际停电计划时建议在该时间段内停电

对比台区精准停电和无差异化停电供售电损失

=∗(∗λi)

L= 台区总的损失电量

λi= 第i类用电类别的用电量占比

配电网自动化技术及其应用探析 第6篇

[关键词]配电网;自动化;监控;CSDA;光纤

一、应用配电网自动化技术的必要性

1.传统供电方式不能满足供电需求。 在我国，配电网的供电受到诸多制约、包括负荷的分布、经济条件、地理位置等。根据特点的不同，大致可以分为环状式、网格式和放射式，这几种传统的供电方式根本满足不了实际供电要求，实行配电网自动化势在必行，实现配电网自动化的主要目的在于改善供电质量、降低供电成本、推动电力商业化进程等。

2.推进电力商业化进程 。实现配电网自动化可以大力推进电力商业化进程，因为用户办理手续的效率被大幅度提高，可以更好地为客户服务，配电网自动化可以对用户的设备实时远程监控，其中包括：控制负荷、优化用户的用电计划、调整用户的用电需求等等，另外，配电网自动化可以实现从记录电费到收取电费全过程的智能化，为智能化、自动化催缴电费奠定了坚实的基础。

二、配电网自动化技术分析

1.CSDA 的技术架构。根据国内电网的运行特点及实际需求，自主研发了CSDA系统，该系统的计算机网络共分为 4 级，主要包括 SCADA（数据采集与控制）、DMS（侧需求管理系统）、GIS（地理信息系统）、区域工作站、通信系统、远方终端等部分。其技术特点主要有四方面： 一是通过对数字载波原理的发展，研发出网络化配电数字载波通信技术（NDLC），引进了DSP、现场总线等技术; 二是选择先进的智能化算法——配电自动化终端（FTU），使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高; 三是为破解小电流接地的制约，研制出小电流接地智能架构; 四是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。

2.CSDA 配电中心技术分析。CSDA 配电中心由多台计算机构成全分布式体系结构，其软件设计在技术上的优点主要体现在以下六个方面： 一是面向大对象的宏观设计，所建立的配电网模型和数据库、所生成的网络拓扑关系和接线图都非常清晰，方便了扩充功能和连接 EMS、MIS 系统; 二是在实时数据库上选择了核心设计; 三是采取了消息驱动机制; 四是运用了控件、多媒体等先进技术; 五是所采取的前置通信设计为该系统所独创; 六是在软件的设计理念上选择了跨平台式的完全开放技术。

3.数据采集与监控系统技术分析。该系统（简称 SCADA）是配电自动化的核心组成部件，其作用是在系统监控屏幕上显示电网各站的数据，及时为调度员提供准确的数据信息，帮助调度员快速准确的实现对系统的调度。SCADA 的技术特点主要包括三方面： 一是采取配电自动化终端（FTU）智能化算法，使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高; 二是创造性地设计出小电流接地智能架构，破除了小电流接地的制约; 三是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。

4.光纤通信技术技术分析。

（1）自承式光缆。当前电力通信领域中ADSS 是应用比较成熟与广泛的一种产品，这类光缆有很强的抗张能力，可直接挂于2电力杆塔间，跨度最大能在1km 左右，常见的24 芯自承式光缆具有以下特点：自承式光缆应用的是非金属材料，光缆口径小、重量轻、绝缘性能良好、抗拉强度大，线膨胀系数较小，适应温度范围比较广;和 OPGW 光缆相比，自承式光缆不需要依附于地线或者电力线，能独立的架设在杆塔上，故可实现带电作业施工;应用自承式光缆的通信线路和电力线路更成体系，维护较为方便;光缆内有芳纶丝缠绕，这样 ADSS 光缆就会有较好的防抢弹与抗张力的性质。

（2）光纤环网。同步数字体系是世界通信领域在传输技术发展中的一项关键突破应用。SDH 光纤环网应用的是统一网关管理系统，应用了光纤信道完成多个节点（即网元）之间的同步信息传输、分叉、复用以及交叉连接等网络。光纤环网中节点之间应用的世界统一的网络节点接口 NNI，采用了标准化的信息结构，即同步转移模式（STM—N，N=1，4，16，25……）。STM—N 应用的是块状帧结构，网络管理中的任一节点都应用了标准光接口，完成了各类厂家光路通信上的互联。光纤环网不仅在电力系统应用优势明显，且对于未来智能电网更多技术推广具有一定的技术支持。

三、配电网自动化技术应用中应注意的问题

1.建立有效的硬件支持系统。用于市场预测的硬件支持系统：其功能是通过科学的收集数据，进而对数据同比、环比的增长趋势进行分析，较为准确地预测出用电地区在一定时期的电力负荷需求及其变化情况，同时预测出该地区各行业的电量在未来的分布情况。

用电管理修复系统：其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督与修复，自动的对一些企业用电的异常变化进行及时的检测，并且启动相关报警系统，减少安全事故的发展，切实保障人民的生命财产的安全。同时杜绝许多人情关系造成的工作损失与浪费，使各类繁杂的数据更加准确，大大地提高工作效率和服务质量。

2.加强配电网的自我诊断功能的构建。配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中，通过利用计算机技术、电子技术、通讯技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何时刻、任何地点都能准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中产生的问题，并对其中可能出现的问题及时进行控制、处理，以保证供电过程顺利、高效的完成，利用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送和数据处理的问题，使得电力企业在无人操作的情况下也能自动地完成对设备运行情况的监视及故障隔离。

