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隨著電網的發(fā)展和自動化程度的提高， 調度自動化系統(tǒng)已成為調度員實施生 產指揮和控制電網運行必不可少的工具。但在實際運行過程中，由于調度自動化 系統(tǒng)自身也可能出現(xiàn)各種異常情況，如:自動化系統(tǒng)故障、網絡中斷、數(shù)據采集 通道中斷、系統(tǒng)軟件異常等，倘若發(fā)生異常情況而沒有及時發(fā)現(xiàn)，則可能導致調 度人員無法進行正常的調度指揮，嚴重時可能影響整個電網的安全運行，造成巨 大的經濟損失。 調度自動化系統(tǒng)的另一重要任務是，保證電能質量，保持頻率、電壓、波形 合格。這就必須時刻保持發(fā)電和用電的瞬時平衡。由于電能不易大量貯存，而用 戶的用電是隨機的，要時刻保持供需平衡，就要求調度必須提前預計社會用電需 求，并依此進行事前的電力電量平衡，編制不同時段的調度計劃和統(tǒng)一安排電力 設施的檢修和備用。 在實際運行過程中調度一方面要依靠先進的調度自動化通信 系統(tǒng)，密切監(jiān)視發(fā)電廠、變電站的運行工況和電網安全水平，迅速處理時刻變化 的大量運行信息，正確下達調度指令;另一方面要實時調整發(fā)電出力以跟蹤負荷 變化，滿足用電需求。 在實際的調度過程中，還需要綜合考慮國家能源政策和環(huán)保政策，以及電源 分布、負荷需求、電網結構以及防汛、環(huán)保等因素，按照公平、公正的原則合理 安排發(fā)電，實現(xiàn)發(fā)電資源的優(yōu)化利用，以提高國家電力能源利用效益。 配網自動化就是利用現(xiàn)代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現(xiàn)配電系 統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理的現(xiàn)代化。隨著國民經 濟的高速發(fā)展和改革開放的深入， 電力用戶對電能質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，需要結合電網改造在 配電網中實現(xiàn)配電自動化，以提高配電網的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的 提供優(yōu)質電能。 通常，10kV 及以下電力網絡屬于配電網絡，其中35kV 及以上屬于高壓配電 網;1kV 及以上屬于中壓配電網;380/220V 屬于低壓配電網。本文要討論的配電自動化特指 10kV 中壓配電網的自動化。

1、配網自動化的內容

配網自動化的功能應包括配電網絡的數(shù)據采集與控制(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) 、負荷管理、地理信息系統(tǒng) (AM/FM/GIS) 、配電應用分析(PAS)等。配網自動化系統(tǒng)的特點是：①信息量 大;②在線分析和離線管理緊密結合;③應用分析和終端設備緊密結合;④一次設備和二次設備緊密結合。本文認為配電自動化系統(tǒng)的建設應包括以下五方面： 配電網架規(guī)劃、饋線自動化的實施、配電設備的選擇、通信系統(tǒng)建設和配網主站 建設。

1.1.配電網架規(guī)劃

合理的配電網架是實施配電自動化的基礎， 配電網架規(guī)劃是實施配電自動化 的第一步，配電網架規(guī)劃應遵循如下原則： (1)遵循相關標準， 結合當?shù)仉娋W實際; (2)主干線路宜采用環(huán)網接線、 開式運行，導線和設備應滿足負荷轉移的 要求; (3)主干線路宜分為 3~5 段，并裝設分段開關，分段主要考慮負荷密度、負 荷性質和線路長度; (4)配電設備自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遙控和智能功能。

