摘要：我国电力工业的迅速崛起，使得配电网建设问题的受关注程度不断提升，如何与时俱进，更好地满足用户用电需求，是电力行业实现长足发展的重要课题。配电网自动化技术的应用是机遇，也是挑战，对于配电系统降低损耗，管理水平提升，可靠、安全运行意义重大。本文正是在这一发展背景下，探讨了配电网自动化的相关技术，这对研究电网信息化发展具有一定的意义。
关键词：配电网；自动化；技术
引言
配电网自动化系统主要是基于监控技术、网络通信技术、计算机科学技术等，对各种配电设备进行有效的控制、调配和远程监控，极大地推动了电力系统的快速发展。配电网自动化系统包括分散智能和集中智能，分散智能配电网利用重合器和分段器之间的相互配合，改变重合器的重合系数，并且结合重合时间自动隔离配电网馈线，恢复配电网故障区段供电。集中智能配电网重点应用在配电网故障后的网络恢复供电、结构隔离和充足，基于集中智能模式，通过电网调度实现电网的故障恢复和隔离，这种配电网应用模式对于网络通信的要求较高。
一、配电网自动化系统的技术分析
1.系统结构
配电网自动化系统主要由主控站系统、通信系统、一次设备系统、故障自动定位系统等组成，主控站系统包括操作平台和主控站软件，利用主控站系统，管理和维护配电网系统，实现配电网各种资源的交互、共享和传输。配电网自动化系统通信具有信息量小、通信速率低、通信点分散、通信距离短等优点，为了保障配电网的安全稳定运行，通信系统的可靠性和抗干扰性能较强，可以适应复杂恶劣的运行环境。故障自动定位系统主要用于配电网线路和设备故障的自动、准确定位，并且将故障信息发送到配电网控制中心，实现故障信号信息和GIS的相互结合，对于及时掌握配电网故障位置和时间发挥着重要作用。
2.通信系统
在配电网自动化技术中，通信系统所采用的通信模式一般为双环形、主从结构的光纤通信模式。采用双环形结构的光纤通信模式主要是因为它不仅仅具有普通环形模式的优点，而且还能避免普通环形的缺点，即光缆中任意一段发生了故障就会导致整个系统停止运行。并且它能够进行自我的恢复。通信系统是由主机调制解调器和从机调制解调器组成，主机调制解调器是在主站端的，从机解调器配备了多个馈线终端控制装置。不管是主机调制解调器还是从机调制解调器都是双环形结构，就是由2个光纤组成的双光纤结构，在双环中，数据信号是以相反的方向同时进行输送的。倘若在其中一个光纤电缆里有某处发生故障，数据信号立马经另一个环返回，以避免故障发生，阻碍了配电工作的正常运转。
3.设备线路自动化开关
配电网自动化线路的开关应该由配电网本身的特点、发展状况以及设备机器的性能灯来决定。一般的配电网自动化线路开关可以选择柱上真空开关或者SF6开关，也可以应用自动配电开关和重和器开关。这几种开关拥有开断短路电流的性能，倘若有一个部分发生故障，开关就会自动进行开断，避免线路停电。线路开关一般选取馈线自动化测控终端来组成，它配备远动通信接口，从而能够实现远距离的监测、远距离的通信以及远距离的控制作用，并且支持多种通信方式。馈线自动化测控终端获取电自动化系统所需的数据资料以后，经由通信系统传送给配电管理系统上，然后配电管理系统再发出控制命令经由通信系统传达给馈线自动化测控终端，最后做出相应的执行。
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二、配电网自动化技术的应用分析
1.配电网综合自动化系统技术应用
配电网综合自动化系统是对系统二次设备的功能进行优化设计、重新组合，对系统设备运行情况进行丈量、监督、协调与控制的一种综合自动化系统，其主要由主站系统、配电网监控系统、变电站监控系统、单向接地选线定位系统及通信系统等组成。通过系统内各设备间的数据共享、信息交换，来开展对配电网运行的控制与监督。配电网综合自动化系统对常规二次设备进行了替换，系统二次接线得以简化，是保障配电网稳定、经济运行，为用户提供质量服务的重要技术措施。配电网综合自动化系统集中表现为五方面的功能：故障管理、配电SCADA、故障管理、配电高级应用及地理信息系统。其中，配电网SCADA同输电网相类似，只有在数据采集内容和目的上存在差异，针对配电网络及用户，将对于基础数据的提供作为目的。一个完善的配电网综合自动化系统，不但应具备SCADA的三遥功能，还应当发挥馈线自动化功能，即对馈线故障识别、隔离、恢复的自动化。
2.FTU技术应用
应用FTU不但能实现RTU功能和控制分段开关，还优化了馈线的保护、监测、质量分析、接地保护等。
（1）馈线自动化管理与保护。FTU实现与馈线保护融合，馈线开闭完成了变电站自动化系统的底线单元，也实现了配电自动化的核心单元，CSDA中应用的在FTU原型开发研制CSF106装置，具备了完整意义上的FTU、典型的馈线线路保护、具有局部的主站功能、具有通信节点管理功能。
（2）故障隔离与恢复供电。应用FTU采用的是全线速断式故障隔离、恢复供电的智能设计。设计中基于断路器的智能控制应用了网络化高速光纤通信形式，发展了智能保护算法、面保护原理完成了全线速断切除故障，和非故障区域的恢复，这一设计会进一步的提高配电站的可靠性。
（3）分布式小电流接地保护。当前的小电流接地的成功率达不到三分之一，而应用的FTU由于其具备较高的测量精度，这使得小电流接地保护可得到任一点FTU的特征值实现分析比较，实践经验表明这一设计对于故障点的查询效果明显。
（4）分布式无功电压。当前应用的CSF107系列馈线自动化终端，不仅能由配电自动化SCADA系统的并联补偿电容器优化控制高级应用程序对电容器组进行实时优化，并且装置本身还能在通信不正常或不具备通信条件下对电容器组进行就地的实时投切控制，以保证在不同负荷条件下的电压质量和减少网损的目的，CSF107系列馈线自动化终端的电压/无功控制策略采用就地和集中两种控制方式，并同时发挥了各自优势，还结合最优化技术实现并联补偿电容器的实时最优经济效益。
（5）瞬时性故障识别功能的FTU。识别瞬时性故障有两方面：其一是利用线路故障前后的精确采样数据，采用微分方程及最小二乘法计算故障电弧上的电压，以此区分瞬时性故障；其二是利用测量开关断开时开关前后的两侧电压的变化情况区分瞬时性故障。FTU可以利用自身的丰富的测量功能，在线分析出发生瞬时性故障的可能性，为调度后台提供参考。
结语
总之，随着社会经济的不断进步和发展，配电网自动化在电力市场的不断竞争中，将会进一步提升，配电网自动化技术是实现现代化电力发展的必然要求，为实现配电网自动化系统的顺利展开，我们需要根据实际情况统筹工作，不断攻克难关，进一步设计开发出先进的且符合国情的配电网自动化系统。
参考文献：
[1]陈灵根，黄红荔.基于提高供电可靠性的配电网自动化系统研究[J].中国电力教育，2013，05
[2]郑毅. 中心城市大型配电自动化设计方案与应用[J].电力系统自动化.2012，36
论文作者:吴振华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/8/21
标签：配电网论文; 故障论文; 自动化系统论文; 馈线论文; 系统论文; 技术论文; 通信论文; 《电力设备》2018年第7期论文;