【正文】 開關(guān)。配網(wǎng)的主要任務(wù)是保證安全可靠供電、分配好負(fù)荷、管理好電壓／無功、提供高質(zhì)量的電能等。配網(wǎng)自動化的運行功能是實現(xiàn)控制和監(jiān)視配網(wǎng)網(wǎng)設(shè)備。其中包括：電網(wǎng)的控制功能、電網(wǎng)運行監(jiān)控功能、故障管理功能、運行統(tǒng)計及報表功能?！　∨渚W(wǎng)自動化通常由安裝于城網(wǎng)調(diào)度中心的主計算機系統(tǒng)（簡稱主站）、安裝于配網(wǎng)變電站的變電站遠(yuǎn)程工作站（簡稱遠(yuǎn)程站）、安裝于線路上的自動開關(guān)、控制自動開關(guān)及臺變附近的控制終端（子站）及安裝于各用戶上的負(fù)荷控制終端幾個部分組成。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要包含：變電站自動化；饋電線自動化；負(fù)荷管理以及控制；用戶抄表計費自動化；配網(wǎng)的地理信息管理。2．1　變電站站內(nèi)自動化　　由安裝于變電站內(nèi)的一臺遠(yuǎn)程工作站及一套用于配網(wǎng)通信和數(shù)據(jù)采集的配網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)。它完成變電站內(nèi)部各項設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控（SCADA）功能，將采集到的數(shù)據(jù)處理后的信息傳送給城網(wǎng)控制中心的主站，將城網(wǎng)調(diào)度中心下發(fā)的數(shù)據(jù)和操作命令傳遞給子站，去完成其對應(yīng)的操作任務(wù)?！　∽冸娬菊緝?nèi)自動化系統(tǒng)功能有：數(shù)據(jù)采集處理、轉(zhuǎn)發(fā)功能，控制開關(guān)操作，事件告警，記錄，報表的制作打印，電網(wǎng)接線圖的顯示，對時功能。2．2　饋線自動化　　饋電線路自動化是配網(wǎng)系統(tǒng)自動化的一個重要組成部分。饋電線路自動化是指變電站饋線電路開關(guān)以后，用戶表計以前，饋電線路網(wǎng)絡(luò)上的各種測量控制裝置，它是通過控制計算機、桿上遙控開關(guān)，遠(yuǎn)距離終端（子站）以及可靠的通訊系統(tǒng)來實現(xiàn)的，用以監(jiān)視饋電線路運行工況。當(dāng)饋電線路故障引起停電時，盡快判斷、隔離故障區(qū)域，恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電，是配網(wǎng)自動化的一項重要任務(wù)。站內(nèi)饋線開關(guān)的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控由站內(nèi)RTU完成。線路上各環(huán)網(wǎng)開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、開關(guān)站的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，由安裝在各自設(shè)備上的遠(yuǎn)方終端（FTU）來完成。　　饋線自動化系統(tǒng)的功能有：2．2．1　數(shù)據(jù)采集功能　　實時收集檢測配網(wǎng)網(wǎng)上環(huán)網(wǎng)開關(guān)（負(fù)荷開關(guān)）、變壓器、電容器等設(shè)備在運行中的電氣參數(shù)（包括電壓、電流、功率等物理量），各回路的電流和開關(guān)位置信號、現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控信號并加以存貯，以備運行人員在必要時到現(xiàn)場取用。2．2．2　數(shù)據(jù)處理功能　　將定期采集到的配網(wǎng)的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行分析處理。當(dāng)饋線故障時，根據(jù)FTU采集信息，自動分析判斷饋線故障線段和故障性質(zhì)，并對各負(fù)荷開關(guān)動作次數(shù)作統(tǒng)計等。同時通過人機會話軟件生成的各種畫面的結(jié)合，在屏幕上以圖表的形式顯示出來，以便于對系統(tǒng)的監(jiān)視和維護(hù)。2．2．3　控制操作功能　　在電網(wǎng)正常運行過程中投、切饋線開關(guān)，并能帶負(fù)荷遙控投、切饋線環(huán)網(wǎng)開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)以及遙控調(diào)整變壓器的分接頭位置。尤其是饋線發(fā)生故障時，通過控制開關(guān)動作，能自動隔離故障區(qū)域，及時地自動恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電，此項功能是饋線自動化的一個特殊的功能。