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摘要：电力调度自动化是一项系统的综合性工程，成功的配网自动化是设备的可靠性和方案的有机结合。针对配网综合自动化技术发展的过程及其特点，在环网配电的前提下，结合我市城网建设的实际情况，阐述了在实际应用中的优越性、可靠性。
关键词：电力系统；调度自动化；环网配电；供电可靠性
前 言
随着城市建设进程不断加速,社会对电力需求不断增长,工业、商业、金融、人民生产生活等各类社会行为对电力的依赖程度越来越高。在旧的运行维护模式下,事故处理时各部门应急响应环节多,反应拖沓,加之配网外部环境、网络联系比较复杂,事故处理中查找故障点、对事故隔离时间往往较长,影响了及时恢复供电的速度。面对电网规模的扩大,新设备、新技术的应用,对企业人员的管理、技术素质要求越来越高,由于历史积累,企业内部人员的老化现象严重,知识水平已经不能适应电网的高速发展,提高人员技术素质已经迫在眉睫,为应对企业内部人员匮乏和电网的高速发展的需要,实现国网公司提出的“集团化、集约化、精益化、标准化”的目标,配网自动化的建设势在必行。
一、城市配网综合自动化
1.1 配网综合自动化的提出
配电系统自动化，是利用现代计算机、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。其中运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统（DAS）实现，具体又可分为SCADA 系统、电压/无功控制、保护的协调管理及控制、馈线控制、故障处理(故障检测、定位、隔离后故障区供电)、自动抄表和负荷管理等。配电综合自动化系统称为DMS/DA 系统，其中DMS 是配电管理系统，DA是配电自动化。DMS 涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线管理、负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节，是一個包含多学科技术的综合性大系统。根据楚雄电网的要求，现目前的配网自动化系统要求采用基于分布式系统中间件平台、计算机集群技术、海量存贮技术、网络安全管理技术、大型商用数据库管理技术、网络通信中间件技术、通用的界面定制技术和控件模型技术、面向对象技术、多层客户/服务器（Client/Server）和浏览器/服务器（Browser/Server）技术。
1.2 配网综合自动化技术的主要突破
在电力系统自动化的发展进程中，变电站综合自动化技术首先得到足够的重视、研究和发展，相比之下，配网综合自动化技术却因设备、使用环境和保护方式等原因而滞后。从国外DMS 的发展历程看，主要集中在DA 部分，大致经历了自动就地控制(重合器加重合器或重合器加分断器方式)、智能性自动就地控制(分散式微机自控设备)以及近远程可选控制方式加集中数据库和专家系统(功能逐渐增加完善)三个阶段，而完整DMS 的开发在发达国家也是近几年的事。我国DMS 的发展由于起步较晚，基础较为薄弱，在配网综合自动化技术方面主要有以下发展：
DA 模式：充分发挥快速、准确隔离故障的优点，配网终端可以通过主站灵活设置工作模式。馈线自动化FA：子站一直通过专用的FA通道高速轮询所有的装置状态，收集故障信息，在短时间内启动FA 定位功能，在定位的过程中动态搜集所需要的FTU 故障信息，故障隔离或恢复的命令采用广播报文的形式传递。开闭所自动化：配电环网开关采用电动操作式负荷开关，并用微机故障识别、监控的保护方式取代了使用短路器的传统继电保护方式，可方便地实现配网的故障隔离、恢复供电与网络优化等功能。对于包含馈线和开闭所的线路，按照馈线自动化处理。环网柜按照馈线自动化处理。开放的、分布式实时网络结构：实现了微机就地监控和远方通信功能的分离，为配网的调度、管理、运行、控制、通信及地理信息系统等提供了良好的界面。
二、配网自动化建设的几点建议
2. 1加强电力系统软件的统一建设
GIS系统在我们的实际工作中逐步成为了重要的生产流程工具。SCADA与GIS的接口、GIS与M IS系统的接口工作已经初步完成,在正式运用前还有一些数据统一的问题亟待解决。随着配网自动化的上线,所涉及到的数据会更加复杂。为了更好地使系统完备,需要集中解决现存的配网系统的台帐、资料问题,避免在数据库合并后可能带来的人为错误。同时,加强这几种电力系统软件的联合,也是各大电力公司的工作目标。
2. 2加强自动化运行设备的管理
