电气工程-配电自动化技术研究论文

北京理工大学现代远程（继续）教育学院毕业设计(论文)北京理工大学远程教育学院毕业设计（论文）题目：配电自动化技术研究专业：电气工程及其自动化教学站：学生姓名：__指导教师：_________日期：2020年8月25日摘要随着经济的进步，智能手机和网络的普及，人们对于电的需求也越来越大，这在一定程度上促进了我国电力市场的发展，国家电力网的建设也逐渐受到人们的重视。当前，由于配电网的建设需要消耗大量的人力、物力和财力，导致我国部分地区配电网架设不合格，存在严重的质量问题。同时我国配电自动化技术发展的固守不前，导致我国电力事故频发，严重降低了我国人们的生活水平。如今，我国的电力事业正迎来了大发展的新时期，落后的配电自动化技术已经成为了阻碍我国电力事业发展的主要障碍，我国实现配电自动化建设显得尤为迫切。本论文为了整地呈现出我国当前自动化技术的发展水平，对目前我国现存的一些配电自动化技术进行了探讨，并对这些技术的发展现状进行推敲和总结。同时还对当前我国配电自动化发展过程中存在的问题进行了研究和探讨，并根据自己的所学知识，针对上述问题提出了自己的一些建议，希望对未来我国配电自动化技术的发展提供一点帮助。关键词：配电自动化技术；发展现状；瓶颈ABSTRACTWiththeprogressoftheeconomyandthepopularizationofsmartphonesandnetworks,people'sdemandforelectricityisalsoincreasing.Thishaspromotedthedevelopmentofmycountry'selectricitymarkettoacertainextent,andtheconstructionofthenationalpowergridhasgraduallyattractedpeople'sattention.Atpresent,theconstructionofthedistributionnetworkrequiresalotofmanpower,materialandfinancialresources,leadingtounqualifieddistributionnetworksinsomeareasofourcountry,andseriousqualityproblems.Atthesametime,thepersistentdevelopmentofmycountry'sdistributionautomationtechnologyhasledtofrequentelectricaccidentsinourcountryandseverelyreducedourpeople'slivingstandards.Nowadays,mycountry'selectricpowerindustryisusheringinaneweraofgreatdevelopment.Backwarddistributionautomationtechnologyhasbecomethemainobstaclehinderingthedevelopmentofmycountry'selectricpowerindustry.Itisparticularlyurgentformycountrytorealizetheconstructionofdistributionautomation.

Inordertopresentthecurrentlevelofdevelopmentofautomationtechnologyinmycountry,thispaperdiscussessomeexistingdistributionautomationtechnologiesinourcountry,andexaminesandsummarizesthedevelopmentstatusofthesetechnologies.Atthesametime,italsostudiedanddiscussedthecurrentproblemsinthedevelopmentofmycountry'sdistributionautomation,andbasedonmyownknowledge,putforwardsomesuggestionsfortheaboveproblems,hopingtoprovidesomeideasforthedevelopmentofmycountry'sdistributionautomationtechnologyinthefuturehelp.

