摘要：众所周知，提高配电网的可靠性对于我们国家国民经济的发展和人民生活水平的提高都有着非常重要的作用，但是实际的状况是，我国电力行业到目前为止都还存在着较为严重的问题，主要是体现在其重视发电的效率和水平，但是忽略了事实上同等重要的供配电过程，尤其是完全不管不顾电力的使用情况，这一现象直接导致了目前电力行业里的设备落后、自动化水平低。我们国家现在正处在一个经济快速发展的阶段，对于配电网和配电网的自动化是有着较高的要求的，因此必须得到足够的重视。
关键词：配电自动化；配电网络；设计；规划
前言：近年来，智能电网已成为电力系统的热门话题，被认为是改变未来电力系统面貌的电网发展模式。智能电网包括智能输电网和智能配电网两方面内容，其中智能配电网具有新技术内容多、与传统电网区别大的特点，对于实现智能电网建设的整体目标有着举足轻重的作用。以配电自动化为基础的智能配电网是电网技术发展的方向，是电力系统的必然趋势。配电自动化是在配电网络上实现的，其根本目标是提高配电网络的供电能力与可靠性，配电网络的优化比实现配电自动化对根本目标的效果要高的多，因此，在进行配电自动化系统的规划前，必须要做好配电网络的规划。
一、配电自动化的定义
首先要给配电网自动化系统一个准确的定义，在相关的设计规范中已经针对其特点明确的给出配电网自动化的定义为“配电网自动化系统是一项利用现代计算机技术、电子技术和通信及网络技术，将配电网采集的相关数据以及电网自身的结构信息和地理图形信息等进行一个综合性的信息集成，一起来构成的一个完整的能够进行检测、保护与有效控制的系统。”采用配电网自动化系统的根本目的就是要有效提高供电网可靠性、改进电能质量，一次来保证向用户提供符合要求的服务，与此同时还能达到降低电网运行的费用、减轻工作人员的劳动强度、也减少人力的投资的目的。
二、配电网自动化的系统结构分层
在认识到配电自动化的实际内容就是对其辖区内全部的开关、开闭所以及配电变压所进行实时的监控和协调后，要实现其三遥功能、又要求其具备故障的识别和控制能力、还要求其实现与主站的配合与连接、最终达成整个配网运行的工况检测、网络重构与优化运行，这就对配电自动化的结构提出了更为严格的要求，事实上，配电自动化也是自动化系统的一种，但是它直接面对为数极大的用户，这就对其提出了更高的要求，即要有更先进的适应性和更强大的多系统接口能力。也就是说，配电网自动化与其他自动化系统相比较，最大的特点就是是其协调的集成的要求高，在对数据充分共享的基础上还要发挥整体系统的优良性能。
正是这些内容和要求决定了配电自动化系统是一个分层、分布、分级式的监控和管理系统，具体分为配调中心层、变电站层、中压层和低压层，详述如下：
2.1 配调中心层
配调中心局域网是整个配电网自动化系统中的最高指挥层，该网络是整个配电网自动化系统中的中心主站，其组成是一些共享着同一个数据库但实现着配网自动化系统中不同功能的服务器和工作站。硬件要求为符合国际的工业标准即可，操作系统的选用通常是WindowsNT，在这些配置的基础上还需要为之提供配套的软件支持，包括管理应用软件、配电监控软件、通信软件和数据库软件等，且应用软件的配置应以配网的实时数据库为基础来完成各自不同的自动化功能。由于其采用的是开放式和分布式的体系，故具有扩展性和兼容性。这一设计决定了配电网调度中心的建设应给予优先考虑，具体有三个方面的要求，一是数据库提供唯一的标准接口，二是实时数据与管理数据要结合利用，三是要具备灵活的发布和查询的能力。
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2.2 变电站层
变电站层是配电网自动化系统中调配中心层直接作用与指挥的层，是直接隶属于调配中心层的下一级层次，也就是是调配中心主站与各变电站子站进行通信的局域网。变电站层的设计主要是基于两个方面的原因，一是需要对获取的信息进行分层，以此来降低中心层得处理负担，与此同时也可降低子变电电站层对中心层的依赖；二是因为在进行故障处理时是需要遥控开闭所出口断路器的，这一过程的实现就要求必须通过变电站的终端单元。变电站层得实现方式也是有两种，一是建设一套带通信的现场装置，二是利用已有的设备，增设运动通信设备即可。
