導語：闡述了國內外配電自動化的基本狀況，指出了配電自動化系統在各個自動化系統中的定位，同時給出了配電自動化系統的組成環節以及對應通訊系統的構架。描述了配電自動化的基本功能、基礎應用和高階應用，展望了配電自動化的未來――智慧配電網的發展前景。以下是小編整理配電自動化與智慧配電網論文範文的資料，歡迎閱讀參考。
關鍵詞：配電自動化；智慧配電網；通訊平臺；配電網網架
中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）03-0-02
配電網直接面向用戶，屬電網最後一公里。配電網的拓撲結構是否合理是實現基本功能的物理基礎，與之匹配的通訊系統是配電自動化系統基礎應用與高階應用的支撐平臺。配電自動化系統既涵蓋一次裝置、線路又包括保護與自動化等二次裝置技術領域。智慧配電網是配網自動化的高階階段，是配電自動化的終極目標與應用的最高形式。
1 國內外配電自動化的發展和現狀
1.1 國外配電自動化技術的發展狀況
根據配電自動化系統的實際執行情況，國外配電自動化技術可分為三種類型：第一類主要包括美國、英國和日本，其特點是發展速度快，執行效果好。尤其日本近60%的線路實現了饋線自動化，個別地區覆蓋面超過80%，供電可靠性因此得到很大提升；第二類包括新加坡、韓國等。新加坡電網拓撲結構已經實現網格狀佈局，配電自動化系統覆蓋了中低壓配電網，使用者年停電時間為0.31分鐘，大大提高了供電可靠性；第三類主要包括印度、泰國等。其特點是多應用系統整合，規模大，且相互相容。
1.2 國內配電自動化技術的發展狀況
我國配電自動化主要採用引進、消化、吸收、改善等多種方式來實施和推進。最初，從引進日本的配電網自動化裝置，不斷消化吸收，逐步啟動了配電網自動化系統的建設工作。採用分期分批試點、總結、提升至推廣應用的模式，在部分城市開展了配電自動化系統實施工作，到目前為止，已完成了多個城市的配電自動化實用化功能驗收工作。其技術路徑為：從配電自動化關鍵技術研究到試點與示範工程，再到推廣應用，取得了大量的工程經驗和有效資料。其發展也經歷了饋線自動化、簡約配電自動化到複雜配電自動化應用不斷深入的過程。
2 典型配電自動化系統的構成
配電自動化系統硬體主要由後臺主站、配電終端和通訊平臺組成；應用軟體由配電自動化應用軟體平臺體系支撐。其系統構成及其在系統中的定位如圖1所示。配電主站與配電終端構成其核心繫統，排程自動化系統及變電站綜合自動化系統與該系統關係密切。配電終端採集的配電網執行及狀態資料，通過通訊平臺系統傳輸至後臺資料儲存伺服器，後臺應用伺服器則完成資料分析處理，實現其應用功能。配電自動化系統利用資訊匯流排，與生產、營銷等相關應用系統互聯，完成資訊互動，實現資料共享。其中，主站是配電自動化系統的監控、管理中心，實現資料監控、分析和處理；配電終端實現一次裝置的實時資料採集和控制；通訊系統為資料採集、傳輸與遠端控制提供通道支撐；資訊匯流排則是基於IEC61968標準的匯流排機制，可以實現各個系統之間的資料共享。
2.1 配電自動化系統的應用功能
配電自動化系統應用包括配電系統執行及狀態資料採集、傳輸與分析等基本功能，實現 “一遙”即遙信功能或“二遙”即遙信與遙測功能，如全節點全斷面的量測、控制、保護功能等；基礎應用：配電電網監控、管理、執行維護、檢修等，實現“二遙”即遙信與遙測功能或“三遙”即遙信、遙測與遙控功能。如生產執行管理、營銷管理、負荷監控和使用者管理等；高階應用：配電系統故障定位/隔離/自動恢復供電，實現 “三遙”即遙信、遙測及遙控功能或“四遙”遙信、遙測、遙控及遙調功能。如故障隔離與自愈，負荷轉供等。還包括分散式電源的控制與管理，配電主站系統與市調EMS、縣調EMS、智慧計量系統、生產管理PMS、生產指揮搶修平臺等其他系統的資料共享和應用整合，以及其他定製化應用等。
應用軟體系統基於實時資料庫、歷史資料庫，具備自診斷、自恢復功能，確保資料安全性；可實現線上檢測系統軟硬體執行狀態、網路負載等功能；對具備冗餘配置的裝置，能自動切換到冗餘裝置執行。