各类自动化设备是城区公司配网自动化系统正常应用的基础,保证自动化设备的正常、可靠运行,应加强对自动化设备巡视检查、维护。增强专业维护力量,加强缺陷的闭环管理。
2. 3完善并改进现有各类规章制度
完善、充实已有的配网自动化制度,对不适用规章制度进行相应的修改、调整。配网自动化实现后,开闭站10 kV开关基本都具备远方拉合的能功,具备按《安规》上的检修人员操作试行的条件,对于简单的站内开关检修及保护校验工作可考虑由检修人员操作,提高工作效率。在现有检修业务的基础上,需考虑自动化大规模的实施后,对自动化设备维护、检修带来检修工作量的增加,同时应考虑人员的补充及专业技能的提升;对新组建的自动化终端维护队伍的管理,培训等工作。
2. 4配网建设投资合理性
从配网规划的角度来讲,要综合考虑到投资规划、站点规划、人员规划等方面,合理的选择新发站点和人员的安排。从经济性和供电安全性之间找到一个合理的平衡点。
三、城市配网综合自动化的实施
3.1 配网自动化的模块化设计
配网自动化技术的实现要涉及大量的单元设备和多层次、多流程的操作程序，电能使用的方便性、灵活性、可靠性和电能质量是用户最为关心的问题，而配网又是我们向用户售电的渠道，因此，实用性、安全性、经济性、开放性、发展性和灵活性等都是我们发展配网自动化尤为重视的问题。要满足以上要求，在系统开发时，一般采用最新的面向对象(00P)的设计方法，对单元设备采用模块化的方式，即根据对象(实际的设备对象和操作流程对象)分别进行配网结构的设计，然后象搭积木一样将组件通过标准的管理机制和现定模式构造成完整的系统，模块间采用标准规约进行联系，能有助于配网综合自动化建成后的调度、管理、运行与控制等的实现。
常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式，其中环网接线是城市配网最常用的一种形式。这是因为环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活，稍加变化即能适应不同负荷等级的要求，并且可靠性高，网络潮流计算方便，有利于系统的保护、控制、管理、运行和维护，特别是能节省变电站出线回路，少占地、少占路等优点在城市基础设施建设中尤为突出。因此，配网综合自动化技术应该首先考虑在环网中的实施。环网配电有单环、多环之分，还有开环、闭环的区别。按照使用功能的不同,单环、开环运行的配网系统一次部分可分为:
A、变电站出线断路器：用于配电环网线路及环网开关柜的保护以及作为用户10kV 的配电装置、变压器的后备保护。
B、环网线路：用于电能的输送。可以是架空线路、电缆线路以及架空、电缆线路。
C、环网开关柜：用于电能的分配与计量，并与智能化控制器一起完成配网故障隔离与恢复
供电、网络优化等。在用户变压器容量较小、无特殊供电要求的情况下，可在其馈线回路加装熔丝, 直接做用户变压器保护，取消用户10kV配电装置，以简化网络结构和减少电能损失。
D、用户站10kV 配电装置：在用户变压器容量大、数量多、保护要求高，或者有中压负荷，需加中压无功补偿等特殊情况下，用户根据自己的需要，增加相应的配电柜，以实现相应的保护功能。
E、用户变压器：为用户提供正常的工作电源。在双台变压器同时投入、低压母线分段运行情况下，母联应设电源互投闭锁装置。这样，可将配电环网分成5 个不同部分，根据环网开关柜、用户10kV 配电装置和用户变压器单元的不同组合，组成环网开关站、用户变电站和环网用户变电站三种不同的模式。一方面，保证技术方案实施的灵活性。另一方面，我们可以根据不同的调度、管理、控制和通信要求，对应不同的模块设定不同的功能要求，从而达到我们和用户之间建设与管理界面清楚、功能设置合理。
3.2 配网综合自动化系统的特点
A、系统结构：主要由主站系统、变电站监控系统、配电网监控系统、通信系统以及单项接地故障选线定位系统组成。
B、主要功能：电能质量最优控制；“四遥”功能；故障分析及处理、网络优化；自动读表，负荷控制；用户服务与地理信息系统等。
结束语
作为供电企业在城市范围进行配电自动化建设工作,必须在投资的经济性与用户的恢复供电时间之间找到合理的经济平衡点。即与其花费较高代价追求在较短时间内对其恢复供电不如花费较低代价,普及实施配电信息化工作,在便于电力企业进行日常的配电网运行管理和事故处理的同时,于现有基础上,在用户所能承受的范围之内,尽快恢复对用户的供电。
