配网自动化方案及其社会效益探讨
中图分类号：TM76 文章编号：1009-2374（2015）23-0155-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.078
近年来我国经济持续发展的同时，电力行业也发展得越来越快，城市配电网供电质量及经济运行指标等面临着更高要求。配电网作为发输配电的最后阶段，其可靠性和供电质量非常重要。由于配电网规模庞大、结构复杂、网架结构具有差异性，部分线路在负荷高峰期长期处于过载运行状态，因而配网的供电能力及质量不高。此外，由于缺少自动化技术的支持，电力企业无法实时掌握配网运行信息，配电网故障的处理及供电恢复速度较慢，这不仅影响到配电网的经济运行，而且也降低了供电的可靠性。这就需要借助配网自动化技术，利用现代技术手段来对配电网智能化进行综合监控管理，使配电网处于经济高效、安全可靠的运行状态。由此可见，配网自动化方案的应用对于电力企业和社会来说都有着重要意义，下面主要介绍了某市的配网自动化方案及社会效益，以此进一步提高配网自动化的应用范围。
1 配电自动化方案及实施
1.1 基本思路
某市在配电网自动化建设过程中，始终以智能电网总体发展为目标，充分运用现代的管理理念和先进的数字系统控制技术、通信技术、传感器技术及计算机技术，通过技术手段来实现配电网电力流、信息流及业务流的双向运作及高度整合。2010年，该市根据坚强智能电网配电环节的总体框架及技术发展规划，以配电网坚强网架建设为基础，以智能电网科研项目为重点攻关方向，基本实现配电网结构的初步优化。在2011～2015年间，在完善智能电网配电环节技术构架体系的基础上，全面推进配电自动化及配调一体化技术支持系统建设。
1.2 配电自动化的功能
配电自动化系统应具有以下四项基本功能：（1）配电网设备的监控、实时数据采集及传输功能；（2）配电变压器低压侧补偿电容器的自动投切；（3）故障判断、隔离及网络重构功能；（4）实时数据分析、处理及报表生成功能。
该市配网自动化建设方案中，馈线自动化的实现方式为：（1）配电网分段开关应具有密封性及免维护性，控制电源必须安全可靠；（2）根据配网实际情况选择人工、自动或远方自动转移负荷及恢复供电的模式；（3）可靠性要求较高的架空配电网，可以使用电流型FTU来检测故障电流及信号，并通过掌握远程控制方式隔离故障并恢复送电；（4）对于树状放射式接线的架空线路且通信手段不完善的区域，使用电压型故障自动隔离方式来自动隔离故障；（5）对于通信网络可靠、配电网结构简单的区域，使用分布式智能模式的FTU终端来实现。
1.3 配电自动化建设方案
该市建设配电自动化系统始终以“总体规划、充分结合现状、优化设计、分步实施”为原则，以“可靠高效、经济实用”为宗旨，以实现配电网远程监控、快速处理故障、提高供电可靠性为目标。
1.3.1 体系结构。该市配电自动化系统建设参照IEC 61968标准，配电自动化系统采用分层集结的策略，建成配电主站、配电子站及远方终端的三级体系结构，如图1所示，配电自动化具备与调度自动化系统、管理信息等系统通讯接口，以实现信息交换与共享。
第1层为配电主站，配备基于交换式以太网的高档配电自动化后台系统及大型数据库，主要用于管理该市范围内的中压配电网。第2层为配电子站，以变电站为中心，用于集结在区域内分散的配电终端设备及电量采集器的信息。第3层为远方终端，主要由TTU、DTU、FTU、RTU及电量集抄器等构成。将馈线终端单元（FTU）安装在柱上开关上以实现实时监控；将监测单元（TTU）安装在配电变压器处，可以监测配电变压器，也能实现分散用户抄表集中器、电能核算及低压侧无功电压综合控制；将远动终端单元（RTU）安装在开闭站、配电室内，电量集抄器安装在变压器附近，这样能够为用电科学管理提供分散用户的电量数据来作为参考。电力企业要加快营销系统数据库的开发速度，其可以减少大量中断设备的安装，减少电网建设成本。
1.3.2 通信方式。在配电自动化选择通信方式时，必须选择先进性、实用性、可扩展性及可行性的方式。应充分利用现有的网络通信条件，确保符合实际需求的传输速率。新建电网在选择通信方式时，必须综合比较技术经济性、一次投资及维护使用等。该市区配电网主要以光纤通信为主，部分线路使用光纤复合架空相线等，该技术发展成熟后可逐步推广。
2 配网自动化的社会效益
配网自动化的实现，不仅为供电企业创造了可观的经济效益，还为供电企业管理水平的提高做出了重要贡献，配网自动化所带来的社会效益具体表现在以下五个方面：
2.1 供电可靠性得到大幅度提升
配网自动化利用监控、监测等手段来提高系统的应急速度，缩短停电时间，同时，配网自动化能够通过故障定位、判断及处理来及时发现并解决故障，从而最大化地缩小故障的影响范围及故障所造成的损失。调查数据分析，广州各区在应用配网自动化方案后，停电面积平均减少1/4以上。
2.2 极大地改善了电能质量
配电自动化系统具有实时管理和控制功能，监控、检测功能，状态估计、负荷预测、电压及无功优化调度等功能，从而掌握电网的运行状态，以便通过网络分析选择最佳运行方式来提高电压质量，向用户提供优质
电能。
2.3 减少功率损耗
配网自动化系统可以利用软件在线实时分析网络运行方式，选择网损最小、最安全稳定的供电方式来进行最优无功控制以提高功率因数、降低网损，所带来的经济效益及社会效益是巨大的。
2.4 保障电网安全性，提高资源利用率
配网自动化具有网络重构及网络分析功能，能够预防重大电力事故的发生，因此，系统提高负荷估计、管理及监控功能，能够与电力市场信息相结合，实施较精确的供电计划、分时计价，实现电能的最优配置，从而最大限度地提高电能的利用率，配网自动化还能够通过评估以往的事故处理方法来确定方案以减少事故造成的损失。
2.5 有利于优化配电网的投资
电力企业通过负荷管理及准确的实际操作数据，建立合理的电网规划来减少电网投资。需要加强优化服务质量，提高故障投诉处理速度，停电等信息及时向用户提供。总之，配网自动化的实现，能够创造出可观的经济效益及社会效益。
3 结语
综上所述，提高配网的运行和管理的自动化水平技术是目前社会发展的必然需求，因而配网自动化建设势在必行。配网自动化建设是一个具有艰巨性及复杂性的系统工程，电力企业必须要结合本地区的实际用电需求来选择切实可行的、科学合理的实施方案，只有这样才能够在提高配网自动化水平的同时，提高供电的可靠性及质量，为电力企业创造可观的经济效益及社会效益。
