摘要：配电网电压等级为110kV以下，随着城市地区负荷密度的增长，220kV电压等级已进入城市电网。除少数110kV及220kV高压直供的大用户外，通常所指的配电网为直接面向最终用户的10/0.4kV中低压电网，一般首先在10kV配电网实现配电自动化。中低压配电网的故障往往会导致部分用户停电，对配电自动化的要求就是尽快隔离故障和转移负荷，以减少用户的停电时间。本文简要的分析了城市配电自动化分步实施的问题，以供参考。
关键词：城市配电网；配电自动化；供电
1 实现配电自动化的基本思路
网络的电压等级越高，对系统安全稳定的影响越大，但其涉及的系统元件数却越少，一般来说，每向下相差一个电压等级，实现自动化所涉及的系统元件数就增1～2个数量级。也就是说，在高压网实现自动化，投资小影响面大；而在中低压网实现自动化，则投资大影响面小。目前我国大部分中低压电网设备陈旧，线路和设备过载现象严重，缺乏大规模实现中低压配网自动化的条件和物质基础，建设成本和资金成为影响配电自动化建设和改造决策的决定性问题。因此，必须根据建设资金、城市规划、网架结构、配网设备等实际情况分析实现配电自动化的经济性和可能性，形成配电自动化的中间过渡方案和最终解决方案。
1.1 采用配电自动化的基本前提
是否有必要实施配电自动化的先决条件，是用户的需求和用户的重要性。只有用户对供电可靠性的要求及用户的重要程度达到一定要求时，才有必要考虑通过实施配网自动化来进一步提高配电网络的供电可靠性和供电质量。而对于具体的配网自动化工程，还应根据技术经济论证的结果，考虑实施的必要性和可能性，否则可通过提供自备电源的方式来满足部分用户对供电可靠性和供电质量的要求。为了提高整体效益，实现配网自动化的基本要求，应从技术和经济两个方面考虑。
在技术上可实现配网自动化的前提条件是：（1）一次网络规划合理，接线方式简单，具有足够的负荷转移能力；（2）变配电设备自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遥控和智能功能。
在经济上值得进行配网自动化的前提为：实现配网自动化所获得的经济效益或社会影响，必须足以补偿为实现配网自动化所投入的资金。
1.2 采用配电半自动化的设想
实现配电自动化应充分考虑本地区社会经济的发展水平，根据配电网的实际情况及远景规划，在经济能力能够承受的范围内运作，有目的地进行城网改造，分阶段投资和分阶段实施配电自动化，并使各配电自动化子系统最终有可能构成一个健全的配电自动化大系统。在分阶段的过渡过过程中，可考虑通过实现配网半自动化方式来提高供电可靠性水平。因此，制定适用的配网自动化设计原则是非常必要的，既要保护配电网的以往投资及可持续发展，也要保证总体经济效益。
1.3 预先开发离线配电网管理软件系统的必要性
配网自动化的实现需要分阶段进行，最终要提高配电网运行管理水平则依赖于完善的配电网管理系统。一般的配网管理系统软件应具备的主体结构共有四个主要子系统：①规划分析计算；（2）用户信息管理；③实时配网管理；④地理信息系统。其中子系统③与配电自动化有着密切的关系；子系统①、②则是辅助和前瞻性的工作；子系统④为与第三方系统集成方式。目前我国管理中低压用户的基层供电公司迫切需要的是子系统①、②和③，这是提高基层供电部门现代化运行和管理水平的关键。
2 实现配电自动化的阶段及步骤划分
由于配电网自动化建设所涉及的内容广泛，从配电变电站到最终用户，管理对象繁杂，功能要求高。为了保证项目的实施切实可行，必须分项目分阶段进行。这里有必要参考其它国家的实施经验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以韩、日两国为例：
日本东芝公司的配电自动化系统的实施分为三个阶段：
第一阶段：馈线配电自动化，由站内的重合闸继电器和杆上 RTU 共同实现故障段自动隔离和定位；
第二阶段：遥测遥控自动化，由RTU与站内CPU通过通讯，可以遥控和监视线路开关和线路参数；
第三阶段：计算机辅助配电自动化，将计算机系统引入第二阶段，可实现计算机对系统的控制、管理等自动操作。
韩国配电系统自动化分两个阶段开发：
第一阶段：产品开发阶段。由韩国电气研究所组织，以LG公司为主的几个主要厂家参与共同研制开发，监视开关等电力设备和线路故障自动恢复；
第二阶段：实际验证研究阶段，汉城江东区实际运用试点完成→由韩国电力公司的电力研究院和韩国电力研究所共同组成由多个大型企业参与开发安装并试运行成功→1995年8月全部设备安装完成，到1997年7月试运行及功能进一步优化完成→以江东区25条配电线路作为运行试点→至1998年全部78条配电线路全部实现配电自动化。
我国近年来供电负荷快速增长，供电设备资产投入不足，配电网结构存在较多不合理因素，配电网发展不平衡，为了兼顾新旧设备同时运行，减缓电网改造的投资压力，本文建议配电自动化的分步实施采用如下步骤：
（1）配电自动化用远方控制终端的研制：研制适应配电自动化要求的配电终端。
（2）馈线自动化的实现：应用远方控制终端实现单条馈线乃至配电变电站多条馈线的遥测、遥信、遥调、遥控、故障检测和自动隔离、负荷的转移。
（3）区域配电自动化的实现：实现基于二级主站的区域配电自动化功能。
（4）配电网GIS系统的实现：实现基于配电网GIS系统的网络实时监视。
（5）配电系统上层应用分析程序的开发和实现：为配电网的拓扑、潮流、短路、整定、状态估计、电压无功优化、负荷预测、电能质量等提供分析计算工具。
（6）配电系统管理程序的开发和应用：包括设备管理、优化检修、故障投诉等。
（7）配电自动化及管理系统的综合实现。根据配电网的特点和项目实施的要求，我们按照从底层硬件设计到上层系统功能分析的顺序将配电网自动化建设划分为大致以下四个阶段：
（a）远方控制终端的设计和实现；
（b）配电变电站内通讯方案的设计和实现；
（c）馈线自动化和配电网二级主站系统的规划和实施；
（d）配电自动化上层软件的设计和实现。
结束语
实行配电自动化的首要目标是增强可靠性，提高效率，降低成本，对这些目标实现情况的评价要从全局效益出发，既要建立一个健全的配电管理系统，又要考虑配电系统运行部门的实际设备状况，还要顾及用户的经济承受能力。总之，要实现城市配电网实现自动化这一项综合性的工程，应做好城市规划及电源路径的分布的统一规划、建设较为完善的多路电源的配电网点、使用较为可靠的一次、二次设备、形成较好的供电设备和控制体系。
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论文作者:徐璐
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：配电网论文; 系统论文; 子系统论文; 用户论文; 设备论文; 低压论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第19期论文;