摘要：随着社会经济的高速发展以及城镇化建设的不断推进，城区用电负荷急速增长，配电网改造建设进度加快，一次网络日趋复杂，配电网自动化系统的建设势在必行。本文在分析国内外城市配电网自动化技术发展历程的基础上，进一步分析介绍配电网自动化体系结构和经济效益。
关键词：城市建设；配电网；自动化体系；经济效益
1 城市国内外研究现状
1.1 国外配电网自动化的发展历程
国外配电网自动化的发展大致经历三个阶段：
1.1.1 配电网故障自动隔离阶段
在20世纪50年代之前，欧洲和美国的发达国家开始使用手动方法来控制配电变电站和线路开关。20世纪50年代以后，基于时间序列的输电设备应用于配电网络，自动隔离故障间隔，便于馈线故障的快速定位。在20世纪70年代和80年代，电子信息和自动控制技术迅速发展。分段器，自动重合闸和故障指示器等自动化设备广泛应用于配电网络，以实现小范围配电网络中的馈线自动化。
1.1.2配电网设备的自动监测阶段
20世纪80年代中期以后，自动控制技术和计算机技术得到进一步发展，并应用于各个工业领域。发达国家在配电网生产管理中引入了远程监控，电压调节，故障自动隔离，电源恢复和负荷管理技术。现阶段的馈线自动化技术也得到了进一步的改进。
1.1.3配电网管理综合自动化阶段
进入20世纪90年代后，电子信息技术和通信网络技术的快速发展导致配电网自动化设备和技术的不断完善，地理信息系统也应用于配电网管理，使得配电网设备实现了时间管理有所改善。与此同时，配电网综合管理的概念也逐步深化。大量新的配电网自动化设备和产品已投入使用。实时SCADA平台已经实现和应用，实现了管理自动化和设备监控自动化。
1.2国内配电网自动化的发展历程
由于上个世纪的我国受社会环境还有经济发展的各个层面上的影响，电力资源供应严重不足，电力企业往往对发电厂比较重视，从而忽视了输电网络，致使地方配电网严重缺少持续质的投资和统一的进行规划，也是由于网架结构建设的比较薄弱、电源点地理位置分布的不是比较合理，线路分段以及联系络数也比较少，如果出现故障以后，就会造成大范围的、停电时间也是比较长的问题，在我国配网自动化系统建设和起步的时间相对国外还是比较晚的，一直到90年代以后才在一些较大的城市中对其进行不同规模的改造措施。其中发展的历程大约是两个阶段。
1.2.1开关自动化阶段
20世纪90年代开始，在那个时候我国的经济水平正是快速发展的时候，当时配电网运行的情况已经是明显的没有办法满足快速发展的用电需求了，有些地区就开始针对这一问题进行寻找解决的办法，实施初步的配电网络的自动化改造。当时，如果在配电网发生故障的时候，针对故障的定位、电气融离和自动恢复正常供电都是通过智能开关设备之间的相互进行配合才能实现的，像这种馈线自动化模式就被称为就地控制，它只有在发生了故障以后才能针对故障进行处理。但是没有办法进行检测，而且所引用的设备不仅是投资非常大，它的收效很少，性价比相对是很低的。
1.2.2实时监测控制阶段
这个阶段配电网变电站和开闭所中的远方采集终端的采集信息通过特定通信通道传给主站系统，这样针对故障进行处理的时间就大大的缩短了，与此同时还可以监测和控制配电网电压电流及潮流情况，优化配电网系统架构，当前这类模式在国内应用广泛，在以后的日子里电子技术、计算技术还有通信网络技术得到了越来越大的提高，逐渐达成配电子系统内信息、数据共享，从此以后就实现了数据采集还有针对其控制管理的自动化模式。
2 配网自动化系统的介绍
配电网自动化系统的概念最早是由西方发达国家在20世纪70年代提出的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中国目前被定义为“通过计算机技术，通信网络技术，电力电子技术和自动控制理论的配电网设备”。将离线数据，用户数据，网格结构和地理图形等信息集成在一起，形成一个完整的集成自动化系统，实现配电网络和终端设备的正常稳定运行，并在事件中监控，保护，恢复和全面管理一场意外现代系统。“
