探讨国内实现配电自动化的一些基本问题

电力18讯：    
范明天 张祖平

【摘要】　配电自动化是当前我国城市电网的重要课题，配电自动化在我国还处于初级阶段，还有必要进行一些研究和探讨。文中简要集中探讨了有关配电自动化的主要基本功能，以及什么样的网络才能实现配电自动化，什么样的网络及负荷才有必要采用配电自动化等问题。

【关键词】　配电自动化　配电管理系统　基本模式　基本问题

随着社会经济与科学技术的高速发展和现代化，城市社会对高质量和高可靠性的电能供应提出了越来越高的要求。城市社会越发达，承受停电扰动的能力越脆弱，有时即使是很短时的停电扰动也往往会给城市社会造成不安定的影响，以及较大的经济损失。我国目前正投以巨资对城市电网进行改造，如何结合这次改造，有目的地在不远的将来逐步实现配电自 动化，以提高整个配电系统的电能质量和供电可靠性，其社会效益及经济效益都会是非常显著的。

一、 概况

目前我国使用的配电自动化定义非常广泛，随着负荷的发展，供电部门管辖的范围越来越大，高压网也开始解环进城，广义上从高压到低压几乎所有与自动化有关的内容都可算是配电自动化的组成部分。目前配电自动化主要考虑的功能有：(1)变电站综合自动化；(2)馈线自动化；(3)负荷管理与控制；(4)用户抄表自动化。

但就城市内的区域供电部门来说，变电站内的综合自动化一般容易做到，而实现中压配网的馈线自动化将是城网建设的一项重要内容。中压馈线发生故障时，馈线自动化系统通过控制可遥控的开关设备，可达到自动隔离故障和转移故障负荷的功能，因此馈线自动化是提高供电可靠性，减少停电时间所要考虑的最主要的配电自动化手段。从某种意义上说，没有馈线自动化功能的城市配网，就很难说已经实现了配电自动化。

随着我国社会和经济的发展，用户对供电可靠性也开始提出了较高的要求，国家电力公司对此也有要求，今后供电企业应达到的供电可靠性指标，一般城市地区为99.96%，使每户的年平均停电时间不大于3.500 h；重要城市中心区应达到99.99%，使每户的年平均停电时间不大于0.876 h，即53 min。而国外经济发达国家的每户年平均停电时间均已达到不超过1 h，甚至只有几或几十分钟的水平，与国外仍有较大的差距。只有进一步加强城市电网改造，逐步实现配电自动化才有可能提高我国的供电可靠性水平。

配电系统及其设备的分布量大面广，配电自动化系统涉及的费用大部分为可遥控操作的开关设备的费用，以及控制系统、数据采集系统和通讯系统的费用。在一次设备方面，由于国产的中压配网开关设备，一般还不具备可遥控操作的功能，因而需要采用部分进口设备，但进口的可遥控操作开关设备的价格较贵。在控制及通信设备方面，中压配网的数据采集系统(SCADA系统)及通讯系统的投入远比控制系统本身高得多，这使配电自动化的实现很难在一个区域供电局所管辖的网络内同时全面铺开，只能先对个别局部线路进行配电自动化的试验性运行，然后再逐步全面推广。

对于低压0.4 kV配网，实现实时配电管理系统和配电自动化则需要更大的投资。国外目前也只进行了一些实验性的研究项目。因此，即使在我国沿海经济发达地区，还难以从高压网到低压网全面实现配电自动化。特别是由于缺乏实时数据的采集，因而只有高压配网的配电管理系统可在线运行，中低压配电管理系统还只能离线执行。

因此，就国情而言，目前还缺乏大规模实现中低压配电网络配电自动化的物质基础，但配电自动化肯定是今后的发展方向。由于计算机技术的更新周期是1～3a，开关设备为20～30 a，配电自动化只能逐步实现，在网络设备还未满足配电自动化要求时，计算机控制系统一次到位将造成很大的浪费。必须首先按今后可实现配电自动化的要求，作好配电网络的发展规划，改造现有设备，对计算机控制系统的逐步升级作好规划。应该在满足当前一次设备水平及其规模的条件下，选择当前计算机控制系统的功能，不宜一味求全求新。

我国电网1995年的统计网损率为8.77%，而世界经济发达国家的平均网损率仅为3%～5%。国家电力公司提出2000年的目标是达到网损率小于7.80%。以某城区供电局为例，该局年最高负荷约150MW，年售电量约8亿 kW.h，如果能加强城网改造，合理进行网络配置及优化无功补偿，降低线损率0.10%，经初步测算每年就可节省300万元以上。上述例子说明，城网改造有着可观的经济效益，因此，有必要在实施配电自动化工程之前，作好一次网络的规划改造工作，使一次网络具备倒供能力。随着经济的逐步发展，配电自动化才有可能逐步实施。

二、 配电自动化的基本模式

配电管理系统(DMS)在世界范围内已得到越来越多的重视，其主要原因是电力的分配越来越开放和竞争越来越激烈。因此，有必要在配电管理方面全面提高效率。配电管理的主要目的就是要提高配电系统运行的效率。在配电管理系统的设计上，强调开放，可将不同功能的子系统集成使用。

<