3.重视关键技术，强化远方监控的功能。重点研究 DMS 电力系统，在配电自动化系统中，不但研究信息一体化，还要研究配电信息引擎的实时制，在 IEC61970CIM 和 IEC61968UIB 系统支持互联模拟的同时，还需要满足电力二次系统网络安全框架顺利运行。要加强突破远方通讯的关键技术，要 RTU 符合配电网使用，强化误码率小、功能强、速度快的分布式分散式通讯特点。

四、结语

综上，随着社会进一步的发展，配电网自动化技术在电力市场及用电水平提高的状况下，将会得到进一步提升。配电网自动化更是建设电网工程中的重中之重，为了电力供应更加稳定、可靠、高效，需要不断探究优化配电网自动化技术，这是一个复杂、庞大的工程，需要统筹规划、循序渐进，进而最终实现供电系统的全面自动化。

参考文献：

[1]夏书军，程志武等.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品，2010.2.

[2]牛保臣，王红亮.电力系统中配电网自动化技术的应用探讨[J].科技信息，2010.35.

智能配电网与配电自动化研究 第7篇

关键词：智能配电网,配电自动化,发展模式

智能配电网对于大众来说已经不是一个陌生的词汇了, 随着科学技术的进一步发展以及现代化进程的加快, 智能配电网为我国电力系统的发展指明了新的方向。智能配电网以及配电自动化的建设步伐直接关系着我国电力系统的纵向、深入发展, 不论是从实践还是理论、技术意义上来说, 加快我国的智能配电网以及配电自动化的建设步伐对我国的电力系统的发展都是百利而无一害的。在国家的为未来发展建设中, 国家各层级的相关领导人都应该将一部分或者所有精力投注于我国的电力事业的发展中, 这样才能做到想民之所想, 真正地关注民生。

一、智能配电网的定义及其功能特点分析

智能配电网是智能电网的一个重要组成部分, 其英语名称是smart distribution grid, 即SDG。一般情况下, SDG主要是通过集合传统的、前沿的配电工程技术, 高级传感与测控技术, 现代计算机技术以及现代通信技术的配电系统, 来为工业用户和居民用户提供安全性能高、可靠性能强、优质高效的用电服务。

智能配电网的功能特点主要有这些:

一是智能配电网相比传统的配电网而言, 具有更高的安全性, 有更强的抵御能力在面对自然灾害的威胁和外力破坏, 具有更高的安全性。

二是与传统的配电网相比, 智能配电网的自我诊断、自我修复能力更强, 能够更好地解决供电间断问题。

三是智能配电网可以与用户进行互动, 这是因为与传统的配电网相比, 智能配电网能够与DER进行大规模的连接, 提高其运行效率, 并且智能配电网可以与智能电表配合使用, 居民能够对电价进行动态的实时选择, 也可以使用电动车等向电网送电, 强化了居民的主体地位, 保障了居民的合法权益。

二、智能配电网与配电自动化的关系

(一) 配电自动化

配电自动化, 即配电网运行自动化, 也即我们通常所说的DOA, 在配电自动化过程中, 所使用的最为普遍化的技术是计算技术和信息通信技术, 配电自动化其实是一个综合的管理系统, 其主要是对停电, 检测以及其他的项目采取一定的方式、方法来进行管理。配电自动化的目的降低电力系统的运行成本, 提高对各行业、各领域的供电服务, 实现配电网的智能化。简单的说来, 配电自动化就是通过综合运用各种现代技术、手段、策略等来促进配电系统的进一步发展, 其与配电网相辅相成, 共同推进电力系统的智能化发展。

(二) 智能配电网与配电自动化的关系分析

智能配电网与配电自动化有着非常紧密的关系, 用马克思主义辩证法来看, 智能配电网与配电自动化既是一组整体与部分、要素与系统之间的关系, 又是一组子集与全集的数学包含关系。简单看来, 二者的技术支撑都是计算机及计算机通信信息技术, 进一步的深入剖析发现二者之间竟然还存在着一种包含关系, 配电自动化技术本身就是智能配电网的一个技术组成部分, 并且是其最主要的组成部分, 发挥着巨大的作用, 二者的关系图如图1所示。

三、配电自动化及配电自动化技术的未来发展

(一) 配电自动化技术的未来发展

我国的配电自动化技术主要采用的DA技术, 但是相对于国外的发达国家来说, 我国配电自动化工程起步较晚, 再由于技术、理念和经济水平等的限制, 目前所使用到的技术还是比较初级的配电自动化技术。经过相关的实验研究以及学者、专家的科学预测表明, 高级DA技术能够更好地满足SDG系统的需要, 能够促使智能配电网系统的进一步优化升级, 促进我国电力系统的进一步发展并满足居民不断增长的用电需求。

(二) 配电自动化的未来发展

配电自动化的未来发展不仅单单指配电自动化技术的更高级发展, 配电自动化系统本身也需要进行一定的优化发展, 集成化发展是我国工程工业发展的一个大方向。

时代的不断进步会有效的促进科学技术的不断升级, 在技术的发展过程中, 配电自动化必将走向集成化发展、智能化发展、一体化发展。并且随着技术的不断升级, 配电自动化技术会促使配电网的运行不断地进行优化, 将配电网从繁重的工作中解脱出来, 更多的关注社会效益、管理效率, 促进电网的优化运行。

四、结语

为了有效地缓解我国当前配电系统的相关问题, 缓解我国的能源危机, 对配电网以及配电进行智能化、自动化研究具有十分重要的现实意义。科学的实践、预测已经表明, 智能配电网是配电系统的必然发展趋势, 现代计算机技术、现代通信信息技术都可以而且应该运用到我国的电力系统技术的研究中来。

参考文献

[1]徐丙垠, 李天友, 薛永端.智能配电网与配电自动化[J].电力系统自动化, 2009, 17:38-41+55.