1.2.饋線自動化的實施

配電網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絡，在進行檢修時，只對檢 修區(qū)段進行停電，通過倒路操作給非檢修區(qū)段進行供電;故障時快速的對故障進 行定位、隔離、恢復非故障區(qū)段的供電。 配電網絡的構成有電纜和架空線路兩種方式。 電纜網絡多采用具有遠方操作 功能的環(huán)網開關，對一次設備和通信系統(tǒng)的要求高，適合于經濟發(fā)達的城區(qū);對 于大多數(shù)縣級城市， 配網改造必須綜合考慮資金和效果兩個因素， 采用以重合器、分段器和負荷開關為主的架空網絡方案比較合適。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，同時實現(xiàn)自動化的方案也越復雜。 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)段的恢復可以采取多種方法，取決于自動化 裝置的技術特點和整體方案。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;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絡重構策略，遠方控制配電開關實現(xiàn)故障區(qū) 段的隔離和非故障區(qū)段的供電恢復。

1.3. 配電設備的選擇

在配電自動化系統(tǒng)中，配電設備應包括一次設備——配電開關，二次設備— —饋線遠方終端(FTU) 、配變終端單元(TTU)等，以及為一、二次設備提供操 作電源和工作電源的電源設備。 實施配電自動化，必須以重合器、分段器、負荷開關等具有機電一體化特性 的自動配電開關設備為基礎， 在架空線路上作為分段和隔離故障用的開關應該具 有免維護、操作可靠、體積小和安裝方便的特點，并且能適應戶外嚴酷的環(huán)境條 件。 饋線遠方終端(FTU)用于采集開關的運行數(shù)據、控制開關的分合，為了達 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的運行數(shù)據，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。 開關的操作電源和 FTU 的工作電源要根據配電網絡和設備的具體情況確定， 可以從 380/220V 低壓網絡直接取得，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。 需特別注意的是，配電設備都在戶外布置，其工況條件惡劣，必須達到特定的運行環(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。

1.4.通信系統(tǒng)建設

通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網終端設備聯(lián)接的紐帶， 主站與終端設備間的信 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 助公眾通信網等多種。配網自動化系統(tǒng)的通信具有終端設備多，單臺設備的數(shù)據 量小，實時性要求不同的特點，因此應因地制宜，根據當?shù)丨h(huán)境和經濟條件確定 合理的通信系統(tǒng)，同時要考慮調度自動化通信系統(tǒng)的建設。一般的，城區(qū) 10kV 主干線路采用光纜通信，建成光纜主干網，用于配電開關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，或采用其它通信方式。

1.5.配網主站建設

配網主站是整個配網自動化系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心，應完成以下功能： (1)配電網實時數(shù)據采集與控制(SCADA) ：通過終端設備和通信系統(tǒng)將配 電網的實時狀態(tài)傳送到主站，在主站對配電網絡進行遠方監(jiān)視和控制， 與調度 自動化類似。包括配電開關的狀態(tài)，保護動作信息，運行數(shù)據等。 (2)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，要求適用于各種復雜的網絡。 (3)配電地理信息管理(AM/FM/GIS) ：以地理圖為背景對配電設備、配電 網絡進行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計等。 (4)配電網應用分析(PAS) ：對 SCADA 系統(tǒng)采集 的運行數(shù)據進行分析計算， 為調度員提供輔助決策， 包括： 網絡拓撲、 狀態(tài)估計、 潮計算、網絡重構、無功優(yōu)化、仿真培訓等， 配電網具有與輸電網不同的特點， 因此配電網應用分析的算法與能量管理系統(tǒng)(EMS)有所不同。 (5)與其它應用系統(tǒng)(如 MIS 系統(tǒng))接口：根據生產和管理的要求，配電 主站系統(tǒng)需要與其它應用系統(tǒng)交換數(shù)據， 給供電企業(yè)內部其它部門提供配電網的信息。 配網主站的建設應遵循統(tǒng)籌規(guī)劃分步實施的原則， 在規(guī)劃時要考慮系統(tǒng)的安 全可靠、實用和易于擴展。配網主站管理的對象是配電線路中的設備，而調度管 理的是變電所內的設備，兩者結構類似，因此從投資和系統(tǒng)投入運行后維護管理 的方便性考慮，對于縣級電網宜考慮配調一體化的主站設計方案。