配电自动化系统主要由配电主站，变电站，终端和通信网络组成。根据连接到电网的配电终端设备的大小或通信信道的通信组织，一般可以应用两层（主站 - 终端）或三层的网络结构（主站 - 变电站 - 终奌站）。应根据主要设备和配电自动化的实施方法合理选择监测对象。各种信息应根据实时和网络安全要求进行分层或分流（一般支持IP通信应采用双层结构）。它可以通过通信信息交换总线互连，共享数据并与其他相关系统集成信息，从而扩展信息覆盖范围并实现更多应用功能。
3 配网自动化的主要方面
配电网络自动化包括配电供电企业和配电网架系统中全部数据流的监测控制和各项系统功能模块的应用，是一项庞大而复杂的强综合性电力工程。可分为以下几个方面内容：
3.1 配电变电站自动化
配电变电站是其下一级别配电网络的电源和上一级别配网网络的负载，是传输和分配的组合，它的自动化工程包括以下的基本功能项目，即是智能电力电子设备的连接及实时监测控制，系统操作控制中心，配套系统通信，各类电力电子设备运行参数的监测，数据分析计算和二次继保通信，开关的就地或远程控制。
3.2 配电馈线自动化
配电网架馈线的自动化可以实现网架馈线的控制、监测、故障点的隔离、网络的重构和它的故障原因诊断等等功能。
3.3 配电负荷自动化
用户负荷自动化功能涵盖负载和用户管理，通常包括控制和自动化功能，通过市场供给和用户需求平衡双方利益。
3.4 配电管理自动化
配电管理自动化系统是一个开放的信息收集和处理系统。其数据库，通信协议，人机界面和操作系统遵循现行行业标准，通过计算机，通信技术和设备操作进行配电网管理。
4 效益分析
4.1 降低线路损耗
优化运行方式，使线路损耗降至最低，系统横向与用户集抄、需求管理、营销管理等系统实现信息交互，从而可以分析并调整解决线路损耗偏高的问题。通过调控一体化模式的逐步实现，提升配电网运行和管理的效益，有效降低线损，进一步实现电能损耗的控制管理。对线路潮流开展实时监测控制后，能够发现用户违法窃电行为，及时处理和防范它的发生，从而提高配电网线损的管理水平。
4.2 节省人力物力
实施配电网开关机构的远程监测和操控，使得负荷测量和倒闸操作不再依赖于人工现场进行，降低出车出勤次数，减少工器具及设备损耗。特有的网络馈线故障点判别和隔离功能实现快速定位与恢复供电，改变传统的现场排查和试验检测，缩短故障巡查时间，减少人力物力开支人及各部门协调的横向壁垒。
4.3 提高供电可靠性
实施配电网络各个节点电压电流的全天候全覆盖监测，第一时间发现和处理故障点和运行隐患，设备运行可靠性，有效降低故障率。针对用户集中反映的频繁停电、抢修超时、电压质量不合格等突出问题，通过大数据深入分析，准确评估设备运行状况，及时安排检修，消除设备隐患，减少设备停电，提升用户体验，有效预警三相不平衡、低电压等电压质量问题，并提出针对性的策略，确保供电质量。
结束语：
随着中国经济的不断发展，电力系统建设的发展更加迅速，城市配电网自动化系统建设规模也在逐步扩大。配电网规划管理更加规范，更加合理，城市配电网自动化系统建设在经济建设中的作用也越来越大。
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论文作者:苏冬冬,杨建川
论文发表刊物:《河南电力》2018年21期
论文发表时间:2019/5/22
标签：配电网论文; 故障论文; 自动化系统论文; 设备论文; 网络论文; 通信论文; 变电站论文; 《河南电力》2018年21期论文;