智能配电网与配电自动化探析 第8篇

1 智能配电网

1.1 智能配电网概述

所谓智能配电网就是使电网实现智能化, 其实现需要高速、集成通信网络的支持, 利用先进的设备、测量、传感技术及决策支持系统的运行和控制方法, 实现电网安全、经济、友好的适用。智能配电网主要具有的特征包括激励、自愈、抵御攻击, 满足用户对于电量的需求, 并且在实际应用过程中引入不同类型的发电模式, 对电力市场的高效运行能够起到巨大帮助。智能配电网使供电效率和供电质量得到提高, 在应用中可以适当地接入再生能源, 实现与用户的相互交流, 与我国供电行业的发展相适应。

1.2 智能配电网的意义

解决电源接入存在的问题:

近几年, 由于人们对能源的大量使用, 全球变暖, 对环境造成了不良影响, 为了实现持续发展, 在发电上迫切需要对可再生能源进行使用。因为, 可再生能源在发电上具有一定的随机性和间歇性, 这在一定程度上增加了电网运行控制和功率平衡的难度。随着科技高速发展, 分布式电源在电网中的渗透, 配电网逐渐由单项潮流网络转为了双向流动, 但在传统配电网保护过程中, 自动配置无法满足分布式电源大量接入到电网中。智能电网中含有大量的接入到分布电源能力的结构与我国电力行业的发展相适应。在智能电网中, 大量分布式电源接入到配电网中, 主要通过微网的方式完成, 在实际操作中, 优化微网结构, 控制决策系统, 降低分布式电源的输出和输入, 从而保证配电网运行的稳定性和安全性。

2 配电自动化

2.1 配电自动化概述

配电自动化主要是指低压运行管理自动化, 也就是生产管理信息化和运行自动化。运行自动化包含内容较多, 其中主要内容有自动隔离故障、数据采集等功能。在实际运行过程中, 对微电子、计算机等先进技术进行运用, 从而实现管理和监控自动化, 确保配电网运行的经济性和安全性。配电自动化的主要目的在于“可视化”调度, 解决对电能的质量问题, 以及迅速对出现的故障进行隔离;配电管理信息化主要是局域GIS平台, 实现停电管理、设备管理等功能, 也就是在运行过程中, 通过系统集成, 对配电的管理实现信息化。

2.2 配电自动化的意义

2.2.1 提高供电可靠性

对DA功能进行合理应用, 故障发生后, 不再需要利用人工对故障的源头进行查找, 以及隔离, 可以实现自动隔离故障, 每次对故障的隔离可以从之前的超过1 小时, 缩短到3~7 分钟。

2.2.2 实现调度可视化

利用GIS系统、系统集成等, 为调度的开展提供统一的信息, 同时在运行过程中, 对自动化通信设备和终端设备进行使用, 实现图层加载, 提高运行管理效果。

3 智能配电网和配电自动化之间的关系

3.1 自动化技术在智能配电方面的应用

智能配电网与配电自动化两者之间不仅有着共同性, 而且联系紧密。智能电网离不开配电自动化技术的支持。配电自动化, 就是管理者在工作中, 对计算机进行利用, 通过信息技术实现信息交流, 将配电网在运行过程中的情况、信息、用户资料等内容进行合理结合, 然后将所有的信息构成一个自动化整体。配电自动化主要包含的内容有:配电网在应用过程中会涉及大量的自动化技术;对电网的停电处理, 设备管理上都会涉及自动化功能;对用户用电情况进行统计。

3.2 智能电网与配电自动化比较

智能电网与配电自动化相比有着明显的优势, 主要表现在以下几个方面。智能电网在技术上更加成熟, 配电自动化中包含配电体系二次技术。在智能配电网行业中, 集合各种不同的先进技术, 不仅包含一次技术, 而且也包含二次技术, 智能配电网在运行过程中的主要目标是降低运行成本, 使配电系统的性能得到提高, 使分布电源的运用成为可能。智能配电网与传统电网存在较大差别, 不再为只读电表信息, 这样使配电网络和用户之间完成沟通和互动, 用户也可以在配电网运行过程中, 依据自身的情况选择用电时间段。

4 智能配电网自动化的未来发展

4.1 新技术创新

在我国电力行业不断发展过程中, 需要不断对新技术进行推广, 其中主要包含的内容有用户电力和配电线路载波通信技术, 实现配电系统自动对不同时段的电价信息进行发布, 同时也具有远程读取电表信息的功能, 研究具有较高可靠性的通信速率的配电载波通信技术, 智能配电网不仅能够实现以上阐述的功能, 同时在应用中, 可以为用户提供多渠道的通信;用户电力技术则是通过对微处理技术、低压配、先进的信息技术进行应用, 从而提高电能的质量以及供电的安全性和可靠性, 用户电力技术在独立工作时, 可以满足特殊负荷情况下对供电量的要求, 在配电网自动化技术合理的结合在一起时, 能够确保无瞬时停电情况的发生, 并且能够满足用户对电能质量的高要求, 对配电的柔性化进行实时控制。

