何然
华北水利水电学院
摘要：近些年来我国配电网得到了长足的发展，与此同时配电自动化系统也在配电网中得到了广泛应用。通过采用配电自动化系统，能够高效地对庞大的配电网络进行监视和远方控制，有效地提高了运维人员的工作系效率。由于各地电网发展差异性，配电自动化系统建设仍存在一定短板，相关电网人员对配电自动化系统认识不够深入，因此本文主要探讨了配电自动化系统的相关概念及功能，对配电自动化系统的安全防护及故障检测等做了相关探讨。
关键词：配电自动化、配电管理、安全防护
引言
近些年来， 我国经济飞速发展，使得各地用电量屡破新高，为保障充足稳定的电能供应，相应的配电网络建设也在不断完善和扩大。同时，为了保证配电网络高效、安全、稳定运行，配电自动化系统被引入到配电网的同期建设中。配电自动化系统主要包括了电力数据采集与监控系统、能量管理系统，此外也还包括了电力调度数据网络等。
配电自动化系统是保障配电网设备能够被实时监控和控制的基础，也是保证用户能够获得安全稳定电能的基石。配电自动化系统作为作为维持电网安全运行和保障电能供应的关键系统之一，其自动化系统的安全防护更是保障电网稳定运行的重要助力。当配电自动化系统出现安全问题时，很可能会导致系统或设备故障进而引起更大的安全问题。因此为了解决配电自动化系统可能出现的各种安全问题，将其对电力网络的影响降到最低，实现对配电自动化系统下的异常数据流的监控和调整也逐渐成为电网运行人员研究的主要方向。另一方面，由于不同地区的配电网复杂情况不同，在故障情形下其配电网出现的故障几率和范围影响也不相一致，当出现故障时采用通常的事故处理手段容易导致故障几率和范围扩大的问题。
另一方面，当配电自动化系统出现安全问题时，很可能引起系统或设备故障进而导致更大的安全问题。因此为了解决配电自动化系统可能出现的各种安全问题，将其对电力网络的影响降到最低，对于配电自动化系统的故障检测技术需求日益增加。此外，由于不同地区的配电网复杂情况不同，在故障情形下其配电网出现的故障几率和范围影响也不相一致，当出现故障时采用通常的事故处理手段容易导致故障几率和范围扩大的问题。
因此，本文主要针对配电自动化系统探讨了该系统的主要功能及在配电管理中的应用场景，对系统的安全防护和故障处理作了简要介绍，以期提高电网人员对配电自动化系统的了解和认识。
1 配电自动化系统简介
配电网通常是指将电能经低电压等级变电站或变压器降压后通过特定的电网输送给工商业及居民用户的供电网络，而配电自动化系统是包含了数据采集与监视、配电网管理及馈线自动化等众多功能的能够对配电网络进行实时监视和控制的智能系统，它是融合了先进计算机、网络通信、物联网和大数据等技术的综合体现，其建设程度很好地反应了智能电网的建设水平。
由于配电网是负责对用户供电的前端网络，其面临的环境较为复杂，网络结构相对脆弱，引入配电自动化系统可以方便地对配电网络进行管理，该系统可以对配电网络中的一次设备诸如线路、主变、配电箱等及二次系统设备进行实时监视，同时可以由运行人员或系统对配电网络开展智能分析与控制。配电自动化系统主要构成如图1所示：
.jpg)
如图1所示，目前配电自动化系统主要分为四个层次来进行监视，第一层属于核心设备及系统层，主要包括配电GIS系统、客户服务系统、电量计费系统等主要系统，第二层主要是对配电区域内的各类终端进行整合，第三层是配电自动化系统的分属控制中心，第四城是配电自动化系统的总控中心。