系統按照IEC61968/IEC61970標準的匯流排機制，與相關業務系統互聯，擴充套件與其它應用系統之間的資訊共享，為配電自動化系統高階應用奠定了基礎條件；另外，系統採用開放的體系結構，各平臺分層構建，具有很強的擴充套件能力；同時，系統採用面向裝置的標準模型及面向服務的架構等先進技術，完全滿足配電系統點多面廣的特徵。
2.2 配電自動化系統的物理平臺
2.2.1 配電網典型網架結構
配電網拓撲網架結構網格化，每個單元網格內要確保有兩個以上的相對獨立的.電源，才能確保配電自動化基本功能的實現。一般典型網架結構單元如圖2所示。這些單元主要有放射狀、手拉手、環網甚至網格狀等形式。配電網網架由以上一個或幾個單元級聯而成。
2.2.2 配網自動化系統的通訊平臺
配電通訊系統應結合配電系統的網架結構特徵，採取多種通訊方式相結合的原則來建設。主要的通訊方式有光纖專網、配電線載波、無線專網和無線公網等。各種通訊方式應採用統一介面規範。每種通訊方式各有優缺點，應結合實際，確定組合方式。光纖通訊技術具有傳輸頻頻寬、容量大、衰減小等優點，已在電力系統中廣泛應用。配電線載波通訊方式充分利用現有電力線作為載體，實現模擬或數字訊號傳輸。無線公網通訊方式具有覆蓋面廣，維護成本低等優點。
配電自動化典型通訊系統如圖3所示。具備遙控功能的配電自動化區域應優先採用專網通訊方式；依賴通訊實現故障自動隔離的饋線自動化區域宜用光纖專網通訊方式。採用無線公網通訊方式時應符合相關安全防護措施和可靠性規定要求。
2.3 配電自動化系統定位
在紛繁複雜的電力系統中，為便於理解，現將各類自動化系統梳理如下：對配電網而言，排程自動化和配網自動化構成了調配一體化；而配網自動化是由變電站綜合自動化和配電自動化作為支撐；用電自動化也可以理解為低壓配電自動化，與配電自動化構成配用一體化；配網自動化和配用一體化又構成了營配一體化；調配一體化和營配一體化構成了營配調一體化。目前這些劃分沒有統一嚴格的定義和區分標準。圖4所示為各類自動化系統關係圖。
3 配電自動化是智慧配電網的基本功能
配電自動化是智慧配電網的初級形式，是智慧配電網的基礎。配電自動化系統首先實現了配網執行工況的監測功能，在具備條件的情況下，可分別實現“一遙”、“二遙”或“三遙”功能。
智慧配電網是配電自動化發展的未來。智慧配電網在滿足配電自動化的一般功能基礎上，逐步實現其高階應用功能。智慧配網是配電自動化的發展與延伸，配網自動化是智慧配網的基礎；配網自動化是智慧配網的基本功能與基礎應用，智慧配網更多關注的是基於配網自動化基礎之上的高階應用。
智慧配網與配網自動化兩個資訊化應用系統都是建立在完善的配電網架與多種形式的通訊平臺上，是資訊流與功率流的融合。智慧配電網依託完善的採集、通訊、資訊平臺等，實現對自我狀態的持續監測，對電網運營狀態給出準確判斷，並通過智慧分析形成決策，自動進行綜合調控，實現故障定位和切除，迅速恢復電力供應，並進行故障分析，縮短故障處理時間，使得電網運營狀態趨向最優。
智慧電網最有可能在配網系統實現，即智慧配電網是未來主動配電網實現的必要條件。實現大規模接入可再生能源和清潔低碳能源，提高電能對化石能源的替代程度，促進低碳經濟和節能減排的開展；推進需求側管理，節能降耗、提高能效，促進能源和電力資產的高效利用；實現電網、電源和使用者的資訊共享，支援電網與使用者互動。
4 結 語
配電網特徵是點多、面廣、線長、變化快、通訊環境差；配電自動化涵蓋了電力系統一次、二次裝置，裝置及通訊技術，要求複合專業型人才。配電自動化實施是一個系統工程，且隨著新技術、新材料的出現，其方案也在不斷完善。其功能也從基本功能、基礎應用到高階應用漸進式實現。只有從系統論的視角，統一規劃，分期分批分割槽域實施，才能實現每批每期每區不同的應用效果，最終逐步實現智慧配電網的願景。
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