国内配电网自动化面临的问题及系统的发展方向
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国内配电网自动化面临的问题及系统的发展方向
发表时间：2019-03-27T16:06:54.987Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：刘延宇
[导读] 摘要：随着电力系统的发展和电力市场的建设，大规模的配电网已步入正轨，以此带来的是设备使用量的大幅度增加，供电设备的可靠性也有了明显的提升。
（牡丹江垦区兴凯湖电业局黑龙江省鸡西市 158308）
摘要：随着电力系统的发展和电力市场的建设，大规模的配电网已步入正轨，以此带来的是设备使用量的大幅度增加，供电设备的可靠性也有了明显的提升。
随着城市电网改造的不断深入和配电网自动化试点的不断投运，全国目前有近百个城市的供电企业实施了格局特色的配电网自动化系统，取得了初步成绩，同时也还有许多问题有待解决。
一、配电网自动化的应用现状
随着电力市场及用电水平的提高,配电网面临着一场新的改革和发展,配电网自动化将进一步得到完善。
但据统计调查，当前我国大多数的停电故障是由配电网络发生故障而造成的，很长一段时间内配电网的发展还是跟不上时代发展的步伐，这远远满足不了大部分客户的需求，要使配电网的发展跟上社会发展的需求，对配电网进行建设与改造，提高供电可靠性，以此来满足人们用电的需求以及适应电力产业发展具有十分重要的意义。
二、配电网自动化存在的问题
1、配电网络电源点落后于城市建设的发展, 由于城市规模和商业的建立, 电源点容量及电能输出受到限制, 尤其是配电电线的传输通道。
2、功能设计单一问题。
应用配电自动化系统，提高供电可靠率，似乎成了功能设计的传统思路。
但据电力可靠性中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要因素不是配电网的故障停电，75%以上的问题出于按照固有传统周期例检方式导致的人为预安排停电。
只有在提高管理水平，当故障停电时间等于或大于预安排停电时，才会体现出这一功能的作用。
3、系统结构设计中的顾此失彼。
在功能设计中缺乏统筹兼顾，出现控制端与主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次网架设备不适应，把先进的配电自动化系统装在陈旧的配电网架上，其效果难以实现。
4、供电不可靠因素增大, 配电网投资不足, 设备老化和技术性能低劣, 供电事故频繁, 往往是一点故障引发全线大面积停电事故。
城市繁华段, 重要场所用户停电, 影响社会治安及经济市场。
三、配电网自动化问题解决措施
配电网自动化的发展是电力发展到一定阶段的必然产物,但是配电网自动化在中国仍然是一种因发展而新出的事物, 必须采取科学的态度, 实事求是的原则, 加强我国配电网自动化的研究, 因地制宜地进行配电网的改造。
1、根据各地区实际情况改造配电网, 找出本地区配电网存在的技术方案问题, 改造出适合当地的电网方案。
2、配电网自动化是一项综合性工程, 涉及的专业多, 规划性强, 应根据电网、城市配网的规化进行, 避免盲目跟从。
3、配网自动化方案是自动化的核心, 在引进国外技术的同时结合国内配电网的实际情况进行分析，国外配电网与国内在很大程度上不尽相同, 应有所区别, 吸取精华, 适合国情、地情、网情。
4、配电设备的使用面广、量大、运行环境较为严酷, 设备选择应符合当前配电网形势要求, 具有高度可靠性和优越的技术性能。
二次保护和控制设备应具有可靠牲, 抗干扰能力及适合户外高温和低温等较为严酷的运行环境, 应具有远方通讯的接口。
自动化程度高, 一次开关设备与二次保护装置能良好地配合, 能自动实现配电网自动隔离故障,恢复正常供电的能力, 具有就地和遥控功能。
5、远方通讯是自动化的关键技术, RTU 要符合配电网使用, 分布式, 单点的特点；通讯方式应选择合理, 通讯功能强, 误码率小, 速度快,符合远方实时监控的功能。
6、计算机应用软件的开发, 首先选择具有开放、兼容的操作平台, 对各种标准的数据库应具有联接功能，地理信息应实时地反应配电系统的潮流及负荷情况, 对事故记录及信息反馈, 可实现负荷控制、远方抄表、设备数据库统计及规划、无功优化的理论计算等。
