配电自动化市场未来发展前景分析

刘晓玲

[摘 要]文章主要阐述了配电自动化的系统组成，并对配电自动化的技术现状加以分析，提出了配电自动化系统存在的问题以及发展方向。

[关键词]配电自动化；现状；问题；发展方向

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0343-01

1 引言

配电自动化的优点有很多，比如较好的实时性、较高的管理水平、较强的管理功能等等。配电自动化系统可有效提高供电效率、电能质量和对用户的服务质量，具有较好的经济优越性和社会综合效益。因此从各地区配电网的实际情况出发，引进先进的配电技术，实现配电自动化具有十分重要的意义，也是社会发展的必然趋势。

2 配电自动化系统概述

2.1 配电自动化系统的组成

配电自动化是将电子计算机、现代通信技术和网络技术结合起来加以利用，来进行信息集成，包括配电网数据、用户数据、电网的结构信息以及地理图形等。配电自动化系统包括四个方面：

变电站自动化系统：区别于传统的人工监控、测量和运行操作，自动化系统运用的是自动控制技术、信息处理技术与信息传输技术，采用计算机系统或自动装置来代替人工操作。

10kV馈线自动化系统：对10kV馈电线路进行监测、控制、故障诊断、故障隔离以及网络重构。

配电管理系统：是指在 GIS平台支持下，利用现代计算机技术，信息处理技术及通信技术等，对配电网的运行进行监视、管理和控制。 用户自动化系统：即需求侧管理，主要负责负荷管理、用电管理等等。

2.2 配电自动化系统的分层集结策略

现代配电自动化系统采用的是分层集结策略。一般情况下，大城市的配电自动化系统分为四个层。第一层是现场设备层，即配电自动化终端设备层，主要构成包括配变终端单元（TYU）、远动终端单元（RTU）、馈线终端单元（FTU）和电量集抄器等。第二层叫做区域集结层。将一些重要的配电开闭所或者是110KV变电站作为中心，可以把配电网划分成为几个区域，在各区域建立“区域工作站”，即各区域的配电子站，作用是将大量分散的配电终端设备集结起来。第三层是子控制中心层。城市区域供电分局为了对供电分局范围内的配电网进行管理，通常都配有中档配电自动化后台系统，往往还包括GIS（配电地理信息系统）、DSM（配电地理信息系统）和故障呼叫服务系统等功能。第四层是总控制中心层。城市供电局为了对整个城市范围内的配电网进行管理，一般都配有高档配电自动化后台系统，同时还配备大型数据库。

3 配电自动化的技术现状

配电自动化的发展主要经历了三个阶段：

第一阶段主要是自动化开关设备的相互配合，设备主要包括重合器和分段器等，在这个阶段还没有建设通信网络系统和计算机系统的必要。最大的功能在于故障发生时可以实现故障隔离，并恢复健全区供电。这一阶段的配电自动化系统自动化程度还比较低，具体表现为：不能优化正常状态下的运行方式，仅在故障发生时起作用；另外调整运行方式后，不能自动修改定值，还是需要到现场修改；虽然可以隔离故障，但是需要多次重合，会对设备造成很大的冲击。

第二阶段配电网络自动化系统的特点主要体现在通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的使用，功能上有很大的提升，在配电网正常运行的状态下也能起到监视作用，还可以遥控改变运行方式，故障发生时能够及时发现，故障区域的隔离和健全区域的供电恢复都可以由调度员遥控完成。

第三阶段的配电自动化系统拥有自动控制功能，这离不开计算机技术的发展。在这一阶段，形成了集多种系统和工作管理于一体的综合性自动化系统，包括配电网SSADA系统、配电地理信息系统（GIS）、需方管理系统（DSM）、调度员仿真调度系统、客户呼叫服务系统等，功能多达140余种。

4 配电自动化所面临的问题

4.1 系统的可靠性和反应能力有待提高

在电力市场环境下，保证供电可靠性是最重要的，因此需要变电站和馈线自动化系统具有高度的可靠性和快速的反应能力，以做到及时察觉故障、隔离故障和恢复供电。在此基础上，应尽可能地减少终端用户的停电时间和次数，因此还需要加大配电自动化的投资，配备更多反应快速、可靠性高的开关和控制装置。除此之外，配电自动化系统还应该具备自动快速识别重要用户的功能。

4.2 需要建立更加强大的系统监控和数据采集系统

在市场环境的竞争压力之下，配电自动化系统要求建立功能更加强大的SSADA（系统监控和数据采集）系统，比如识别重要用户后还应当对其进行更加可靠、灵敏的监控，以保证这些重要用户的供电稳定性。

4.3 需要实现SSADA与GIS之间的数据、功能、界面一体化

实现SSADA与GIS（配电地理信息系统）的数据、功能、界面一体化设计，从而实现从GIS中自动提取网络结构和属性数据，以供SSADA所需，并由SSADA系统向GIS提供实时运行的配电网数据。

4.4 需要采用可扩展综合型的配电自动化终端

可扩展综合型的配电自动化终端在传统功能的基础上，还能做到监测电能质量，发布实时电价信息，故障录波，同时具有部分仪表的功能。这种可扩展综合型配电自动化终端可以减少配电自动化系统的现场终端数量，满足电力市场要求。

5 配电自动化系统的发展方向

5.1 配电自动化新技术

配电线路载波通信技术。由于低压配电网的终端设备数量庞大，从成本和可行性角度考虑，采用光纤通信技术是不现实的。新开发的配电线路载波通信技术是一种具有较高通信速率和可靠性的通信手段，不仅能够实现配电自动化系统的实时电价信息发布，还具有远程读表功能，此外还能够向客户提供其他的综合通信服务。

用户电力技术。用户电力技术是将电子技术、微机处理技术、控制技术等运用到配电系统中的一种新型综合技术，可以减少谐波的畸变，对电压的波动和闪变以及各相电压的不对称具有消除作用，此外还可防止供电短时中断，从而提高供电可靠性和电能质量。

5.2 集成化、智能化和综合化的发展方向

配电自动化系统具有高度的综合性，是一个十分庞大且复杂的系统，拥有大量的设备和子系统，而且这些设备和子系统之间还存在着不同程度的关联。因此随着设备和技术的快速发展，需要提出一个全面的方案，实现系统集成化，实现投资和运行费用的共享，从而最大限度地保护用户的投资。

现有的馈线终端设备功能强大，除了基本的遥测、遥信和遥控功能，还具有检测馈线故障和监测电能质量等一系列的检测功能，甚至兼有断路器的监视功能。可进一步发展成智能化开关，以降低综合运行成本，提高供电可靠性。

对于变电站电压的无功控制而言，已经提出了无功预测与优化决策相结合的策略，该策略的基础是人工神经元网络，能在确保无功基本平衡以及电压合格的前提下，消除盲目调节等缺陷，降低变压器发生故障的几率。

6 结束语

随着科技进步，电力企业在不断发展，配电自动化系统也正在向集成化、智能化、综合化的方向发展。配电自动化能够使整个配电网络得到全方位的提高，包括技术水平和管理水平等方面，可实现巨大的经济效益和社会综合效益。

参考文献

[1] 马军.配网自动化相关技术的研究[D].西安理工大学.2004

[2] 杨蕙.需求侧管理与配网自动化的关系及发展[J].电力需求侧管理.2003