4.2 优化配电网

电力市场的快速发展和日益完善, 导致企业将工作的主要目标放在了提高社会效益上, 同时企业的工作重心也发生了变化, 将为客户提供更加优质的服务和降低企业成本, 提高管理效率以及对电网的运行性能进行分析, 从而制订出一套最佳的电网运行方案。

4.3 提高电能质量

电能质量与一般产品质量的差别较大, 主要区别在于, 电能质量的高低并不是只由电力企业决定, 不同的供电时间和供电点, 电能的质量都会存在差别。由以上内容可见, 许多因素会对电能的质量造成影响, 并且与供电双方有着密切联系, 在电能质量的衡量上采取常规方法是不可取的。在检测电能质量上利用专用的质量检测仪, 并且可以通过电能质量补偿设备对局部电能质量进行补偿, 这也是解决电能质量存在问题的一种有效方法。

5 结论

过去很长的一段时间, 我国在电网上的投资严重不足, 电力行业的工作重点是提高供电治理以及供电系统的工作效率。为了进一步提高电网的智能型和配电自动化, 需要适当地推广智能电网技术, 从而提高电网运行的稳定性和安全性, 促进我国电力事业的发展。

摘要：随着我国人民生活水平的提升, 居民对电力的需求也越来越大, 传统的配电网已经不适用于当今的社会, 用电企业逐渐将工作重点转移到智能化移动化的配电网上, 智能配电网是对整个电力系统起到带动作用, 配电自动化是智能配电网的重要组成部分, 本文简要分析了智能配电网和配电自动化, 并分析了他们的应用方向以及作用。

关键词：智能配电网,节能环保,配电自动化

参考文献

[1]路庆东智能配电网区域纵联保护原理及实现技术研究[D].济南:山东大学, 2013.

[2]李林锋县级智能配电网建设中配电自动化技术的研究与应用[D].广州:华南理工大学, 2011.

智能配电网与配电自动化的分析 第9篇

1 各种配电网的特征

1.1 传统配电网的特征

传统配电网的系统功能比较简单, 能量流只由变电站单方向地流向用电户, 信息传播慢, 并且不完整, 有些信息孤岛不容易被察觉。而传统配电网的业务流程仅局限于部门内部, 这些系统功能的不完善, 使得传统的配电网已经不能适应时代发展的需求, 正逐步被淘汰。

1.2 数字配电网的特征

数字配电网相对于传统配电网而言, 在某些方面有了较大的改进和突破, 比如在信息系统方面, 能够有效集成, 跨部门之间可以实现信息共享。而且已经实现业务流的纵向和横向的贯通, 但是在能量流方面, 依然只能使电流从变电站单方向地流向用电户, 这也是数字配电网的缺陷及需改进的部分。

1.3 智能配电网的特征

只能配电网不仅能够完全实现自动化的运行供电管理, 而且在各方面相对于传统配电网和数字配电网而言都有了非常大的改进, 比如能量流能够实现变电站与用电户之间的双向流通, 能够支持互动业务流程, 全局优化, 实现双向对等通信, 能分布式处理[2]。在业务流方面支持互动业务流程, 全局优化的决策等, 面对当今的用电形势, 配电网供电需求不断增大, 连接复杂度的增高, 加上可再生能源接入等问题, 发展全自动化的智能配电网成为电力系统发展的必然选择和趋势。

2 实现智能配电网的基本要求

从国际性的大都市到县级城市乃至农村, 都需要配电网为之服务, 而一个城市经济额繁荣程度, 决定着配电网的应用, 要使配电网实现智能自动化, 要从以下几方面做起:

(1) 一个地区要实现配电网的智能化, 首先要立足于地区的基本经济基础, 根据实际用电需求, 相匹配地对配电网作出相应改进, 绝不能追求形势上的虚假繁荣, 不顾实际情况将大量资金投入不符合经济基础的配电网改造中去, 这样不仅不利于民生, 也对地区的经济长远发展有害。 (2) 从用户用电的实际要求出发, 为用户保证供电, 确保每一个用户都能有充足的电力资源使用, 满足用户的用电需求。在以前的一段时间, 电力能源紧缺, 经常发生限制供电的现象, 现在随着社会的进步, 基本上已经不会发生这种现象, 在此基础上, 要进一步地提高供电系统性能, 提高网络的输送能力和做好网络结构的调整, 并提高技术装备的可靠性及运行部门的免维护要求, 还要完善系统的自动化程度及自动化处理故障的能力。另一方面, 随着城市高新技术装备和居民家用电器的增多, 高峰低谷现象对电能质量是相对应的[3], 因此还需要保证电能质量。 (3) 电能在输送的过程中不可避免地要损耗, 这对于能源来说是一种极大地浪费, 但是又是一件不可避免的事情, 我们只有尽量地去降低这种损耗, 改造城市电网导线截面, 降低线路的电阻率。采用新的输送电金属, 减少线路电能的损失, 优化输送路径, 做到经济运行。 (4) 智能配电网的采用, 要尽量选取自动化程度较高的设备, 这样才能提高系统的障判断能力并在无技术人员的情况下自动隔离故障。节省大量人力成本。解决配备智能配电网所遇到的技术问题。 (5) 智能配电网能实现自我监控, 通过计算机分析计算进行电能分配, 这样便于配电的网络经济分析, 历史数据的记录和查询规划等。

