摘要：配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中是一個(gè)非常重要的組成部分，隨著國(guó)家城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改革和完善，我國(guó)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)也獲得深入的發(fā)展。本文分析了我國(guó)目前配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，其中對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并對(duì)配電自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了說(shuō)明。本文選自：《河北電力技術(shù)》是由中華人民共和國(guó)新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開(kāi)發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來(lái)，以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題，堅(jiān)持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。河北電力技術(shù)內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大，眾多的欄目設(shè)置，河北電力技術(shù)公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。河北電力技術(shù)并獲中國(guó)優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)，現(xiàn)中國(guó)期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊。

　　關(guān)鍵詞：電力;配電網(wǎng)自動(dòng)化;應(yīng)用;趨勢(shì)

　　一、配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)概述

　　《配電系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中針對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)給出了很確切的定義：配電自動(dòng)化是指利用現(xiàn)代電子、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起，改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。它是一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。國(guó)際電氣電子工程協(xié)會(huì)(IEEE)對(duì)配電網(wǎng)自動(dòng)化DA(Distribution Automation)的定義是：對(duì)配電網(wǎng)上的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視、協(xié)調(diào)及控制的一個(gè)集成系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)、變電所自動(dòng)化系統(tǒng)、饋線自動(dòng)化系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、自動(dòng)讀表系統(tǒng)等組成。

　　二、我國(guó)目前配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　(一)目前實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的方式

　　1、在10 kV輻射線路或樹(shù)狀線路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系統(tǒng)，依靠重合器和分段器自身的功能進(jìn)行線路故障時(shí)的故障隔離和恢復(fù)供電，因而實(shí)施比較容易，投資較節(jié)省。

　　2、在10 kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用重合器，配合環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化。

　　3、在10 kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝FTU并設(shè)置配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，環(huán)網(wǎng)柜可以是戶外的，亦可是戶內(nèi)式。

　　4、我國(guó)城市大多數(shù)是由沿城市街道敷設(shè)的架空絕緣導(dǎo)線構(gòu)成10 kV配電網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)這種配電網(wǎng)絡(luò)，目前采用的配電自動(dòng)化方式是首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造，形成多個(gè)環(huán)網(wǎng)或“手拉手”線路，使每一用戶有2個(gè)以上供電源。

　　以上幾種應(yīng)用方式雖在各地得到一些應(yīng)用，其應(yīng)用效果不是很理想，由于各地經(jīng)濟(jì)條件、社會(huì)需求及技術(shù)發(fā)展的差異，需要優(yōu)化改進(jìn)的地方很多。

　　(二)配電自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問(wèn)題

　　1、配電網(wǎng)的建設(shè)與電力輸、變建設(shè)不相匹配

　　我國(guó)的配電網(wǎng)建設(shè)落后于電力輸送和變壓等建設(shè)，這是我國(guó)電力建設(shè)長(zhǎng)期只關(guān)注電網(wǎng)的輸、變電建設(shè)現(xiàn)象造成的。由于把重視的中心都放在了這些方面，造成了我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)非常的滯后，有的時(shí)候都不能滿足電力系統(tǒng)的應(yīng)用需要。供電系統(tǒng)中，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一個(gè)很薄弱的環(huán)節(jié)，根據(jù)我國(guó)的地理實(shí)際情況和人口的分布情況，我國(guó)的配電主干線一般都要求很長(zhǎng)，可是因?yàn)椴恢匾暎€路的分段點(diǎn)又很缺乏，導(dǎo)致中壓配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理的矛盾日益突出。現(xiàn)有配電網(wǎng)10kV線路以輻射供電為主，負(fù)載率過(guò)高，分段不合理，聯(lián)絡(luò)數(shù)過(guò)少，無(wú)法滿足N-1準(zhǔn)則。總體上看，我國(guó)的配電設(shè)備水平很差。

　　2、配電系統(tǒng)的智能化和實(shí)用化有待加強(qiáng)

　　我國(guó)的配電單系統(tǒng)的智能化普及率不高，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家比起來(lái)有很長(zhǎng)的一段差距，實(shí)用化水平也顯得很低。總體上看就是我國(guó)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化覆蓋范圍有限，覆蓋率較低，僅有10%左右，這與發(fā)達(dá)國(guó)家70%左右的覆蓋率比起來(lái)相差太遠(yuǎn)，比如日本，目前的配電自動(dòng)化覆蓋率都已經(jīng)達(dá)到了70%以上，同為亞洲國(guó)家，我國(guó)加強(qiáng)這方面的建設(shè)實(shí)在是刻不容緩，作為要實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化目標(biāo)的我國(guó)，這是不可缺少的。