2．2．4　事故告警功能　　當(dāng)電網(wǎng)狀態(tài)異常變化時，如遙測量越限、設(shè)備運行異常，由事件順序記錄開關(guān)動作的先后順序和次數(shù)、時間，記下其全過程。另外，保護(hù)和開關(guān)動作發(fā)出聲光報警信號，最后歸檔打印。2．2．5　報表功能　　用戶按照所發(fā)生的事件類型，采用不同類型的報告格式，以時間順序或空間位置根據(jù)需要生成和打印各種表格和報表，且可以任意更改，定時打印、拷貝。2．2．6　圖形功能　　用戶可根據(jù)需要靈活編輯、繪制各種圖表，多窗口畫面顯示，畫面具有平移、滾動、縮放、漫游和自動整理等功能。2．2．7　數(shù)據(jù)庫管理　　通過人機會話軟件，用戶在顯示器上能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行創(chuàng)建、修改、讀寫、檢索，并保證網(wǎng)絡(luò)上各工作站數(shù)據(jù)的一致性。2．2．8　對時功能　　時鐘在SOE、頻率監(jiān)視、定時計量和定時打印制表等方面影響很大。為了保證全網(wǎng)時鐘統(tǒng)一，除網(wǎng)上各機與主機時鐘保持一致以外，還應(yīng)與FTU時鐘保持一致。2．3　負(fù)荷管理系統(tǒng)　　負(fù)荷集中控制和管理是以提高電力系統(tǒng)負(fù)荷率為目的的，即通過削峰填谷使負(fù)荷曲線盡可能變得平直。當(dāng)前負(fù)荷控制主要采用：降壓減載，對用戶可控負(fù)荷周期的控制和切除用戶可控負(fù)荷三種方式。以上三種負(fù)荷控制方式的有機結(jié)合，就可用以保證配網(wǎng)網(wǎng)正常運行情況下，管理用電量、搞好計劃用電、緩解電網(wǎng)供需矛盾。尤其是對用電大戶的用電計劃執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)視，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的輕、重、緩、急分別進(jìn)行減負(fù)荷、強制切除負(fù)荷和開放被控負(fù)荷。在配網(wǎng)緊急情況下，對用電負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)行削峰、填谷，使電網(wǎng)負(fù)荷趨于平衡。電網(wǎng)事故情況下，自動切除、隔離故障區(qū)，完成非故障區(qū)域的恢復(fù)送電和重要負(fù)荷的轉(zhuǎn)帶任務(wù)。這些功能都可通過不同的現(xiàn)場監(jiān)控終端實現(xiàn)。如安裝在多分接頭調(diào)整變壓器旁邊用來控制分接頭動作的降壓控制器，安裝在用戶可控負(fù)荷的可尋址的智能電表和執(zhí)行負(fù)荷控制命令的負(fù)荷控制裝置?？傊?fù)荷控制管理系統(tǒng)應(yīng)具有的功能是：對變電站饋電線路的負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視，以驗證是否達(dá)到正?；蚓o急運行狀態(tài)下所要求的負(fù)荷水平，監(jiān)視各個開關(guān)的狀態(tài)，以備當(dāng)負(fù)荷管理采取補救措施時所必需知道的系統(tǒng)配置信息，實現(xiàn)正常情況下的SCADA，故障時的診斷、隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。2．4　用電抄表計費自動化　　由營業(yè)所對大用戶進(jìn)行用電量檢測，即遠(yuǎn)方自動抄表，它對節(jié)約勞動力、提高工作效率和加強負(fù)荷管理都很有好處，對用戶實現(xiàn)日常的定期抄表和異常情況下的任意時刻的抄表。　　隨著以光纖為主的通信技術(shù)和電子式電力計量表計自動化子站為主的電子技術(shù)向配網(wǎng)領(lǐng)域的滲透，巡回自動抄表和計費技術(shù)得到迅速的發(fā)展。該功能主要由裝設(shè)在營業(yè)所的主站、裝設(shè)在變電所的變電所站、裝在柱子上的子站以及裝在用戶側(cè)的末端裝置和電子式電力計量表計和連接這些設(shè)備的信號傳輸通道構(gòu)成。2．5　配網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)　　該系統(tǒng)的定義：為了獲取、存儲、檢索、分析和顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。這個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)和信息可歸納為以下兩類：地理數(shù)據(jù)，包括地圖以及其它地理信息；電力設(shè)備以及供電服務(wù)和用戶信息?！　‰娏υO(shè)備信息主要有：配網(wǎng)饋線、地下電纜、變壓器、變電站開關(guān)、閘刀、熔斷器等設(shè)備情況，包括這些設(shè)備的編號、技術(shù)數(shù)據(jù)、檢修記錄、實時運行工況和數(shù)據(jù)?！　