3 我国配电网中存在的问题

由于城市建设的高速发展, 引起供电需求的大幅度增长, 这样配电网的发展便成了城市前进的必要一步, 而城市在发展初期的不合理规划往往导致配电网的不合理配置, 形成了不相适应配电网结构, 使配电网不适应城市发展的需求, 主要反映以下几点:

(1) 配电网络系统的能力落后于城市建设的发展, 随着城市规模的扩大, 商业圈的建立, 落后的配电网系统往往不能满足城市发展的需要。 (2) 电能无法输送。瓶颈效应突出, 许多停电事故因此而引起。这是由于配电网的系统设置没有跟上城市发展的步伐而导致的。 (3) 电线通道与城市规划不相适应, 有的地方改用地下电缆, 施工及投资不允许, 采用架空导线又环境条件不允许, 给配电网的建设带来了很大的阻力。 (4) 能源浪费。早期建设的线路导线细, 输电时造成较大的损耗, 个别地区配电网损耗达30%, 造成能源大量浪费和环境污染。

综上所述, 实现城市配电网自动化是一项规模宏大的综合性工程, 应具有较为完整的配电网点和较好的城市规划, 在城市经济基础允许的情况下, 尽量选用较为先进的设备, 实现城市配电网智能化石一项具有长远利益且利于民生的工程, 各级部门应予以重视。

4 智能配电领域的相关技术及方案

评判配电网是否智能化的标志, 要看它是否符合自动化的要求。关于自动化通讯, 通常概念有两种。

第一种是外围通讯。采用的方法为有线和无线二种。其中有线分光纤通讯, 音频电缆通讯和电力载波通讯。无线通讯分微波通讯, 扩频通讯和无线电通讯。在具体地区的应用, 应根据具体情况和实际应用效果来决定采取哪一种通讯方式。另一种通讯是应用于计算机上的软件通讯。各种计算机软件以及数据库、远动装置都是由计算机软件进行数据交换, 在实际计算机运行过程中的某一种规定的方式进行, 通讯规约一般是由设备自身来设定。

另外, 光纤通讯是城市配电网中应用比较多的一种通讯方式。它可靠性高, 干扰小, 不受环境条件的影响, 可作为语言、数据的传输, 现今来说, 是一种较好的通讯方式。但是同时它的费用较高, 受成本资金的影响, 使之应用并不广泛。

5 智能配电的发展趋势

在国际上来说, 近几年来, 欧美发达国家大力提倡和发展智能电网, 希望能通过投资建设智能电网而达到刺激经济发展的效果。智能电网能提高能效, 减少温室气体排放, 节约资源, 保护环境, 最终下降电价, 使广大用户受益。智能电网的推广可减少25%以上的由发电产生的二氧化碳。对于全球的温室效应也有一定的遏制作用。

就国内而言, 中国各地区差异很大, 经济情况和生活条件相差较大, 想要在全国完全实现智能电网, 还很遥远。所以中国的智能电网发展必须从试点开始推广, 慢慢走向全国。配电网智能化方面, 中国在近期内很难达到美国水平, 应考虑到我们的基本国情, 做出相应的对策。

6 结束语

实现配电网的智能化是当前电网建设的热点, 无论大、中、小城市都把配电网的改造建设及智能化的实现作为工作重点, 不惜大量人力物力财力进行整个电网的改造, 但是也不能盲目跟风, 应慎重对待配电网的智能化, 应用高新科技成果, 根据地区的需求及经济基础条件进行合理的改造, 相信这项利国利民的工程在各方面的共同努力下, 会不断完善并取得好的成效, 获得更大的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]侯博渊.变电站无功补偿设备的运行与控制[M].山东:山东工业大学, 1991.

配电自动化在城市配电网的应用 第10篇

一、配电自动化发展的必要性及现状分析

现如今, 我国经济的发展, 全面带动了电力行业的发展, 但与此同时, 配电网的建设和运行中存在着一些问题。在微观层面上, 配电网存在着不同程度的问题, 使得用户终端不能良好地享受可靠、高质量的配电系统, 导致用户不满和怨言不断。宏观层面上, 新时期配电系统所面临的问题会严重影响着经济、社会的发展。其中规划问题影响着整个配电系统的不完善, 进而对经济运行和企业生产等造成诸多生产、经营的不便。经济、社会发展对配电系统完善的强烈需求, 为新时期配电网规划以将其中问题加以解决, 提出了较为迫切的要求。

作为电力系统自动化的趋势, 配电自动化的发展越来越受到人们的关注, 其可以根据配网电压, 合理控制无功, 提高电压水平, 达到经济运行目标;并可合理控制用户负荷, 提高配网错峰能力, 从而提高配网管理水平, 在电力系统中表现出较强的适应性和发展性。

同世界的整体水平相比较而言, 我国配电网的智能性普及率较低, 实用性也不强。从整体上看, 我国当前的配电系统自动化的覆盖率不高, 覆盖的范围也是十分的有限, 仅占总电网的12%左右, 然而发达国家却已经达到了73%以上, 差距显著。随着经济的蓬勃发展, 对于电力系统的支持形式也日趋严峻, 智能电网的开展已经的迫在眉睫。与此同时, 我国当前自动化电网的实用性也比较低, 其原因可以归结为, 我国的电网自动化技术还不是十分的成熟, 其维护力量也是十分的薄弱。现阶段投入的自动化装置与设备大多处于一个没有运行的状态, 在一边闲置不用, 这不仅仅浪费了资源, 同时也不利于电力系统的长足发展。

