电力自动化发展走势

随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对供电系统的可靠性、安全性要求也日益提高，电站自动化系统已广泛地应用到各个领域。其借助现代的网络技术和计算机技术实时监视电力系统的运行参数，及时进行记录，并将这些数据不断地传送至电力监控计算机，实施遥控命令，使运行管理人员可以通过监控中心全面了解电力系统的运行工况，准确、快速地判断故障位置和故障原因，简便地实现各种数据分析，包括负荷分析、电能消耗分析、电能质量分析等。因此，发配电自动化成为提高供电质量和可靠性的重要措施。

1配电自动化概述

配电自动化是利用现代电子、计算机通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、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，实现配电网及其设备正常运行以及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。从而改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。配电自动化包含以下几个方面：

馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有：运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。

变电站自动化系统。变电站综合自动化系统是利用微机技术，将变电站的控制测量、传输处理、继电保护、故障录波、远动功能融为一体的多机共享系统。变电站综合自动化系统所能完成的主要功能包括：数据采集、继电保护、参数监测、运行控制、事件记录、事故报警等。功能的综合是区别于常规变电站的最大特点，它以计算机技术为基础，以数据通讯为手段，以信息共享为目标，以便更好地实施无人值班。

配电管理系统。是指用现代计算机、信息处理及通信等技术和相关设备对配电网的运行进行监视、管理和控制。它是配电自动化系统的神经巾枢，整个配电自动化系统的监视、控制和管理中心。需求侧管理。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。

配电通信系统。是配电自动化系统的一个重要环节，由于配电网终端节点数量巨大，给通信方案的选择带来困难，配电系统可有有线、无线、光纤、载波等多种通信方式。对于通信方式的选择应根据用户的具体情况选择一种性能价格比最高的方式。下面简要分析各种通信方式的利弊：①有线方式有电话线和专线2种。电话线方式设备投资较低，可靠性和实时性也较低，由于电话线架设非常方便，广泛适用于实时性要求不高的配电终端。专线方式可靠性和实时性都很好，适合实时性要求较高的配电终端设备，缺点是需要架设专用通信线。②无线方式有普通电台和高速智能数传电台2种。普通电台已广泛应用于负荷控制系统中，优点是投资少，缺点是可靠性较低，控制较严。高速智能数传电台通信速率高，频点可复用，支持x．25协议，有路由选择功能和主动上报功能，适合配电自动化系统应用，缺点是价格较高。③光纤通信方式有光端机方式和光接口板方式2种。光纤通信的主要优点是通信容量大、抗干扰能力强、损耗小，缺点是价格较高。光端机方式适合容量大的站点，成本也较高。光接口板的方式将光电转换器直接置入配电终端内，并可以利用编码复用方式多个配电终端设备公用一对光纤，有效地降低了成本。

2配电自动化现状

目前配电自动化大体有以下几种方式：在10kV辐射线路或树状线路采用重合器、分段器的方式。由于该种方式不需配置通道和主站系统，依靠重合器和分段器自身的功能进行故障隔离和恢复供电，因而具备容易实施、节省投资等优点；在10kV环形电缆配电网络中采用重合器，配合环网柜实现配电自动化：在10kV环形电缆配电网络中采用环网柜加装FTU，并设置配电网自动化系统，环网柜可以是户外、户内两种方式；由于国内大多数城市内是沿城市街道敷设的架空绝缘导线构成10kV配电网络。针对这种配电网络，目前采用的配电自动化方式是首先进行网络优化改造，形成多个环网或“手拉手”线路，使每一用户有2个供电源等等。

3配电系统自动化发展趋势

1）功能分层分布。配网自动化与通信系统是密切卡相关的，为了贯彻功能下放、分级分层、提高事故响应速度的原则，配网自动化系统一般分为3层：主站、子站、馈线。目前在3层之间通信一般采用光纤以太网、光纤环网、双绞线、电力线载波和无线等多种方式。其中电力线载波是一种很理想的通信方式，最初的电力线载波是为传输高频保护信号和话音信号设计的，其是基于线路两端阻波器的点对点的通信。由于配电网节点众多，这种点对点的通信方式不能满足配电自动化的要求，因此配电载波不冉使用阻波器；第二代的载波技术基于扩频原理，能够在很低的信噪比情况下工作，具有很强的通信能力；最新一代的载波技术基于数字信号处理芯片（DPS），由于PDS具有强大的实时解码功能，所以这种载波技术具有非常理想的通信能力，在以后的理论研究与试验中会表明该技术是一项完全可行的、具有发展前途的新技术。

2）配电网系统保护。配电环节的保护集中在馈线的保护上，配电网不存在稳定问题，一般认为馈线故障的切除并不严格要求是快速的，但是，随着经济的发展，电力用厂用电的依赖性越来越强，供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点。配电网馈线保护的主要作用包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电，配电自动化包括馈线自动化和配电管理系统。馈线自动化的核心是通信，以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制，从而实现配电SCADA、配电高级应用（PAS），同时以地理信息系统（GIS）为平台实现配电网的设备管理等。

3）电能质量。随着基于大功率电力电了开关设备的普及应用，它所带来的各种电能质量问题已引起各闺电力工作者的高度重视提高电能质量的新技术已成为今年来电力系统领域中新的研究热点。随着数字信号处理器（DSP）为基础的实时数字信号处理技术的迅速发展，并得到广泛的应用，采用模拟量控制的电能质量控制装置正被数字最代替。它具有以下优点：可以程序控制、改变控制方法或算法而不必改变控制电路、提高系统稳定性、可靠性和灵活性、系统不受温度影响、可重复性好、易调试和批量生产、易实现并联运行和职能控制。随着DSP性能的不断改善，用DSP来做实时信号处理已成为当今和未来的技术发展热点。

4）主站一体化。随着电力事业的发展，用户对供电可靠性的要求越来越高。但是电力企业内部各职能部门平台不统一、功能单一，各系统问很难实现互联和信息共享。所以在以后的电力自动化发展中有必要改变这一现状，将分散的、各自为政的单一功能的系统集成为综合的、信息共享的一体化系统，即把数据采集与监控系统、配电管理系统、地理信息系统、管理信息系统、高级应用软件包以及变电站综合自动化、馈线自动化和通信系统集成为一个体系结构良好平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。

4结语

配电自动化及管理系统是提高电力供应商和用广经济效益的重要实施手段，应该遵循实用性、可行性、可发展性的原则，有效地完成各项功能的集成，并实现资源共用、信息可享。因此可以说，配电自动化的发展是电力系统的一场技术革命，它的发展完善必将给电力行业带来巨大的经济效益和社会效益。