」╇姺?wù)信息有：供電服務(wù)維修人員情況、地理位置和工作完成情況。用戶信息包括用戶地理位置、負(fù)荷類型、電話號碼。將這些設(shè)備資料、系統(tǒng)負(fù)荷、用戶信息和地理信息綜合起來采用計算機統(tǒng)一管理，進(jìn)行分析計算綜合利用，極大地提高了對配網(wǎng)管理的水平和用電業(yè)務(wù)的效率。　　地理信息管理系統(tǒng)應(yīng)有如下功能：　?。?）具有對電網(wǎng)結(jié)線、變電站配網(wǎng)線路、設(shè)備等的各種資料進(jìn)行數(shù)字化綜合管理，并能在計算機上進(jìn)行查詢、顯示、統(tǒng)計修改及打印的功能。　?。?）將街道圖和線路圖結(jié)合起來重疊顯示，使地形圖和線路圖以及設(shè)備和實際安裝位置相對應(yīng)?！　。?）完成多種統(tǒng)計功能：可以根據(jù)要求在一定的范圍內(nèi)，按不同的電壓等級、設(shè)備的不同規(guī)格，按日期對各種配網(wǎng)設(shè)備的故障、維修、試驗、測試的資料進(jìn)行統(tǒng)計。能按不同電壓等級對用電負(fù)荷和用戶的用電量進(jìn)行統(tǒng)計。　?。?）配網(wǎng)的故障處理功能：能根據(jù)收集到的有關(guān)線路、設(shè)備、用戶負(fù)荷的各種信息（參數(shù)）對線路負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。根據(jù)用戶報修電話確定用戶所在地的配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)圖和故障區(qū)域內(nèi)設(shè)備、用戶分布情況，提示故障處理最佳指導(dǎo)方案?！　。?）各網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)，配網(wǎng)管理系統(tǒng)與用電管理系統(tǒng)的互聯(lián)，可互相讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù)。與配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)及區(qū)調(diào)SCADA系統(tǒng)實時信息連接，可實現(xiàn)對配網(wǎng)網(wǎng)動態(tài)管理。3　結(jié)束語　　配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，可使配網(wǎng)線路和變電站故障時查找和隔離故障?；謴?fù)供電的時間由原來的幾天、幾小時，縮短到幾十分鐘，甚至幾十秒。采用該系統(tǒng)的配網(wǎng)，其可靠性可提高到99．99％。且在建立該系統(tǒng)后僅從減少線損，及時計收電費及調(diào)峰填谷等項目，只需2～3年即可收回全部設(shè)備和工程投資，其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益非常可觀，所以配網(wǎng)自動化是配網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的必然方向?！　⒖嘉墨I(xiàn)［1］　林功平．配電網(wǎng)饋線自動化技術(shù)及其應(yīng)用．電力系統(tǒng)自動化，1998，（4）．［2］　蔡桂龍，金小達(dá)．配電自動化系統(tǒng)通信方案設(shè)置．電網(wǎng)技術(shù)，1999，（4）［3］　徐臘元．配電網(wǎng)自動化設(shè)備優(yōu)選指南．北京：中國水利水電出版社，1997．朱世梅，女，1968年生，高級工程師，從事電力網(wǎng)通訊與自動化設(shè)計工作。楊志剛，男，1964年生，高級工程師，電力設(shè)計所主任。配網(wǎng)自動化包括哪些？饋線自動化（FA）變電所、配電所（開閉所）自動化配電調(diào)度自動化系統(tǒng)自動制圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）用戶管理自動化配網(wǎng)運行管理自動化配電網(wǎng)分析軟件（DPAS）與其他系統(tǒng)的接口 國內(nèi)配網(wǎng)自動化綜述國內(nèi)配網(wǎng)自動化綜述　　1　引言　　配網(wǎng)自動化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制和配電管理的現(xiàn)代化。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和改革開放的深入，電力用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來越高，電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失。