计算机软件功能是配电系统自动化的核心，好的软件可充分体现出技术和自动化的水平, 应充分比较。
7、配电网的工程设施应有计划地分期、分批实施。
应确定配电网络的基本条件, 导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。
先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电、故障自动分闸和隔离故障功能, 能做到隔离和区分故障点。
在条件具备时, 再投入通讯和计算机网络，避免走弯路，资金投入可以分批实施。
四、国内配电网自动化的发展趋势
在我国配电网自动化虽然取得了一定的发展，但由于配电自动化在我国推广应用的时间并不长，不像某些国家配电管理系统与配电自动化技术上从中已经取得很好的成果。
就我国配电自动化技术发展来看，应要特别注意的主要问题有以下几个方面：
1、配电网优化运行支持系统
配电自动化工作的有效运行，能够提高供电的可靠性，因为其可以减少停电范围及停电时间。
但是，我们如果要从配电自动化系统中取得经济效益的话，除提高供电可靠性外，必须还要优化运行方式及电网的结构，线路的损耗要控制到最低。
这样的话不仅能提高供电质量，同时有还大大制约了成本。
为保证供电的经济性，对配电网支持系统的研究是非常重要的。
配电网优化运行决策支持系统可以通过各种配电网的在线及离线参数信息进行综合利用，再通过决策模型的输入与输出关系，对配电网运行的在线工况和配电网的规划信息反映，来计算出各项安全指标与经济指标，并得到各种在线辅助决策方案以及模拟运行的效果。
2集成化、综合化与智能化
配电自动化系统是一个极其复杂、庞大的系统性工程，有着很高的综合性。
其包含大量的设备及子系统，在子系统、各种功能之间有着不同程度的相关联关系，同时其本身和所有到的技术正在不断发展，这就要求配电自动化系统采用综合解决方案，通过系统集成，可以让各种应用之间对投资以及运行费用进行共享，做到以最大程度保护用户原有的投资，可以节省大量的投资成本。
在馈线自动化方面，馈线终端设备越来越先进，其具有常规的遥控、遥测和遥信功能，并集成了馈线故障检测、自动重合闸及电能质量的一些检测功能，更先进的有集成了断路器的监视功能，做到进一步与断路器结合在一起，实现机电一体化，成为这一趋势的智能开关。
通过智能力可以明显降低建设、维护与运行的综合成本，给供电可靠性的提高打下了有利的基础。
电压无功控制方面，我国提出了以人工神经元网络为基础的无功
预测结合优化决策的变电站电压无功控制的策略，这种策略是用无功变化趋势作为指导，使电容器的经济技术效益得到充分的发挥，可以保证基本的平衡无功功率和电压合格的前提下，最大限度减少变压器分接头的调节次数，避免了盲目调节情况，使变压器发生故障机率降到最低，从而减少维护量和运行成本。
3、电能质量成为关注热点
电能质量定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。
电能质量与一般产品质量不同，有以下两方面特点：一是不完全取决于电力生产企业;二是对于不同的供电点和不同的供电时刻，电能质量指标往往是不同的。
电能质量的特点说明，电能质量问题涉及面广，与供用电双方密切相关，不能用常规的方法进行衡量。
采用专用的电能质量监测仪器进行监测，使用电能质量补偿设备局部进行补偿仅是解决电能质量问题的一个方法。
因而，开发具备电能质量监测、统计：分析、控制补偿的新型配电自动化系统已成为配电自动化发展的一个新的方向，需发展以下新的监测技术。
结语：配电网的健康发展可以增强我国综合国力和我国的国际竞争力提供必不可少的基本保证。
如何使配电自动化系统适应电力市场环境的要求，并通过实施配电系统的综合自动化来降低供电企业的运行成本，同时提高对客户的服务质量，将成为今后供电企业和科研工作者共同关注的问题。
因此，开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。
参考文献
[1] 范明天.张祖平.中国配电网发展战略相关问题研究 [R].北京:中国电力出版社，2008.
[2] 刘建.配电网自动化新技术 [R].北京:中国水利水电出版社, 2004
[3] 徐腊元.配电网自动化设备优选指南 [R].北京:中国水利水电出版社,2004。