通过以上分析可以看出，城市配网综合自动化技术具有自动化水平高、供电可靠性高、功能强、实时性好、适应电力计量市场化需要、免维护等技术特点，同时又具有维护费用低、节能、节资等显著的经济优越性。另外，在提高能源可供条件，降低社会能耗指标，保障社会安定等方面，具有潜在而又巨大的社会综合经济效益。所以，积极采用、推广配网综合自动化技术具有十分重要的现实意义。
关键词：电力系统；调度自动化；环网配电；供电可靠性
前 言
随着城市建设进程不断加速,社会对电力需求不断增长,工业、商业、金融、人民生产生活等各类社会行为对电力的依赖程度越来越高。在旧的运行维护模式下,事故处理时各部门应急响应环节多,反应拖沓,加之配网外部环境、网络联系比较复杂,事故处理中查找故障点、对事故隔离时间往往较长,影响了及时恢复供电的速度。面对电网规模的扩大,新设备、新技术的应用,对企业人员的管理、技术素质要求越来越高,由于历史积累,企业内部人员的老化现象严重,知识水平已经不能适应电网的高速发展,提高人员技术素质已经迫在眉睫,为应对企业内部人员匮乏和电网的高速发展的需要,实现国网公司提出的“集团化、集约化、精益化、标准化”的目标,配网自动化的建设势在必行。
一、城市配网综合自动化
1.1 配网综合自动化的提出
配电系统自动化，是利用现代计算机、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。其中运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统（DAS）实现，具体又可分为SCADA 系统、电压/无功控制、保护的协调管理及控制、馈线控制、故障处理(故障检测、定位、隔离后故障区供电)、自动抄表和负荷管理等。配电综合自动化系统称为DMS/DA 系统，其中DMS 是配电管理系统，DA是配电自动化。DMS 涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线管理、负荷管理、供用电管理等供、配、用电多个环节，是一個包含多学科技术的综合性大系统。根据楚雄电网的要求，现目前的配网自动化系统要求采用基于分布式系统中间件平台、计算机集群技术、海量存贮技术、网络安全管理技术、大型商用数据库管理技术、网络通信中间件技术、通用的界面定制技术和控件模型技术、面向对象技术、多层客户/服务器（Client/Server）和浏览器/服务器（Browser/Server）技术。
1.2 配网综合自动化技术的主要突破
在电力系统自动化的发展进程中，变电站综合自动化技术首先得到足够的重视、研究和发展，相比之下，配网综合自动化技术却因设备、使用环境和保护方式等原因而滞后。从国外DMS 的发展历程看，主要集中在DA 部分，大致经历了自动就地控制(重合器加重合器或重合器加分断器方式)、智能性自动就地控制(分散式微机自控设备)以及近远程可选控制方式加集中数据库和专家系统(功能逐渐增加完善)三个阶段，而完整DMS 的开发在发达国家也是近几年的事。我国DMS 的发展由于起步较晚，基础较为薄弱，在配网综合自动化技术方面主要有以下发展：
DA 模式：充分发挥快速、准确隔离故障的优点，配网终端可以通过主站灵活设置工作模式。馈线自动化FA：子站一直通过专用的FA通道高速轮询所有的装置状态，收集故障信息，在短时间内启动FA 定位功能，在定位的过程中动态搜集所需要的FTU 故障信息，故障隔离或恢复的命令采用广播报文的形式传递。开闭所自动化：配电环网开关采用电动操作式负荷开关，并用微机故障识别、监控的保护方式取代了使用短路器的传统继电保护方式，可方便地实现配网的故障隔离、恢复供电与网络优化等功能。对于包含馈线和开闭所的线路，按照馈线自动化处理。环网柜按照馈线自动化处理。开放的、分布式实时网络结构：实现了微机就地监控和远方通信功能的分离，为配网的调度、管理、运行、控制、通信及地理信息系统等提供了良好的界面。
二、配网自动化建设的几点建议
2. 1加强电力系统软件的统一建设
GIS系统在我们的实际工作中逐步成为了重要的生产流程工具。SCADA与GIS的接口、GIS与M IS系统的接口工作已经初步完成,在正式运用前还有一些数据统一的问题亟待解决。随着配网自动化的上线,所涉及到的数据会更加复杂。为了更好地使系统完备,需要集中解决现存的配网系统的台帐、资料问题,避免在数据库合并后可能带来的人为错误。同时,加强这几种电力系统软件的联合,也是各大电力公司的工作目标。
2. 2加强自动化运行设备的管理
各类自动化设备是城区公司配网自动化系统正常应用的基础,保证自动化设备的正常、可靠运行,应加强对自动化设备巡视检查、维护。增强专业维护力量,加强缺陷的闭环管理。
