广东电网有限责任公司东莞供电局长安供电分局 广东省东莞 523851
摘要：随着科技的发展和生活水平的提升，人们对供电系统的安全性、可靠性和经济性要求日益增加。本文基于我国目前对于配电网自动化的需求，提出有针对性的配电网规划，并简述了我国配电网自动化的现状以及应用原则、应用要求，同时通过采用有针对性的配电网自动化技术实现配电网自动化的发展，保证配电网的安全、可靠、经济运行。
关键词：电力系统；配电网；自动化控制；技术与应用
引言
目前，电力系统的自动化得到了良好的发展和运用，但是由于我国的配电网技术落后、设备陈旧等原因，自动化控制技术并没有在配电网领域广泛使用。由于我国对供电的可靠性、安全性和经济性提出了越来越高的要求。而作为电力系统与电力用户直接连接的输电系统，电力企业亟待通过完成配电网的自动化建设与运用，实现配电网更加安全、可靠、经济的运行。图1为配电网自动化的系统构成。
图1：配电网自动化构成图
1配电网的规划
电力系统配电网自动化控制技术的原理是指：通过采用分段开关，将配电网络分配到每个供电区域。如果其中一个区域发生供电故障，应当迅速切断分段开关，将发生故障的供电区域进行隔离；接着迅速恢复非供电故障区域的供电，避免因为线路故障而引起整个线路发生失电情况，很大程度上控制了停电的区域范围，确保提供安、可靠的供电服务。
因此，应当通过以下供电网的规划，实现配电网自动化控制。首先，将供电线路进行连接并构成环网结构，配备多个电源系统；同时，使用负荷开关时，应当采用断路器，如果不使用负荷开关，则不必采用断路器；此外，通过采用分段开关道闸，转移非供电故障区域的电力负荷，以避免整个供电线路出现失电问题。
2配电网自动化的现状
目前，配电网自动化主要包括以下几种实现方式：（1）在10kV辐射或树状线路上使用重合器和分段器。该方式无需建立通讯通道和主站，仅通过重合器和分段器既可完成线路的故障隔离和供电恢复，因此具有维护简单、成本较低的优点；（2）在10kV环形电缆配电网中使用重合器，并通过安装环网柜来实现配电网的自动化；（3）在10kV环形电缆配电网中使用环网柜，通过安装FTU以建立配电网自动化系统；（4）目前城镇的10kV大部分通过敷设架空线路而组成，其自动化的应用主要通过网络优化改造而形成。
3配电网自动化的应用原则
3.1适应性原则
适应城乡的经济发展：目前我国农村的经济发展比较落后，无法完全模仿西方发达国家的配电网自动化方法，电力企业应当基于我国国情，根据农村的实地情况，采取有针对性的配电网自动化技术与模式，为电力用户提供可靠的供电服务；
适应配电网的发展：由于配电网改造的大力推进，配电网的线路长度和设备容量正在不断增加，因此需要配电网的发展与配电网自动化的发展相互适应、共同发展；
3.2逐步完善原则
配电网自动化的基本条件是指：具有比较完整的多线路电源的配电网点，主要包括：城市配电网的建设与规划，电力设备的选用等。通常配电网自动化的建设主要包括两个阶段。第一阶段主要是指：变电站出线以自动重合闸作为保护，线路上安装多个自动配电开关，并配备相应的电压控制系统；第二阶段是指：在第一阶段的基础上，建设通信和控制设备，每个分支线的自动配电开关通过供电所控制，并进行负荷的调配工作。
3.3采用电流控制式的原则
首先，重合断路器往往需要进行合分操作、瞬时闭合操作，因此配电开关需要进行频繁的开关动作，进而严重影响电力设备的可靠性与使用寿命；其次，自动配电开关有一定的合闸延时时间，如果线路的并联数量太多，最末段的合闸时间可能长达数十分钟，合闸的时间明显大于故障判断的时间，对供电的连续性造成极大影响。此外，自动配电开关没有计数功能，仅能依靠单次合闸的时间来进行计数操作。
4配电网自动化的要求
配电网自动化是指通过实时的方式对配电网的数据进行收集、控制、调节和事故处理的技术，在确保配电网安全、可靠运行的前提下，降低电力损耗并实现安全、可靠供电。因此，配电网自动化应当满足如下几点要求：（1）对每条供电线路的负荷状况进行实时监控，发现安全隐患时，及时接触故障隐患，以保证配电网的安全运营；（2）通过监测系统快速识别电力用户的计量设备问题，避免出现窃电问题，而造成的用电量损失；（3）配电网自动化能够实现安全、可靠和高效的通讯功能；（4）故障控制器应当满足故障识别、适应恶劣环境的要求，并能够进行断路器的远程操纵；（5）通过监测系统快速确定供电线路的线损状况，保证供电线路处于最佳运行状态；（6）主站系统能够进行适当的扩展，且软、硬件的处理效率较高。
5常见配电网自动化技术
主断路器与馈线断路器连接：变电站的出线保护开关与馈线开关相互配合，并通过两个电源构成环网供电，即通过优化配电网结构，实现配电网的“手拉手”连接。变电站出线保护开关能够实现重复闭合，闭合指令通过计算机控制；线路开关可实现自动和远程操作，确保一次性完成远动装置、事故信息、监控系统作业。电力设备和电力线路的问题与故障通过主站系统进行判断，在确定故障范围后，发送命令断开故障段线路开关。
自动重合器：将通过两个电源连接的环网细分为多段线路，每一段线路通过相邻的自动重合器进行保护。如果线路发生故障，通过上一级自动重合器断开故障线路，尽量防止通过变电站断路器完成分合工作；如果任一段线路发生故障，应当将故障线路两端的自动重合器断开，隔离故障线路；如果分支线路发生故障，通过自动重合器和分断器动作的配合来完成分支线路的隔离。
自动重合分段器：每一段线路的故障的处理时间，通过自动重合分段器的关合故障时间来确定。该方案在时间设定上，应当确保变电站内的断路器断开后，线路断路器在一定延时后断开。接着，变电站内断路器开始闭合，供电方向从电源侧流向负荷侧，当故障点再次闭合时，变电站内断路器再一次断开，并且故障点两侧的线路断路器断开故障段线路，再次保证正常供电。
馈线自动化：（1）实地控制模式：利用通过重合器与分断器来实现自动化；（2）计算机集中监控模式：通过建立控制中心，将线路上每个自动终端获取的信息通过一定的通信媒介传回到控制中心。当出现故障时，由控制中心依据获取的故障数据开展分析与判断，断开故障线路并恢复线路供电；（3）实地与远程混合模式：采用断路器（或重合器）与负荷开关，且每个自动化开关都具有远程通信功能。该方案可以快速、精确地断开故障线路，并恢复非故障线路的送电，并且能够通过远程监控，确保配电网能够优化和调整网络结果、实现线路的集中控制。
6结论
为实现安全、可靠的供电服务，电力企业应当大力发展配电网的自动化控制技术。本文根据我国的配电网自动化需求，建立科学合理的配电网规划，结合我国当前配电网自动化的应用现状，基于配电网自动化的应用原则和要求，通过采用有针对性的配电网自动化技术，促进我国配电网自动化的发展，为电力用户提供安全、可靠的供电服务。
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论文作者:戴伟波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/5
标签：配电网论文; 线路论文; 故障论文; 断路器论文; 技术论文; 可靠论文; 电力论文; 《基层建设》2017年第33期论文;