由于近些年配电网的快速发展，配电自动化技术也得到了快速发展和完善，相比较运维人员对配电网系统及设备开展监控和操作，采用配电自动化系统有多方面的优势。例如当配电网正常运行给用户供电时，利用配电自动化系统可以实时对系统内的设备进行监视，获取设备运行信息，并根据系统运行状态自主对电网的运行方式进行调控优化，能够使电网在最优方式下运行，进一步提高供电稳定性；此外，当在配电网出现异常或故障时，配电自动化系统可以根据预先设定的程序算法快速分析，及时对故障范围进行排查并对故障点进行隔离，减少停电面积，缩短电时间并保证非故障区域电网的正常供电，有效提高了供电可靠性；由于工商业等用电量较大客户存在，配电网的电压和无功波动水平较大，其对电网的安全运行将产生显著影响，而采用配电自动化系统，可以合理开展电容器或某些控制设备的投切，能够有效提高电能质量，使电网在更优的经济水平下运行；当夏季或冬季用电高峰时，采用配电自动化系统可以合理调节用电设备，控制用电负荷，保障电网的利用小时数；配电网端用电客户较多，传统的电能使用采集及计费较为费时费力，而采用配电自动化系统可以快速实现抄表及计费，提高了营销人员的工作效率。
2配电自动化系统的安全防护和故障检测
2.1 安全防护
配电自动化系统实现了对电力配电网络系统的物理和通信架构方面开展监控和控制等功能，根据配电自动化系统的特点，为了保证配电自动化整体系统的安全运行，其系统的安全防护主要考虑从物理隔离和网络隔离两方面进行，目前我国总体的配电自动化终端安全防护方案即是“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”。（1）安全分区。安全分区是配电自动化终端安全防护的结构基础，根据对配电自动化系统功能的分类，将配电自动化终端系统主要分为生产控制大区和管理信息大区，而根据各大区的安全防护等级，又根据实际需要将其分成个小区。（2）网络专用。配电自动化系统的数据网络是配电系统二次安全防护体系的重要网络基础，由于系统众多，在实际运行时，应该在规定的网络通道中使用独立网络设备进行连接，同时也需在物理层面将其进行隔离。在配电自动化终端安全防护方案中，开展网络隔离一方面是为了保证生产数据的实时性，另一方面是为了保证生产数据的可靠性。（3）横向隔离。横向隔离主要包括正向物理隔离和反向物理隔离两部分，实现了内外网真正意义上的断开，并且其数据均为单向传输，同时还具有对异常数据的筛选功能。（4）纵向认证。纵向认证是是配电自动化系统的二次安全防护体系的纵向防线。采用纵向认证能够实现配电自动化系统业务数据的传输，同时保证了业务数据的安全可靠性。
2.1配电自动化系统的故障处理
配电网是电能供应的前端网络，面临的环境较为复杂，相较于其他系统网络出现故障几率跟高，而由于配电网络分布广的特性，如何能够准确对故障点进行定位是维持安全供电，保障供电可靠性的前提。当前，配电自动化系统通常采用以下三类技术对配电系统的故障点进行定位和处理：（1）和系统的继电保护系统相互配合，明确故障点；（2）在线路设备上装设断路器、熔断器及重合闸设备等，保证故障点的切除和恢复供电；（3）对配电网系统装设故障指示器。
目前故障指示器在配电自动化系统的安全防护应用较为广泛，故障指示器主要主要依据当配电网系统发生故障时系统中会产生正序及零序等故障电流，根据对该故障电流进行检测，可实现对配电网系统故障的定位。常见的故障指示器主要应用于架空线路、地下电缆及开关柜母排等。
相比较故障指示器，采用单相接地故障检测技术应用存在一定局限性，它的原理是在站点内装设一个负载设备，该设备的电阻可控，当发生单相接地故障时该负载设备自动在短时间内投入，其将会使站点和故障接地点间产生一个特殊电流，将该电流调制于故障点相的负载电流上，当发生故障时，提前安装的故障指示器将检测到该电流信号，进而定位故障点。
3 结语
配电自动化系统是保障配电网安全稳定运行的重要系统之一，其具有提高供电可靠性、保障用电安全，降低运维人员工作负担等众多优点，但另一方面，关于配电自动化系统的日常安全防护也是电网人员需重点关注的问题，保障有效的物理隔离及安全隔离措施，与此同时，也需要积极开展配电自动化故障检测技术的研究，以进一步提高配电系统的安全运行水平。
何然，1991年10月，华北水利水电学院，佛山供电局，工程师，配电网规划，本科
何然，广东省佛山市桂城街道南海供电局，13929903719