二、配电自动化实现配网故障检测

电网的配电自动化主要实现了对馈线线路的故障检测、故障定位、故障隔离以及非故障线路恢复供电等功能, 其中故障检测、故障定位是馈线自动化的基础。目前故障检测一般有两种方式:一是基于电缆故障指示器进行故障检测, 二是基于馈线测控终端FTU进行故障检测。本文以某省会城市为例, 结合当地的配网结构和配网设备、配网通信基础等实际情况, 选择采用馈线测控终端FTU的故障检测方案来对电缆故障进行检测和定位, 具体的描述如下:

基于馈线测控进行故障检测的终端在具有数据采集功能的同时, 还能够起到保护地电路的作用。此终端设备可以对馈线电流和电压进行实时监测, 发现故障及时上报, 并对故障性质和类型进行判断。在主站做出对故障的处理命令之后, 还需要基于馈线测控的终端进行执行。

馈线测控终端在馈线自动化故障处理中起到了检测故障和对故障处理进行处理的作用, 对于此城市的配电网中, 主站将检测故障发生的整定值和保护定值发送给馈线测控终端, 馈线测控终端将采样得到的数据与相应的特征数据进行比较, 一旦确定发生故障, 及时上报给主站, 并分析护长的类型和性质。同时考虑与变电站出口的速断保护及后备保护配合, 根据采样电流, 启动不同的整定时间, 以便达到与出口保护的协调。配电自动化主站系统根据配网运行的拓扑结构, 对测控终端传来的故障信息进行分析, 并根据故障定位算法对配网中的故障进行定位。

采用基于馈线测控终端的故障检测策略的优点在于: (1) 对配网运行方式变化的适应性强; (2) 较少的开关次数, 减少对配网系统的冲击; (3) 快速定位故障位置, 有利于非故障区域的的供电恢复; (4) 对故障类型的判断准确性高。

同时, 该策略也存在一些与要改进的地方, 例如: (1) 该策略对通信信道有较高的实时性要求; (2) 对主站的要求高, 投资较大; (3) 对于主站要求具有配网运行的拓扑关系, 才能准确实现故障定位。

电缆故障定位实施思路: (1) 目前对于网络结构清晰、容量充足、具备自动重构基础且通信基础好的线路, 可以采用主站故障自动定位方式对故障进行检测和定位; (2) 对于结构较为复杂且实时变化较大的线路, 则采用主站故障处理离线的方案解决, 随着之后配网结构的不断简化以及配网拓扑信息日益完备, 使得配网故障自动定位技术逐渐成熟, 再转换为故障自动定位方法。

三、配电网规划措施

在新时期, 配电网系统面临着种种问题, 亟待解决和克服, 以使其能真正为经济、社会发展提供相关健全的保证。而这些, 便为新时期配电网规划提出了新的要求, 从规划这一源头入手, 结合相对应的问题实现其整体更好地发展。

(1) 完善相关设施、设备。在新时期的配电网规划中, 不断对相关设施、设备进行升级和完善, 采用性能稳定, 运行搞笑的配网硬件设施。使硬件方面的升级能够和软件的更新进行匹配和结合, 提高配网运行效率。以及为相关设施和设备的完善实际提供有力的明细和数据参考。

(2) 注重技术投入。在配电网规划中加强相关技术的投入, 通过合理、科学、规范的技术投入, 使得配电网规划更加科学, 以期为后期实际运行操作提供有力的证据参考和参数指导, 从而杜绝供电半径、导线横截面等误差范围以外的问题, 从而也实现了配网与主网之间的协调。

(3) 配网结构和配网站点分布合理化。配网结构和配网站点的分布是通过规划来规范当前配网建设问题的重头戏, 对它们进行有效合理的规划直接关系到配电网的整体可靠性和安全性, 以及质量上的提高等。因此, 必须引起足够高的重视。

结语

对于城市电网中配电自动化的建设必须要按照智能电网中规划设计的标准与要求, 从而确定城市中的配电网自动化方案。根据城市的具体需求, 对于城市配电自动化的设计必须要对如下的原则进行考虑:根据自身的条件来确定规划的目标, 同时和主配电网远期规划的目标相结合;对于生产运行的检修以及调度主体需求的内容以及规划的目标要匹配;对于配套的调度制度以及配电网运行检修的管理机制都需要进行完善。

参考文献

[1]沈震.地区配电网配电自动化的应用研究[D].广东工业大学, 2013.

县级配电网调度自动化系统建设分析 第11篇

关键词配电网；调度自动化；系统建设；分析

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0174-01

近几年来，随着市场观念的转变和电力发展的需求，配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务。县级电网管理部门，从80年代就意识到配电网的潜在危险并提出了县级配电网在电力系统的重要位置，要求采取性能优良的电力装备，以提高供电能力、保证供电质量。

1配网调度自动化主站系统的设计思路

调度自动化系统作为县供电企业辖区各110kV、35kV变电所设备的数据采集与监控，实现主网的优化运行的系统，通过对这套系统的数据采集、监控范围的扩展及整合，实现对配电网的数据采集、运行方式监控、故障隔离、网络重构的功能。电网配调一体化系统采用"自上而下"的整体设计方法、"自下而上"的实现方式，即整体规划，分步实施，使其按照系统工程的特点分期、分批逐步建设和完善，是适合电网设备相对较少的电网。电力网配调一体化系统控制的实现，理清了调度SCADA系统与配电网GIS系统的工作范围，划清了电力网动态数据控制与静态数据管理的界限。