　　我國(guó)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用水平也非常低，這種情況是因?yàn)槲覈?guó)的電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)還不夠成熟，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也經(jīng)常需要進(jìn)行調(diào)整，造成結(jié)構(gòu)調(diào)整太過(guò)于頻繁，在維護(hù)方面力量也不足，我國(guó)大部分配電網(wǎng)的自動(dòng)化裝置和設(shè)備都是處在沒(méi)有運(yùn)行的狀態(tài)，被閑置在一邊，這不僅是對(duì)國(guó)家財(cái)產(chǎn)的浪費(fèi)，也變相的阻礙了我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展。

　　3、配電管理的信息化程度不高

　　一是配電管理基礎(chǔ)薄弱，管理手段落后，配網(wǎng)信息化程度不高，沒(méi)有形成配電網(wǎng)的信息化、數(shù)字化模型描述規(guī)范，不能有效支撐配電自動(dòng)化的功能應(yīng)用;二是配電自動(dòng)化的圖形、數(shù)據(jù)維護(hù)與配電網(wǎng)基、改、建脫節(jié)，造成數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和完整性差，導(dǎo)致系統(tǒng)信任度下降;配網(wǎng)模型不規(guī)范、不完整，因此可用度不高。

　　4、配電GIS不滿足動(dòng)態(tài)應(yīng)用

　　GIS(地理信息系統(tǒng))是配電自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)平臺(tái)之一，是配網(wǎng)建模和圖形的來(lái)源，但二次開(kāi)發(fā)廠商對(duì)供電企業(yè)配網(wǎng)管理流程不熟悉，對(duì)需求了解不深，因此在GIS 對(duì)配網(wǎng)的建模上缺乏深入的研究，導(dǎo)致只滿足了靜態(tài)應(yīng)用(即圖資管理)而不能滿足動(dòng)態(tài)應(yīng)用(如實(shí)時(shí)應(yīng)用和分析計(jì)算)。由于對(duì)GIS 和配電SCADA 主站之間的模型、圖形和接口等沒(méi)有細(xì)致周密的設(shè)計(jì)和切實(shí)可行的解決方案，直接導(dǎo)致了后期的應(yīng)用無(wú)法實(shí)用化。

　　5、相關(guān)部門(mén)對(duì)配電自動(dòng)化認(rèn)識(shí)不足

　　配電自動(dòng)化是涉及供電企業(yè)多個(gè)部門(mén)的系統(tǒng)，因此，各部門(mén)存在“盲人摸象”的現(xiàn)象，提不出完整而準(zhǔn)確的需求。另外，片面認(rèn)為配電自動(dòng)化功能應(yīng)用能一次性全面實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有在日常應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行持續(xù)深化應(yīng)用;而且功能定位不準(zhǔn)確，僅僅重視配電自動(dòng)化的故障處理功能應(yīng)用，而沒(méi)有將配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為配電網(wǎng)常規(guī)管理工具，形成應(yīng)用常效機(jī)制。

　　三、我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

　　(一)總的發(fā)展趨勢(shì)

　　總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)向著多樣化、集成化、智能化的方向發(fā)展。

　　1、要實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化技術(shù)在不同地區(qū)應(yīng)用的多樣化。基于自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)適合于農(nóng)網(wǎng)等負(fù)荷密度低、供電半徑長(zhǎng)、故障較多而供電可靠性較差的區(qū)域;DAS適合于中小城市和縣城;基于人工智能具有豐富高級(jí)應(yīng)用的配電自動(dòng)化系統(tǒng)適合于大城市和重要園區(qū)。

