摘要：随着我国经济的不断发展，用户对供电可靠性的需求不断提升，现有配电系统已逐渐无法满足需要，其中人口、负荷相对密集的城市配电网迫切需要进行配网自动化优化技术以提高供电可靠性。基于此，本文笔者就城市配电网自动化优化技术进行简要分析。
关键词：配电网；自动化；优化技术；
配电变电所、柱上变压器、配电线路、各种断路器、开关以及各种保护装置和无功补偿装置构成了配电网。配电网在日常运行中，需要进行大量的重复性工作，比如经常性的读取电度表、功率表、电压表，记录变电所和配电线路的负荷功率，操作并联电容器的开关以及配电线路的投切开关，调节变压器的电压分接头等。任何一个配电自动化系统都应具备3项基本任务，即监视、控制和保护。监视是指无论是在正常状态下还是在故障情况下，配电自动化系统都应具有足够的判断状态的能力；控制是指改变配电网运行状态所具备的能力；保护是指配电自动化系统能够控制和识别故障所处的位置，从而把故障设备割离出去。
一、配电系统自动化技术的要求
1.实时监测和控制
要实现实时监测与控制，就必须随时了解配电网内各重要母线电压、各条配电线路输送功率的状态、重要用户的负荷情况以及重要负荷电力和电量表计的信息，以便实时监测各配电变压器、断路器及柱上开关的运行状态，所有这些实时监测的信息需要连续或周期性地被采集和不断地更新。测控系统对这些信息的数据采集必须可靠、完整和具有一定的精度，以便准确无误地实施各种控制。
2.故障控制
故障控制的目的是配电网系统一旦发生故障后，使所造成的设备损坏和停电范围影响降到最小。故障控制首先需要正确地识别故障类型和故障地点，当发生永久性故障时，将故障隔离在最小范围内，使非故障部分的用户尽快恢复供电。当发生瞬时性故障时，依靠继电保护和自动重合闸来消除故障和恢复供电。故障控制包括故障的识别、故障点的定位、故障隔离和配电线路运行方式的重新确定。配电变电所低压母线一般按母线分段来配置，如果其中一段母线发生永久性故障，那么原来由这一母线段供电的配电线路必须被切换到另外一条无故障的母线段上来。这一系列的倒闸操作过程可以由配电网调度自动化系统来完成。当停电时间较长时，需要重新恢复配电线路的供电，为了防止供电短时冲击性负荷对配电线路的影响，要求按次序恢复用户的供电。
3.线路损耗控制
线路损耗控制的目的是有效地节约电力功率在传输过程中的能量损耗，减少运行费用。这种情况可以用配电自动化的实时潮流来计算选择，以确定配电网的最佳运行方式，从而使有功损耗降到最小。因为电力系统自动化配电网络中的负荷经常处于变动之中，造成电压不稳定，所以这种计算需要花费较多的时间。当所选择的运行方式不能使有功损耗降到最小时，可以根据简单的配电线路负荷分配原则实施次优的运行方式。例如，两台配电变压器并联运行，当供电负荷较小时可以切除一台变压器，当供电负荷较大时可以合理分配两台变压器所带的负荷，这样可以使有功功率损耗降到最小。在无功功率控制中，可以对并联无功补偿电容器的投入时间和投入容量以及变压器分接头的位置进行控制，实行无功优化配制，以减少由于无功功率传输带来的运行费用。
4.电能质量控制
电能质量控制的目的是保证配电网供电电压和频率处在规定的范围内。电压和频率与电力系统的运行控制有着密切的关系，同时与配电网运行控制的关系也非常密切。电压控制主要通过控制变压器有载调压分接头的位置和并联无功补偿电容器的投入容量，来保证配电网电压的质量。频率控制主要是利用负荷控制和低频减负荷装置，或适当降低配电网运行电压以减小有功功率的需求，来控制由于有功功率缺额而引起的频率下降。
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5.用户负荷控制
用户负荷控制是采用对用户负荷进行远方控制的方式，降低高峰负荷，并提高负荷率。其目的是引导用户在电网低谷时多用电，电网高峰时少用电，用户负荷控制对保障电网的安全运行和提高电网运行的经济性有着重要的作用。总之，配电网自动控制系统需要有可靠有效的信息传输系统，来传递配电网控制中心与大量远方终端装置之间的数据和控制信息。随着计算机技术、通讯技术、控制理论及信息处理技术的发展，配电网自动化技术水平一定会有一个较大的提高。
二、城市电网配电自动化技术存在的问题
1.通信系统设计技术问题
通信系统是城市配电自动化系统的重要构成部分，其是将电网配电系统终端运行情况信息反馈给自动化系统指控中心的重要途径，直接关系着配电自动化系统的顺利运行。但是目前城市电网配电自动化系统中的通信系统在设计上还存在一些技术问题以及安全漏洞，不仅难以实现自动化系统信息的快速搜索，亦难以保障数据信息在传输过程中的安全性，容易造成信息的失真，影响了城市電网自动化配电系统的正常运行。
2.智能系统安全技术问题
计算机网络技术的迅速发展为提高城市电网配电自动化系统的智能提供了一定的技术支持，推动了配电自动化系统的现代化发展，但是由于网络环境的复杂性，也为城市配电自动化系统中的智能系统带来一定的安全危险，计算机应用软件以及硬件都有可能存在安全漏洞，影响智能系统的安全运行，严重时可能会造成系统崩溃，不利于城市电网系统运行的稳定性。
三、优化城市电网配电自动化系统技术问题的策略
1.优化通信系统设计技术问题的有效策略
通信系统是城市电网配电自动化系统的重要构成部分，因此，为保障城市电网配电自动化系统的正常运行，要积极采取有效的策略应对通信系统存在的设计问题，而最有效的应对策略就是建立起GSI配电通信网络管理系统，以便于及时通过计算机网络系统查询到汇接点通信资源的使用情况，如汇接点的光缆数量、长度、端口使用情况等。该系统主要由两部分构成：一是电网GSI平台集成，主要功能是对配电通信线路资源进行图形管理，以便于及时了解当前通信线路的地理连接情况；二是与GPMS系统的集成，主要功能是对通信设备的台账资源进行管理。将GIS系统应用在城市电网配电自动化系统中的通信系统，不仅可以将零散的通信资源有机的整合在一起，实现对通信系统资源的优化管理，亦可以为通信线路的日常运行维护提供相应的参考数据，从而实现了对通信系统图形化和智能化的统一管理，成为城市电网配电自动化系统设计的重要技术支撑。
2.优化智能系统安全技术问题的有效策略
配电自动化系统中的智能系统安全性直接关系着自动化监控的连续性以及故障诊断的精确性，成为支撑电网配电自动化系统的重要基础性技术。因此，为有效解决城市配电自动化系统中智能系统的安全技术问题，不仅要密切关注网络环境安全以及網络通信加密，亦要在现代高科技信息技术的支持下，设计出新的系统安全方案，如利用高级物理安全来实现系统IP保护、预防克隆等。
结束语
总之，作为相关人员必须在认识到配电网存在不足的同时，还要提高自身在配电网操作过程中的专业认识和操作能力，以便为配电网良好地运行提供保障，进而真正意义上推动我国配电网的发展，为改善人们用电需求提供新的技术保障。
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论文作者:亓占华1, 李修齐2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/5
标签：自动化系统论文; 电网论文; 故障论文; 配电网论文; 负荷论文; 系统论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第2期论文;