配调一体化系统功能主要是在原有的调度自动化系统的基础上对开闭所、环网柜、柱上开关等一次设备实现SCADA功能的延伸，即通过通信网络、FTU、配电子站对配网设备进行数据的采集与监控，实现配网的优化运行。配调一体化主站系统采用基于UNIX操作系统的服务器/工作站作为硬件支撑平台，ORACLE数据库作为数据库支撑平台，具有SCADA系统与GIS系统数据、图形相互转换及统一的平台。配调一体化系统中的配电网控制系统软件是基于开放式、一体化设计思想的配电自动化系统软件支撑平台。该层的主站系统由一系列高性能工作站和微机组成，不同的工作站执行不同的任务，共同实现系统的功能。

2配网自动化实施的网络要求

要可靠实现配电网自动化，一方面要规划好主站系统的建设，更重要的要规划和建设好网架结构。可靠、超前、灵活的配电网络结构是实现配电网自动化的基础。配电网的建设，要分一定的层次，农村配电网尽量从可靠性、维护方便的角度考虑网架，城区及开发区用电量较大及供电可靠性要求较高的区域，宜从超前、灵活的角度来布置网架结构。城区可适当超前使用一些大截面的电缆，免维护的环网柜，在接线方式上尽可能地形成网格式供电方式。环网柜要根据城区供电源的布局，统一规划布置，提前做好基础配套工作。开发区等用电量较大的区域，要尽可能以架空网为主，适当采用一些电缆、环网柜、柱上开关等免维护设备来形成一个手拉手形式，并能满足两倍以上容载比的配电网结构。终端型的电缆分接箱、箱式变等设备要选择环网型设备，以尽可能地改善配电网的供电灵活性。

由于县调自动化系统建设的初衷在于提高对电网的运行管理水平，因此，如何进一步提高实用性是我们关注的核心问题。为了提高实用性，一要在采集到的数据的使用潜力上做文章，对数据进行精分析，充分发掘各种数据的价值，不断拓展附加功能，近年来国内的调度自动化高层应用软件已较成熟，除完成SCADA功能外，实现了高级的分析功能，如网络拓扑分析、状态估计、潮流计算、安全分析、经济调度、调度员仿真培训等，以实现电网的安全、可靠和经济运行；另一作用在于提高数据的共享性，与其他系统交流共用，避免重复建设，提高投资效率。

配电自动化系统和调度自动化系统的分界并没有明显的标准，特别是变电所的10kv出线信息的获取对于两大系统都是必要的。对于一个地区的综合管理，配电自动化系统和调度自动化系统两大系统的信息交换，可以采用网络的方式进行实时大数据量的交换。具体可以通过实时网关机作为中间的联络和隔离，采用TCP／IP网络通信方式，对于两个系统共同确定的数据格式进行信息交换，也可以采用路由器的方式，实现数据的相互传送。此外，对于变电站l0kv出线开关的控制，目前一般由调度自动化实现，而对于配网自动化来讲，发生故障时，能够及时的控制10kv出线开关以迅速完成故障的隔离和非故障区域的恢复供电是非常有必要的，如何在保证可靠性的前提下，发挥配网自动化的优势，也值得进一步探讨。随着配网自动化设备和管理水平的不断完善和提高，逐步将10kv控制权转移到配网是合适的，这样既可以使配网调度员更直接、更快捷的处理故障和异常，也可以使主网调度员集中精力考虑主网的安全经济运行间题，实现全电网各级调度之间更协调的配合。

3县级配网自动化系统功能的实现形式

配电网控制系统是在配电网运行数据采集的基础上，实现配网故障的诊断、定位、隔离和恢复处理的功能。配网在运行中发生故障时，配电终端监测到故障电流，形成故障信息报告提交配电子站，配电子站根据一定时间段内多个故障信息报告与网络拓扑分析结构，对故障发生的位置进行定位并根据故障定位结果，对故障两侧的断路器进行分闸操作，把故障区域与非故障区域隔离开来。配电主站主要根据故障的信息及配电子站对故障隔离的情况和各种网络结构，给出最佳的恢复供电的方案实施网络重构或提供几种恢复供电的方案供调度员参考，完成对非故障区域的供电。在整个的故障查找、故障隔离、网络重构的过程中，配电自动化的终端设备主要负责对开闭所、环网柜、柱上开关进行数据采集、监控，将信息上报到子站或主站，并执行上级下发的控制命令。另外，还完成对10kV变压器进行数据采集监测，并可实现无功补偿的功能。

配电自动化系统在完成配电网故障隔离、恢复供电的过程中，配网一次设备环网柜、柱上开关负责配电网故障下的无电隔离和带负荷恢复供电的功能。考虑到配电网环网较复杂、供电半径较短、保护配置困难的客观因素，配电网故障时由变电所的出线断路器切断故障电流，配网一次设备根据配网自动化系统子站下发的控制命令执行故障无电隔离，并按配网自动化系统主站下发的控制命令进行恢复供电。由于配网一次设备不执行故障电流的切除，因此，配网一次设备采用负荷隔离开关，不配置保护的形式。

4结束语

县级配电调度自动化系统是一项较为复杂的、长期的系统工程，县级配电调度自动化的发展宜接关系到整个地区电网的安全、可靠、经济运行。应在统一管理和领导下有计划有步骤的实施，真正发挥系统的重要作用，使其适应将来电网发展形势的需要，又能满足配电网系统的科学管理发展的要求。

参考文献

[1]徐颖秦,沈艳霞,张业发.无人值班变电站数字视频远程监控系统研究[J].电力系统及其自动化学报,2005,04.

