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配网自动化技术现状及发展趋势

发表时间：2020/6/12 来源：《基层建设》2020年第6期作者：何敏接

[导读] 摘要：本文阐述了配电自动化技术的重要性，对配电自动化在智能电网中的作用进行说明，做出配电自动化的发展趋势的分析，希望对我国配电自动化的发展有所帮助。

        东莞市输变电工程建设有限责任公司
        摘要：本文阐述了配电自动化技术的重要性，对配电自动化在智能电网中的作用进行说明，做出配电自动化的发展趋势的分析，希望对我国配电自动化的发展有所帮助。
        关键词：配电自动化；技术现状；发展趋势
        一、配网自动化技术的重要性
        我国自20世纪90年代后期开始开展配电自动化相关建设。最初建设的大部分配电自动化系统并未发挥预期的作用原因主要包括技术和管理两个方面技术上存在的问题主要有：配电自动化技术本身难度大且早期技术不够成熟，早期配电网架存在缺陷等，管理方面存在的问题主要有关配电自动化设计、规划、建设、运行和维护的标准和规范相对缺乏。片面追求一步到位导致后期运行、维护不够经过十几年的探索与实践。目前配电自动化技术已经比较成熟，具备大规模推广应用的条件，目前配电自动化技术的发展呈现出多样化、标准化和智能化的的发展趋势，满足智能配电网要求的智能配电系统是配电自动化的发展方向。
        国外自20世纪70年代起就开始对配电自动化技术开展研究，其发展和应用历程如下，第一阶段是馈线自动化系统（FA），系统主要设备为重合器和分段器，该系统功能主要是在故障时通过各种自动化开关设备的配合实现故障隔离和健全区域的恢复供电，该类系统的应用可以显著减小停电面积并缩短停电时间，明显改善供电可靠性此类系统的不足之处在于：仅在故障时起作用，因而不能优化运行方式；调整运行方式后需要到现场修改定值；健全区域恢复供电时无法根据实际负荷分布采取最佳措施；隔离故障时需要多次重合而使得对设备的冲击较大等。第二阶段的配电自动化系统（DAS）是一种基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统，在配电网正常运行时，也能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，能及时发现故障，并由调度员遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。配电自动化系统的第三阶段主要运用基于人工智能的高级应用辅助调度员得出配电网的优化控制策略，目前已成功应用于一些大城市配电网这类高端配电自动化系统往往还结合了配电地理信息系统（DGIS）、需求侧负荷管理（DSM）、调度员仿真调度（DTS）、故障呼叫服务系统（TC）和工作票管理（WMS）等管理功能，有时也被称做配电管理系统（DMS）各个阶段配电自动化技术的特点。
        二、配电自动化在智能电网中的作用
        配电自动化是智能配电网（smartdistributiongrid，SDG）的重要组成部分，智能配电网为配电自动化的发展指明了方向具体来说，智能配电网下列特征的实现都与配电自动化的技术发展密切相关：
        1、自愈配电技术。配电自动化系统中馈线自动化的故障诊断、定位、隔离以及恢复供电的基本功能表现为：系统发生故障时。迅速隔离有问题的元件或将用户快速切换到其他可靠的电源上，在很少或不用人为干预的情况下使系统迅速恢复供电能够实时检测故障前兆和评估配电网的健康水平，在故障发生前，将设备状况告知系统并发出预警信息，以使得系统能够及时采取相应的控制措施或通知检修人员进行维护在智能电网的背景下，该功能需要进一步升级为适应分布式发电的双向能量流下的馈线自动化功能。
        2、用户互动技术。鼓励用户参与电力系统的运行和管理，和用户建立双向实时通信，实时告知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息等，同时也支持用户根据这些信息制定适合自身的电力使用方案在智能电网的背景下，该功能需要进一步升级为适应用户双向互动的业务功能。
        3、电能质量定制技术。对电能质量进行分级，以不同的技术手段和价格水平提供从“标准”到“优质”各种不同等级的电能质量，以满足用户对不同电能质量水平的需求。
        4、分布式电源和储能系统的接入技术。安全、无缝地容许光伏发电、风力发电、小型燃气轮机、燃料电池等各种不同类型的分布式发电系统和储能系统接入，并做到“即插即用”。

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        5、配电网高效运行技术。通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测，并进行优化控制和调整，使电气设备运行在最佳状态，降低电网运行的费用，并使电气设备的潜力充分发挥出来。
        三、配电自动化的发展趋势
        随着配电网的发展和负荷的快速增长，以及分布式电源技术的发展，对采用自动化技术扩大配电网的供电能力、提高供电可靠性、供电经济性和供电质量、避免“盲调”和避免灾害性事故造成的长时间大面积停电的需求越来越大，主要表现为以下方面：正常情况下配电网优化运行；故障情况下的快速处理；紧急情况下的应急处理；单相接地的定位；暂时性故障和永久故障的区分；与配电网其他信息和管理系统的标准化互联根据对国内外发展动态的研究。
        配电自动化技术的发展呈现下列趋势：①多样化。尽管配电自动化技术的发展经历了三个阶段，但是从日本、韩国等国的应用情况来看．各个阶段的技术都有在使用，并且各有其适应范围；②标准化。为了促进支持电力企业配电网管理的各种分布式应用软件系统的应用间集成和规范各个系统间的接E1。国际电工委员会制订了系列标准，目前正在由全国电力系统管理及其信息交换标委会配电工作组将该系列标准引入国内；③智能化。配电自动化是智能配电网的重要组成部分，满足智能配电网要求的智能配电系统是配电自动化的发展方向。
        制订配电自动化建设导则和技术规范。根据地区的差异提供几种配电自动化规划、设计和建设模式，并合理地规定其基本功能、选配功能和性能指标，统一配电自动化系统的通信协议规范，配电自动化系统与其他信息系统的数据交换。结合配电网规划，认真细致地做好配电自动化系统规划。做到“统一规划，分步实施”、“规划、建设和完善相结合”，优先实施负荷基本稳定、配电网架结构在未来较长时间内基本不需要调整的区域，优先实施收益比较明显或迫切需要的功能
        加强配电自动化设施的维护管理。采取日常检查和定期巡视相结合的有效措施发现设备、通信系统或数据配置的缺陷，并进行必要的修复和维护。以确保配电自动化设施的完好性加强配电自动化技术及其设备应用的培训，培养配电自动化运行和维护的高水平技术队伍，正确认识配电自动化与智能电网的关系，配电自动化是智能电网的重要组成部分，智能电网为配电自动化的发展指明了方向。将配电自动化的规划与智能电网的规划相结合，统筹安排，分阶段实施在智能电网的高度，系统地梳理配电自动化现有技术，找出智能电网发展方向的差距，有针对性地开展科学研究工作。根据地区的差异、配电网结构的差异和供电可靠性及电能质量需求的差异，选择不同档次和配置的配电自动化技术分阶段逐步实施。
        四、总结
        利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配电网自动化涉及面广、范围大、内容多且复杂，是一个庞大的系统工程，随着社会发展的需求，对配电网质量的要求越来越高，故其功能也必须不断地增加、调整，所以整个系统的设计要从全局，从长远的观点来考虑。
        参考文献：
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        [2]马超.配网自动化应用于大连电网可靠性的研究[D].大连理工大学，2015.
        [3]张健.配电网自动化技术在平谷地区的应用研究与方案设计[D].华北电力大学，2014.
        [4]熊伟.配网自动化现状及其发展方向[J].内燃机与配件，2017（04）：108-109.