2.3 中压网层
中压网层是配电网自动化系统中变电站层直接作用于指挥的层次，直接隶属于变电站层得下一级层次是以10kV的电力网络为依据的中压检测和控制网络。中压网层的主要功能就是完成配电网自动化系统的数据交换和控制，是配网自动化系统的核心所在，所以说，这一网络的实施胜败，就是决定自动化系统是否成功的关键，其实施的要点就在于控制方式和通信方式的选择。针对于这一问题，我们认为，通信是可以采用载波、光纤、无线或者是双绞线等不同方式的，当发展方向则应是载波和光纤的混合使用。不得不承认，配电网载波确实是存着很多不好处理的难点的，但是其对网络有着天然的适应性，以此可以预见在技术发展的大背景下，它依然将是配电层通信的主流选择。
配电自动化的控制模式也可以分为两个大的方面，分布式就地控制和远方集中控制，远方集中控制是现在的主流方式，这是因为远方集中控制适宜于现在的工程要求实际，能够承载强大的通信系统，能够担当现代电网的实际要求。
2.4 低压网层
低压网层是配电网自动化系统中的第四层网络，面向的是配电变压器低压侧负荷。低压层网起于各配电变压器的低压侧、终于各负荷的节点，这一结构就实现了对于个负荷节点的测量和监控，如负荷控制和自动抄表等，然后再通过中压层、局域网等与中心主站进行通信。制约低压网的主要问题还是通信问题，目前普遍使用的是双绞线和低压载波，但这还是有较大的问题，这是因为双绞线的敷设相当有难度，但低压载波的应用又有一定的不便。
三、配电网自动化系统的基本功能
简要来说，配电网自动化系统的基本功能主要是SCADA功能、负荷管理功能、高级应用软件功能和AM/FM/GIS功能，在此不一一进行详述。
四、配电网自动化系统的规划设计
在对配电网自动化系统进行实际的规划时，要注重总体与部分的和谐性，这一点可以利用分阶段分层次的思路，将整体划分为两个大的阶段来逐步实现：
首先就要求配电网自动化具备实时准确的采集数据的功能，也就是遥测和遥信的功能，在实际条件允许的情况下，还要求考虑增加遥控的功能。这些功能的实现就能够使自动化系统完成定位和故障警告的功能。与此同时要求配电生产MIS具备基于GIS的自动制图和设备管理功能，这是因为其他的相关功能都是在在这些功能满足的条件下才能够实现的。
其次就是在上一阶段完成的前提下保证配电自动化系统实现遥控功能，这就为故障自动隔离与供电恢复提供了最基本的可能性，也为进一步配置更高级应用功能提供了可能性。最后完成的就是全面实现配电生产MIS功能。
结束语
正如上文所述，随着经济的发展和技术的进步，配电网规模和结构出现本质性的变化和进步是必然的，因此，提高配网的运行与管理水平也是势在必行，真是这一切需求，使得配网自动化管理系统的合理建设也是要着重考虑的。但配网自动化系统是一个多学科、集成度极高、投资大、牵涉范围大的综合性系统，因此在进行相应的设计与规划时，必须要综合各个方面的影响因素和原理，统筹抉择。更是要考虑到我们国家在这一方面的现状，即由于我们国家还处在一个摸索着前进的阶段，没有相对稳定成熟的经验和技术，本就不适宜于大范围大规模的进行配网自动化系统的建设，因此可以按照先小范围试点、跟进推广的原则进行。
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[4]王廷良.配电自动化系统终端的现状及发展方向.2014.10
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论文作者:李炜健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/2
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