配电网自动化 第12篇

1 智能配电网

1.1 智能配电网的定义

SDG, Smart Distribution Grid, 智能配电网, 根据智能电网的相关定义, SDG可以理解为在改进传统技术的基础上, 结合配电工程技术、测控技术、计算机技术和通信工程技术等一系列先进科学技术的新一代配电系统, 这种系统保证了整个电力系统更可靠、安全、优质地连接电能输出处和用户, 是结合了各个环节优秀的配电技术, 形成了对于整个电力系统的运行调节和监控。

1.2 智能配电网的功能

(1) 更强的自愈能力:SDG能够及时检测出线路中已发生或者是正在发生的故障并自动进行相关的纠正, 使故障对于用户的影响降到最低。所谓“自愈”主要是针对线路中的瞬间跳闸和断电问题。 (2) 更高的安全性:相对于传统的电网系统, SDG具有更高的安全性, 不仅是抵抗自然危害和外界破坏力的影响, 也是作为智能化系统, 具有更高的隐私性和抗破坏力。 (3) 提供更高的电能质量:能够根据用户的不同需要, 会做出调节, 安排不同波段和区段的电压电流有效值, 满足不同用户的需求。 (4) 支持与用户的互动:智能电表, 能够显示所有时间段地区的电价, 用户可自己对比做出选择, 挑选最适宜划算的方案。 (5) 更高的资产利用率:智能化的实时监控, 每次都能在保障最大提供电能的前提下, 降低对于电能的损耗和浪费, 分区段调节, 减少线路上的消耗, 提高了整个电能的利用率。另一方面, 对于电路的实时监测, 也在最大程度上保障了整个线路的安全, 定期保养和更新也是对于电力系统的责任感。 (6) 配电管理和用电管理的信息化:SDG在整个电网的配电管理和用电管理方面采取科学的方法, 提高了准确率和办事效率, 又在科学的管理监督下, 使整个进程安全有保障、经济地运行。不管是前期的配电, 还是后期的用电, 全部都在智能化的电网系统中得到有效控制。

2 SDG和DA的联系及区别

SDG和DA在智能电网运行有千丝万缕的联系, 但也有彼此的不同之处, 如右图所示:

由上图可知, SDG技术和DA技术有部分点是共通的, 都能为智能电网提供帮助, 但相比较而言, SDG技术更加成熟完善, 下文将详细介绍。

2.1 SDG与DA的联系

DA是指以计算机和通信工程为工具, 将电网的结构、运行、用户情况、当地地理天气情况等一系列信息集成统计, 形成完善的自动化系统, 然后将这个系统运用到对于电网运行中的监控中去, 这种叫DA的技术, 可以科学化地管理电网运行, 提高服务质量, 增加用户的满意度, 在整个过程中有很强的促进作用。

DA的主要技术如下: (1) 配电管理自动化:整个过程采取自动化的方式, 自动对于电网运行中出现的障碍进行调节, 包括检修管理、规划管理等一系列管理环节。 (2) 用户自动化:目前大部分地区的智能化体现在电力系统的输送处, 也就是电网中心或者相关管理处, DA技术在最大程度上保障了用户的自动化, 根据职能的电网显示, 用户可根据自身需要, 来调节相关用量, 达到最大程度上经济的节约, 也减少了能量的浪费和过多线路上的消损。

2.2 SDG和DA的区别

SDG和DA两种技术都为电网的智能化提供了方便, 但二者还是有一定区别的, 总体来讲, 区别有以下三点: (1) SDG系统技术内容更丰富:与DA是对配电系统中采取技术的再运用不同, SDG是各种新型技术在配电系统中的有机结合, 可以说是包含了所有可以运用到的新型技术。SD在提高整体电网性能和运行的目标下, 有更强大全面的技术支持, 并且能够智能化排除一些系统中可能会遇到的故障并采取相关措施来解决使损害降到最低, 是最灵活、全面的技术系统。 (2) 性能更为完善:在DER的介入、渗透方面, SDG掌握着相关的监控检测技术要领, 管理更加科学化、有效化, 对于资源的利用率能达到最大程度。 (3) 用户更加自动化:虽然SDG和DA在用户自身的选择上都有一定的自动化, 但SDG在监控和实行方卖弄的效率是DA技术不能够超越的。

在结合当前DA技术不完善的现状后, 新的“高级DA”概念被引进, 结合SDG的发展目标, 对这种新型DA技术提出更深层次的要求, 不论是功能还是技术上都有很大程度的提高。那么所谓“高级DA”的进步主要在于:结合自动化技术, 改善传统DA功能, 在穿透度上面, 访问的数据深度加强, 这样一来, 针对性和专业性就会加强, 解决问题时也会更得心应手, 对症下药。其他发面则是针对“高级DA”在自身系统上面的独立性进行完善, 对于我国存在的高压电站、中压电站、低压电站, 不同区域不同用户的不同需要, 做出相关的调节和改变。那么高级就会从根本上解决很多当前DA技术的不完善之处。

3 总结

总之智能配电系统和配电自动化在智能电网的运行中都起到很大作用, 二者在很多方面有共通点, 也都有很大的发展空间。对于智能电网来说, 确实是未来生活中, 电网的发展方向, 能给居民生活带来更多的安全和便捷。

参考文献