智能电网配网自动化的应用

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摘要:对智能电网和配网自动化的概念作了简单陈述，说明了配网自动化系统的组成部分及典型拓扑结构，分析了配网自动化自动性、安全性、选择性的特点。对配网自动化应用于智能电网的几个应用如环网柜优化控制、配电信息集成处理等进行了阐述，说明了未来的发展方向和注意事项，对供电企业进一步提升配网的智能化、推进智能电网的建设有一定的借鉴意义。

关键词:配网;自动化;智能电网

引言

应用智能化、自动化技术提高配网电力系统的运行稳定性、用户的用电可靠性是电力行业发展的必然途径。其中，配网自动化技术的应用是重要一环，本文对配网自动化在智能电网中的应用进行分析，为进一步开展工作提供参考。

1智能电网及配网自动化概述

智能电网是电力系统的发展方向，其本质是物理电网与各类智能化装备和系统的相互融合，与传统电网有着根本性的区别。智能电网利用先进的数据测量与采集技术得到电网的运行信息，通过高效可靠的通信网络传输至数据中心进行分析计算，再交由决策系统输出相应的调控措施，实现电网的智能化控制，使得电网的运行更加安全、经济。智能电网的发展需求不仅能够提高电力系统行业自身的创新水平，同时也对数据工程、通信工程等领域提供了新的着力方向。配网自动化是智能电网的重要组成部分，除了与通信技术、网络技术的融合，配网自动化更需要地理信息系统发挥基础性作用，同时对主站的中心控制能力要求较高，以实现中低压配网设备的实时监视与智能控制。

2配网自动化的结构

配网自动化系统主要由主站、监控系统、通信链路等组成。其中主站是由工作站、服务器、应用软件等组成的核心部分，对整个自动化系统进行监测与管理。监控系统目的是检测当前运行的自动化系统是否正常，在发生问题时及时发现，准确切换至备用系统，尽可能地减少自动化系统本身故障造成的影响。通信链路是主站与各级子站间的信息传输通道，保障各个层级间的即时通信。在我国的中低压配网自动化建设中，典型的系统拓扑结构是主站层－子站层－终端层的三层结构，实现对数据的采集及检测智能终端单元FTU在子站、主站层级上均予以运用，终端FTU经过子站、主站形成单环网，各层级间通过光纤等通信方式传输数据。

3配网自动化的特点

配网自动化的特点主要有自动性、安全性和选择性。

3．1自动性

配网自动化的自动性是其根本特点，建立在内置于自动化系统中的一系列规则之上。例如，通过设定线路运行的关键监测参数，配电管理自动化系统可监测线路状态异常;通过用电管理侧的规则设定，调度自动化系统可对区域内负荷进行控制;通过定制馈线故障处理逻辑，馈线自动化系统可实现故障线路的隔离与告警。所有系统的功能实现都是自动进行的，代替了大部分的人力工作。

3．2安全性

配网自动化系统的安全性体现于强大的抗干扰能力。在应用自动化控制技术后，设备的动作必须得到可靠的指令，从而降低甚至杜绝了外界扰动导致误动的可能性，从而极大地提高了配网设备运行的稳定性。

3．3选择性

配网自动化系统的选择性在于对设备的正确选择。在系统中，每一个设备都有自己独有的特征编码，从而在系统发生异常时系统可以马上判别发生故障的设备及其位置，并采取针对性的措施，迅速隔离选择出的故障点，恢复受影响区域设备的正常运行。

4配网自动化在智能电网中的应用

4．1环网柜的优化控制

环网柜主要用于环网供电，是配网中的重要元件。当前在我国的配电网中，环网柜大量应用于居民小区的供电，满足居民用电的需求。对环网柜进行优化控制和布局，既能够保证供电的可靠性，还可以有效提高运行效率。然而，环网柜在运行中也存在故障的可能，且故障往往造成大范围的停电，而故障发生的很大一部分原因是负荷电流与柜内负荷开关不匹配。配电自动化技术可使环网柜内应用智能开关，利用智能开关的高灵敏度、可自动设置的功能，使环网柜按照当前的负荷进行调控，在保证环网柜自身安全运行的前提下，为居民的可靠用电提供有利保障。

4．2配网信息的集成处理

随着城市的发展，城市配网的运行规模在逐渐扩大，产生的各类信息也随之增长。为了应对这一情况，采用自动化技术对配网信息进行集成处理是必要手段。信息的集成处理可分为2个方面:①对所有监测单元的数据进行自动采集、统计与展示，为运维人员全景化地掌握当前电网运行情况提供帮助。②实现配电网动态感知及预警机制，利用机器学习等技术，对设备的当前状态进行分析评估，并预测设备未来的运行状态，辅助配网运维人员的调控决策。另外，通过数据的深度挖掘，可发现设备的运行信息关键点，在对关键信息的直接相关性进行分析后，可提前预警可能出现的缺陷及故障。

4．3智能化用电管理

基于配网自动化系统的数据采集系统与通信系统，可以在集控中心建立用电管理系统，实现以下功能:①监控用户侧电压水平，以此为根据科学分布与布置无功补偿设备，降低网络损耗，提高用户用电质量与配网运行效率。②全面分析客户用电数据，掌握客户用电的时序性，了解客户用电的具体情况，及时发现窃电与偷电等异常。③根据客户的用电规律，智能安排网络运行方式与潮流分布，实现配电网的智能化管理。通过以上功能的实现，配网运维部门能在有效的数据和智能化系统支撑下，更好地做好客户的用电管理工作，提升自身的服务质量。

5配网自动化的注意事项

为了使配网自动化更好地在智能电网发展过程中发挥作用，配网自动化的建设发展有以下注意事项。1)配网自动化的最终目标是提高区域配电网的电网稳定性与供电可靠性，自动化的发展需要牢固的配网设备、通信装置等基础设施，因此仍需加强基础设施的建设，尤其是智能化设备的合理应用。2)国内的智能电网相关技术在不断创新发展，因此在配网自动化的建设中，应关注领域内的发展方向，注意设计方案的前瞻性与实施方案的可操作性。在设计方案中要考虑未来中长期的的相关规划，在设备的选型中要充分考虑配网本身的发展趋势。3)配电自动化系统应遵循实事求是原则，不能盲目地追求功能的全面，要根据所处电网环境来设计最适合的方案，实施前要结合区域电网的实际情况进行相应的电网改造，保障系统建设的合理化。

6结语

在我国智能电网建设发展过程中，配网自动化是其中不可缺少的组成部分，它对于智能电网建设的重要意义应该得到重视，其中的优势技术要尽可能地得到应用。在新技术应用的时候，出现问题是不可避免的，应在建设中逐步解决。通过不断探索，提高保证配网自动化的标准化、智能化，从而更好地保障配电网的正常运行，提高智能电网的发展水平。

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作者：张锋 单位：广东电网有限责任公司茂名供电局