配网自动化系统技术及其应用
摘要为了解决配电网网架薄弱，容易受到意外事故和突发故障干扰，影响供电可靠性的问题。

本文以配网自动化系统的研究为背景，结合电网的主要特点，对配网自动化系统的规划，设备选型，试点工程的实施，系统功能的测试等方面进行了深入探讨和研究，特别是对配网自动化的故障区域隔离技术的工程实现进行了重点研究。

关键词配网自动化；规划；隔离技术
配电自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统；是对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制的一个集成系统，是电力系统自动化的重要组成部分。

配电区域内的配电线及配电设施的总称叫配电系统，它由变电所、配电所、配电变压器及以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备等组成，我国习惯将配电系统统称为配电网。

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，广大用户对电能的依赖程度越来越高，随之而来的是对电网的供电可靠性的要求越来越高。

作为提高配电系统可靠性和改善用户服务的重要手段，西方发达国家早在20 世纪70 年代就提出了配电自动化的概念，并且有了不同程度的应用。

1 配网自动化现状分析
我国的配网自动化仍处在试点阶段，大多数地区的试点工程主要以馈线自动化为主，功能较为单一；在系统集成上，各个单项自动化自成一体，缺乏综合考虑；在应用层次上，还仍处于初级发展阶段，缺乏高级应用，如网络重构、自动无功电压调整还处在理论研究阶段。

长期以来，由于受到”重发、轻供、不管用”思想的影响，我国的配电网设备落后、供电可靠性差、自动化水平很低。

近几年来，随着国民经济的发展和用户对供电可靠性要求的提高，配網自动化逐渐引起研究人员和供电部门的重视。

自20 世纪90 年代后期开始，上海、天津、广州、兰州等地的电力部门先后开展了配电自动化的试点工作。

1998年，国家投巨资进行城乡电网改造，加强和完善了配电网络的网架结构和一次设备，促进了配电自动化的发展，更多地区开展了配网自动化的试点工作。

1999 年国家电力公司在《配电系统自动化规划设计导则》中提出了”配电自动化系统”的概念，其定义为：”利用现代电子、通信技术、计算机及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、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，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化”。

随着国内外配电自动化技术的迅速发展，这一技术越来越受到人们的重视。

2 配网自动化系统的内容
一般来说，配电自动化系统是一切完成单一或综合的配电自动化功能的系统的总称，把完成配电网运行与管理自动化功能的集成系统称为配电网综合自动化系统，简称为配电管理系统（DMS-Distribution Management System）。

按照完成的功能来划分，DMS系统包括若干个自动化子系统，而这些子系统又分为两大类：
2.1 配电网运行自动化系统
（1）数据采集及监控系统。

简称SCADA 系统，调度值班人员通过该系统，对配电网进行监视、控制与协调。

（2）变电所自动化系统。

简称SA（Substation Automation）系统，完成变电所保护、监控及远动功能。

（3）馈线自动化系统。

简称FA（Feeder Automation）系统，以SCADA 监控功能为基础，完成中压电网的自动故障定位、隔离及恢复供电功能。

（4）负荷管理系统。

简称LM 系统，主要是在SCADA 监控功能基础上，完成负荷管理功能。

（5）自動读表系统。

简称AMR 系统，主要完成远方读表及计费管理功能。

2.2 配电网管理自动化系统
（1）自动绘图/设备管理/地理信息系统
即AM/FM/GIS，它以GIS 为平台，对一个地理区域上的配电设备及其生产技术进行管理。

（2）用户信息系统
简称CIS（Customer Information System），又称用电管理系统，对名称、地址、联系人、电话、账号、缴费等用户基本信息以及用电性质、用电量和负荷、停电次数、电压水平等用电信息进行计算机管理，在此基础上，完成抄表、收费、用电申请、业扩、故障报修等用电管理功能。

（3）停电管理系统
OMS（Outage Management System），完成用户电话投诉（TC）处理、故障定位、事故抢修调度等故障管理功能以及停电计划管理功能。

3 配网自动化工程应用技术
根据配电网络城区线路的状况，确定选取架空线路位置。

其中有两点考虑：一是改造工程对大多数重要用户的供电可靠性影响较小，二是从经济上核算，架空线路相比电缆线路无论从线路改造还是设备改造方面投资都相对较小，适合进行施工。

3.1 架空分段原则
分段应尽量与环网相结合，才能起到隔离故障（或作业）段，转供非故障（或作业）段的作用。

段应使各段停电的影响范围尽量均衡，包括配变、线路等尽量均衡分配在各段。

一般一回线路最多分3～4 段。

优先按配变数目分段，其次是配变容量，再次是线路长度，最后是杆塔数目。

要充分认识单辐射线路和单环网线路分段的区别，单辐射线路没有联络，不能转供负荷，因此分段只能隔离故障段，恢复电源侧非故障段供电。

3.2 通信方式
使用GPRS 企业接入应用，终端为静态IP，与SIM 卡绑定。

数据传输采用专用通道，与公共的GPRS 网络分开，数据安全性较高，管理方便。

采用移动传输设备的光纤线路接入机房。

光纤线路能充分满足目前的需求，日后扩容较为方便。

3.3 安全问题
采用GPRS 终端通信、windows 平台，安全性、可靠性不高，建议系统独立运作，这样不会影响其他系统安全。

在变电站出线柜计划检修、试验等情况下，运行人员首先分闸站内出线断路器。

如果被拉闸线路与其他带电线路环网联络，具有自动化功能的联络开关感受到一侧失压后，经过一段时间的延时就会自动关合送电到停电线路，并最终反送电至变电站出线柜，由此带来事故隐患。

4 结束语
随着配网自动化应用研究的不断深入，运行经验的不断积累，新技术和新系统的不断投入，必将使配电自动化水平得到更大的提升，使配网自动化系统成为提高供电可靠性和运行管理水平的有力手段。