　　2、要實(shí)現(xiàn)配電綜合系統(tǒng)的集成化。配電自動(dòng)化涉及面很廣，它不但有自己實(shí)時(shí)信息采集的部分，還有相當(dāng)多的實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)和準(zhǔn)時(shí)實(shí)時(shí)信息需要從其它應(yīng)用系統(tǒng)中去獲取。因此，配電自動(dòng)化的主站不再是單一的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，而是將多個(gè)與配電有關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)集成起來(lái)形成綜合應(yīng)用的系統(tǒng)。為了規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)間集成和接口，國(guó)際電工委員會(huì)制訂了IEC 61968 系列標(biāo)準(zhǔn)，這是一個(gè)指導(dǎo)電力信息系統(tǒng)建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和交換信息的標(biāo)準(zhǔn)，致力于推動(dòng)電力企業(yè)信息共享，解決信息孤島現(xiàn)象，提出了運(yùn)用信息交換總線(即企業(yè)集成總線)，可將若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的、相互平行的應(yīng)用系統(tǒng)整合起來(lái)，在實(shí)現(xiàn)信息交換的同時(shí)，使每個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)揮自己的特色，形成一個(gè)有效的應(yīng)用整體。

　　3、要實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的智能化。包括自動(dòng)化的故障診斷，高級(jí)應(yīng)用軟件功能，分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的接入，以及針對(duì)不同技術(shù)和價(jià)格提供不同等級(jí)電能質(zhì)量的技術(shù)。

　　(二)配電網(wǎng)自動(dòng)化需應(yīng)對(duì)的問(wèn)題

　　1、實(shí)現(xiàn)故障快速處理

　　在電力市場(chǎng)環(huán)境下，為了保障終端用戶的供電可靠性，自動(dòng)化系統(tǒng)要根據(jù)電智能化的要求進(jìn)行自愈配電，即能夠正確定位故障、隔離及恢復(fù)故障，利用饋線自動(dòng)化技術(shù)迅速判斷出故障區(qū)域，將故障隔離在最小范圍內(nèi)并最大限度地恢復(fù)受故障影響的健全區(qū)域供電。縮短停電時(shí)間、減小停電面積，提高供電可靠性。采用配電自動(dòng)化技術(shù)才能在較短的時(shí)間內(nèi)完成大量開(kāi)關(guān)的切換操作，實(shí)現(xiàn)大面積停電快速恢復(fù)。要求加大對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的投資，增加快速、可靠的開(kāi)關(guān)及控制裝置，盡量減少對(duì)用戶的停電次數(shù)和停電時(shí)間。

　　2、實(shí)現(xiàn)SCADA 與GIS(配電地理信息系統(tǒng))的一體化

　　實(shí)現(xiàn)SCADA 與GIS(配電地理信息系統(tǒng))一體化設(shè)計(jì)，達(dá)到SCADA 和GIS 數(shù)據(jù)一體化、功能一體化、界面一體化，實(shí)現(xiàn)從GIS 中自動(dòng)提取SCADA 需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)及由SCADA 系統(tǒng)向GIS 提供配電實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

　　3、實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化終端的靈活性

　　為滿足電力市場(chǎng)對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及實(shí)時(shí)電價(jià)信息的發(fā)布要求，實(shí)現(xiàn)綜合信息的采集及控制，盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)終端的數(shù)量及降低系統(tǒng)復(fù)雜性，應(yīng)考慮采用可擴(kuò)展功能的綜合型配電自動(dòng)化終端。該終端除了具有通常的功能外，還具有電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)電價(jià)信息發(fā)布、故障錄波及部分儀表功能。

　　4、實(shí)現(xiàn)用戶互動(dòng)技術(shù)

　　通過(guò)與用電營(yíng)銷系統(tǒng)的結(jié)合，與用戶建立起雙向?qū)崟r(shí)的通信，通知用戶其電力消費(fèi)的成本、實(shí)時(shí)電價(jià)和電網(wǎng)目前的狀況、計(jì)劃停電信息以及其他一些服務(wù)的信息，同時(shí)也支持用戶根據(jù)這些信息制定自己的電力使用的方案。讓用戶參與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理。

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)有了一定程度的發(fā)展，其作為一種新興的技術(shù)，有著廣闊的發(fā)展前景，這其中也會(huì)不斷的出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該致力于配電自動(dòng)化技術(shù)的完善和發(fā)展，使電力系統(tǒng)更好地服務(wù)于社會(huì)和人民。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]劉樹(shù)澤.我國(guó)配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展研究[A].農(nóng)業(yè)科技與裝備，2010.6

　　[2]夏書(shū)軍.自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010.2

　　[3]梁植棟.談現(xiàn)代配電自動(dòng)化面臨的問(wèn)題及發(fā)展[J].廣東科技，2007.10