因此，需要結(jié)合電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)中實現(xiàn)配電自動化，以提高配電網(wǎng)的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能?！　⊥ǔ?，110kV及以下電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，其中35kV及以上屬于高壓配電網(wǎng)；1kV及以上屬于中壓配電網(wǎng)；380/220V屬于低壓配電網(wǎng)。本文要討論的配電自動化特指10kV中壓配電網(wǎng)的自動化。　　2　配網(wǎng)自動化的內(nèi)容　　配網(wǎng)自動化的功能應(yīng)包括配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與控制（SCADA），饋線自動化（FA，即故障定位、隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù)）、負(fù)荷管理、地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）、配電應(yīng)用分析（PAS）等。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的特點是：①信息量大；②在線分析和離線管理緊密結(jié)合；③應(yīng)用分析和終端設(shè)備緊密結(jié)合；④一次設(shè)備和二次設(shè)備緊密結(jié)合。本文認(rèn)為配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)包括以下五方面：配電網(wǎng)架規(guī)劃、饋線自動化的實施、配電設(shè)備的選擇、通信系統(tǒng)建設(shè)和配網(wǎng)主站建設(shè)?！　?．1　配電網(wǎng)架規(guī)劃　　合理的配電網(wǎng)架是實施配電自動化的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)架規(guī)劃是實施配電自動化的第一步，配電網(wǎng)架規(guī)劃應(yīng)遵循如下原則：　?。?）遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)實際；　?。?）主干線路宜采用環(huán)網(wǎng)接線、開式運行，導(dǎo)線和設(shè)備應(yīng)滿足負(fù)荷轉(zhuǎn)移的要求；　?。?）主干線路宜分為3～5段，并裝設(shè)分段開關(guān)，分段主要考慮負(fù)荷密度、負(fù)荷性質(zhì)和線路長度；　　（4）配電設(shè)備自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遙控和智能功能?！　?．2　饋線自動化的實施　　配電網(wǎng)中的停電包括兩部分：檢修停電和故障停電，提高供電可靠性就是要在正常檢修時縮小因檢修造成的停電范圍；在發(fā)生故障時，減小停電范圍，縮短停電時間。這就要求對具有雙電源或多電源的配電網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行檢修時，只對檢修區(qū)段進(jìn)行停電，通過倒路操作給非檢修區(qū)段進(jìn)行供電；故障時快速的對故障進(jìn)行定位、隔離、恢復(fù)非故障區(qū)段的供電?！　∨潆娋W(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成有電纜和架空線路兩種方式。電纜網(wǎng)絡(luò)多采用具有遠(yuǎn)方操作功能的環(huán)網(wǎng)開關(guān)，對一次設(shè)備和通信系統(tǒng)的要求高，適合于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城區(qū)；對于大多數(shù)縣級城市，配網(wǎng)改造必須綜合考慮資金和效果兩個因素，采用以重合器、分段器和負(fù)荷開關(guān)為主的架空網(wǎng)絡(luò)方案比較合適。其中，架空線路雙電源手拉手供電是最基本的形式。線路主干線分段的數(shù)量取決于對供電可靠性要求的選擇。理論上講，分段越多，故障停電的范圍越小，但同時實現(xiàn)自動化的方案也越復(fù)雜。在手拉手供電方式下，要求系統(tǒng)對各分段的故障能夠自動識別并切除，最大限度縮短非故障區(qū)域的停電時間。　　實現(xiàn)故障的自動隔離、非故障區(qū)段的恢復(fù)可以采取多種方法，取決于自動化裝置的技術(shù)特點和整體方案。