2. 3完善并改进现有各类规章制度
完善、充实已有的配网自动化制度,对不适用规章制度进行相应的修改、调整。配网自动化实现后,开闭站10 kV开关基本都具备远方拉合的能功,具备按《安规》上的检修人员操作试行的条件,对于简单的站内开关检修及保护校验工作可考虑由检修人员操作,提高工作效率。在现有检修业务的基础上,需考虑自动化大规模的实施后,对自动化设备维护、检修带来检修工作量的增加,同时应考虑人员的补充及专业技能的提升;对新组建的自动化终端维护队伍的管理,培训等工作。
2. 4配网建设投资合理性
从配网规划的角度来讲,要综合考虑到投资规划、站点规划、人员规划等方面,合理的选择新发站点和人员的安排。从经济性和供电安全性之间找到一个合理的平衡点。
三、城市配网综合自动化的实施
3.1 配网自动化的模块化设计
配网自动化技术的实现要涉及大量的单元设备和多层次、多流程的操作程序，电能使用的方便性、灵活性、可靠性和电能质量是用户最为关心的问题，而配网又是我们向用户售电的渠道，因此，实用性、安全性、经济性、开放性、发展性和灵活性等都是我们发展配网自动化尤为重视的问题。要满足以上要求，在系统开发时，一般采用最新的面向对象(00P)的设计方法，对单元设备采用模块化的方式，即根据对象(实际的设备对象和操作流程对象)分别进行配网结构的设计，然后象搭积木一样将组件通过标准的管理机制和现定模式构造成完整的系统，模块间采用标准规约进行联系，能有助于配网综合自动化建成后的调度、管理、运行与控制等的实现。
常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式，其中环网接线是城市配网最常用的一种形式。这是因为环网配电供电能力强、范围广、形式方便灵活，稍加变化即能适应不同负荷等级的要求，并且可靠性高，网络潮流计算方便，有利于系统的保护、控制、管理、运行和维护，特别是能节省变电站出线回路，少占地、少占路等优点在城市基础设施建设中尤为突出。因此，配网综合自动化技术应该首先考虑在环网中的实施。环网配电有单环、多环之分，还有开环、闭环的区别。按照使用功能的不同,单环、开环运行的配网系统一次部分可分为:
A、变电站出线断路器：用于配电环网线路及环网开关柜的保护以及作为用户10kV 的配电装置、变压器的后备保护。
B、环网线路：用于电能的输送。可以是架空线路、电缆线路以及架空、电缆线路。
C、环网开关柜：用于电能的分配与计量，并与智能化控制器一起完成配网故障隔离与恢复
供电、网络优化等。在用户变压器容量较小、无特殊供电要求的情况下，可在其馈线回路加装熔丝, 直接做用户变压器保护，取消用户10kV配电装置，以简化网络结构和减少电能损失。
D、用户站10kV 配电装置：在用户变压器容量大、数量多、保护要求高，或者有中压负荷，需加中压无功补偿等特殊情况下，用户根据自己的需要，增加相应的配电柜，以实现相应的保护功能。
E、用户变压器：为用户提供正常的工作电源。在双台变压器同时投入、低压母线分段运行情况下，母联应设电源互投闭锁装置。这样，可将配电环网分成5 个不同部分，根据环网开关柜、用户10kV 配电装置和用户变压器单元的不同组合，组成环网开关站、用户变电站和环网用户变电站三种不同的模式。一方面，保证技术方案实施的灵活性。另一方面，我们可以根据不同的调度、管理、控制和通信要求，对应不同的模块设定不同的功能要求，从而达到我们和用户之间建设与管理界面清楚、功能设置合理。
3.2 配网综合自动化系统的特点
A、系统结构：主要由主站系统、变电站监控系统、配电网监控系统、通信系统以及单项接地故障选线定位系统组成。
B、主要功能：电能质量最优控制；“四遥”功能；故障分析及处理、网络优化；自动读表，负荷控制；用户服务与地理信息系统等。
结束语
作为供电企业在城市范围进行配电自动化建设工作,必须在投资的经济性与用户的恢复供电时间之间找到合理的经济平衡点。即与其花费较高代价追求在较短时间内对其恢复供电不如花费较低代价,普及实施配电信息化工作,在便于电力企业进行日常的配电网运行管理和事故处理的同时,于现有基础上,在用户所能承受的范围之内,尽快恢复对用户的供电。
通过以上分析可以看出，城市配网综合自动化技术具有自动化水平高、供电可靠性高、功能强、实时性好、适应电力计量市场化需要、免维护等技术特点，同时又具有维护费用低、节能、节资等显著的经济优越性。另外，在提高能源可供条件，降低社会能耗指标，保障社会安定等方面，具有潜在而又巨大的社会综合经济效益。所以，积极采用、推广配网综合自动化技术具有十分重要的现实意义。