一般有就地控制和主站控制兩種方式，就地控制以饋線終端單元（FTU）之間的配合為主，不需要通信通道，通過對線路過流或失壓的監(jiān)測，以及對開關(guān)分合閘的邏輯控制實現(xiàn)故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)；主站控制方式需要有可靠的通信通道，通過主站軟件對FTU上傳信息的分析判斷，制定合理的隔離策略和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)策略，遠(yuǎn)方控制配電開關(guān)實現(xiàn)故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)?！　?．3　配電設(shè)備的選擇　　在配電自動化系統(tǒng)中，配電設(shè)備應(yīng)包括一次設(shè)備配電開關(guān)，二次設(shè)備饋線遠(yuǎn)方終端（FTU）、配變終端單元（TTU）等，以及為一、二次設(shè)備提供操作電源和工作電源的電源設(shè)備。　　實施配電自動化，必須以重合器、分段器、負(fù)荷開關(guān)等具有機電一體化特性的自動配電開關(guān)設(shè)備為基礎(chǔ)，在架空線路上作為分段和隔離故障用的開關(guān)應(yīng)該具有免維護(hù)、操作可靠、體積小和安裝方便的特點，并且能適應(yīng)戶外嚴(yán)酷的環(huán)境條件?！　○伨€遠(yuǎn)方終端（FTU）用于采集開關(guān)的運行數(shù)據(jù)、控制開關(guān)的分合，為了達(dá)到”四遙”功能，必須具有通信功能。　　配變終端單元（TTU）用于采集配電變壓器低壓側(cè)的運行數(shù)據(jù)，控制低壓電容器投切用于無功補償，通信的實時性要求低于FTU?！　￠_關(guān)的操作電源和FTU的工作電源要根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的具體情況確定，可以從380/220V低壓網(wǎng)絡(luò)直接取得，也可以從10kV線路通過互感器獲得；采用蓄電池或UPS作為后備電源，也可以從其它配電線路獲得后備電源?！　⌒杼貏e注意的是，配電設(shè)備都在戶外布置，其工況條件惡劣，必須達(dá)到特定的運行環(huán)境要求，否則實施配電自動化不但無法提高供電可靠性，還會降低供電可靠性?！　?．4　通信系統(tǒng)建設(shè)　　通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)接的紐帶，主站與終端設(shè)備間的信息交互都是通過通信系統(tǒng)完成，因此必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，才能實現(xiàn)配電自動化的功能。通信方式有：光纖通信、電力線載波、有線電纜、無線擴頻、借助公眾通信網(wǎng)等多種。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信具有終端設(shè)備多，單臺設(shè)備的數(shù)據(jù)量小，實時性要求不同的特點，因此應(yīng)因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件確定合理的通信系統(tǒng)，同時要考慮調(diào)度自動化通信系統(tǒng)的建設(shè)。一般的，城區(qū)10kV主干線路采用光纜通信，建成光纜主干網(wǎng)，用于配電開關(guān)和主站間的實時通信；城區(qū)10kV分支線路、變臺監(jiān)控、無功補償?shù)炔捎糜芯€通信，就近接入光纜主干網(wǎng)，或采用其它通信方式?！　?．5　配網(wǎng)主站建設(shè)　　配網(wǎng)主站是整個配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心，應(yīng)完成以下功能：　?。?）配電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)采集與控制（SCADA）：通過終端設(shè)備和通信系統(tǒng)將配電網(wǎng)的實時狀態(tài)傳送到主站，在主站對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，與調(diào)度自動化類似。包括配電開關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)動作信息，運行數(shù)據(jù)等。　?。?）提供主站控制方式下的饋線自動化功能，用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，要求適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)?！　。?）配電地理信息管理（AM/FM/GIS）：以地理圖為背景對配電設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計等。　?。?）配電網(wǎng)應(yīng)用分析（PAS）：對SCADA系統(tǒng)采集的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行