Keywords:distributionautomationtechnology;developmentstatus;bottleneck目录TOC\o"1-5"\h\z\uTOC\o"1-3"\h\u14731绪论 6118801.1课题研究背景和研究意义 6265521.2国内外研究现状 61061.2.1国外研究现状 633611.2.2国内研究现状 7134481.3课题研究内容和研究方法 781581.4论文结构安排 868292配电自动化概述 939602.1配电自动化的概念 9282602.2配电自动化的功能 948432.2.1配电网运行自动化功能 9137982.2.2配电网管理自动化功能 10240492.3配电自动化系统的组成、分类 10109522.4建设配电自动化的意义 11198523配电自动化技术的进展 122163.1配电自动化技术主站的进展 12117333.1.1配备了符合IE61968标准的信息交互总线 12177123.1.2完善了故障处理应用能力 1229113.2配电自动化终端的进展 1278103.3配电自动化通信网络的进展 13216864配电自动化技术在发展中存在的问题 15166864.1部分地区配电网架设备薄弱 15298854.2相关配电网一次设备相对落后 15155214.3部分地区配电网运营管理能力不足 1553585对配电自动化技术发展的建议 16135805.1保持继电保护与配电自动化协调发展 16283755.2借助配电自动化装置提高供电网供电能力 1629558（1）对于多分段多联络配电网 173656（2）对于多供一备配电网 17183545.3借助配电自动化提高配电网应急能力 17128045.4积极引进先进的配电自动化人才 18211936未来配电自动化的发展趋势 1999806.1多样性 19178676.2标准性 1967456.3自愈性 19164306.4适应性 19225结论 204644致谢 212695参考文献 22 北京理工大学现代远程（继续）教育学院毕业设计(论文)PAGE10PAGE1绪论1.1课题研究背景和研究意义目前，随着人们生活水平的提高，我国的电力市场大力发展了起来。与此同时，我国的市场也对配电自动化技术提出了更高的要求。在我国电力行业发展的过程中，应用型配电自动化技术的遥控和遥调一般是不可控的和不可逆转的，这就需要我国的技术人员给与高度的重视。当前配电自动化技术是一种以先进的信息技术为基础、发达的互联网技术为辅佐的系统。配电自动化系统的正常运转在一定程度上是维持百姓正常用电的前提，可以有效地保持我国电力系统的正常运行。所以，因此，将自动化技术与电力系统有机结合可以实现电网架构的可持续化发展，提升了电网建设和运维水平。基于此，本文研究相关配电网自动化技术，并对其进行系统分析，主要有两方面的意义。第一，对配电网自动化技术进行研究，可以有效提高电力服务的质量，实现稳定、持续供电，提高用户的满意度。第二，随着时代的不断发展，电力系统承担的任务日益重大。现阶段电力系统的结构日益复杂，涉及到诸多环节，如果技术不到位，就很容易导致电力系统无法正常运行，频频出现故障。对配电电网自动化技术进行研究、刨析可以帮助工作人员及时发现系统中存在的问题，在第一时间内处理问题，保证供电更加可靠。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状当前配电自动化系统已经被广泛运用在发达国家，并且已经形成了相对较为先进的配电网管理系统。国外的一些电力公司已经进入了DA阶段，比如一些知名的电力系统生产商已经生产出了具有自己的特色的先进的配电产品。如今，欧洲一些发达国家的DA技术建设和规模经历了如下三个阶段。首先是自动化控制阶段。在这一阶段，欧美一些国家的电子电力产品迅速涌现，比如智能化重合器等设备。这些自动控制型产品的出现使得DA行业迅速发展了起来，并达到了FA阶段。其次十四十九世纪九十年代，通信技术和信息技术的发展使得DA技术进入了另一个全新发展的阶段。比如一些产品在自动管控的基础上又增加了自动控压、远程监视等功能。最后是伴随着DA技术的发展成熟，配电网架、输电线路也逐步变得更为先进。由于技术的更加进步，DA技术又在监控自动化的基础上增加了管理功能，也就是可以实现对设备的自动化管理。由于欧洲一些国家DA技术发展的较早，所以他们的技术也更为先进，也被各个国家争相模仿。并且不论是地区经济状况，还是城市发展不同，DA的建设发展，均需历经以上三大阶段。1.2.2国内研究现状笔者经过查阅大量的文献资料，发现长期以来我国一直都存在着电力的生产力满足不了人们的用电需求这个问题。所以，中国在近几十年来的一直都致力于发电厂和配电输送线路的建设，直到2000年我国才基本满足人们的用电需求。但是随着社会的进步和科学技术的发展，我国的电力市场又出现了新的矛盾，也就是我们目前所说的配电系统结构不合理。过去，由于配电技术的落后，我国城市架设的大多数是辐射型单端供电系统，这也意味着一旦某个线路出现故障，那么只能切断整条线路的供电，导致大片区域出现断电现象。其次，这种供电系统由于配电电路输送电的能力小，如果经常负荷送电，不但在短时间内损毁线路，还容易造成在用电高峰期断电。最后，上述供电系统的自我保护能力太过单一，一旦出现事故只能依靠单一性跳闸来保护线路，完全没有任何的自动化可言，一点小的故障便会造成大面积的停电，这严重影响了人们的日常生活。为了解决上述问题，国家政府在2010年提出了两步走战略，即加强各个地区的配电网结构优化和实现配电自动化。配电自动化就是利用现代先进的电子信息技术、通信网络技术等与我国的电力设备结合在一起，从而实现在网络上就可以实现对用电情况和用电设备的安全监控和监察，极大程度的改善用电质量。同时这种配电自动化还可以与用户建立密切的网络关系，用户的用电量检查和价格查询都可以通过网络检测到，极大地方面来用户的咨询需求，同时还有助于配电企业的用户管理，使得企业管理更加有效。配电自动化是一个复杂的系统性工程，具有很高的技术要求，当前我国配电自动化技术种类繁多，不同的地区适用于不同的配电自动化技术。1.3课题研究内容和研究方法笔者拟通过查阅文献资料法和经验总结法对我国现存的配电自动化技术发展现状及其存在的问题进行了分析。笔者在查阅大量的相关文献的基础上首先简单介绍了配电自动化的定义特点、功能分类。其次又对国内的配电自动化技术进行了整理，对其发展现状进行了叙述。后又对现阶段国内的配电自动化技术中存在的问题进了整理、分析概括。最后，针对上述问题提出了自己的一些简介，并在次基础上对未来我国配电自动化技术的发展趋势进行了分析和总结。1.4论文结构安排本论文一共由六个章节组成，具体结构如下：绪论。介绍了课题的背景来源、研究意义、研究方法和研究内容，以及国内外的相关文献综述。配电自动化概述。此章对配电自动化系统的概念、功能、组成分类以及建设配电自动化系统的意义进行了详细的概述。配单自动化系统的发展。此章节对近年来我国一些配电自动化技术发展的现状及进步的地方进行了详细的描述。配电自动化技术在发展中存在的问题。此章节从配电网的架设、配电网设备、配电网的运营管理三方面存在的问题进行了分析。对配电自动化技术发展的建议。此章节针对上一章中存在的问题，结合自己的所学知识从人才、设备、技术三方面提出了自己的一些建议。未来配电自动化技术的发展趋势。此章节，笔者结合欧美一些发达国家配电自动化技术发展的进程对未来我国配电自动化技术发展的特点进行了详细的分析。2配电自动化概述2.1配电自动化的概念一般来说，配电自动化系统包含多方面、多学科的知识，涵盖面较为广泛，它是一种包含配电网系统及网络用户管理的综合性技术性系统。我国对于配电网的调度管理有硬性规定，我国相关法律法规规定高于35kV的配电网由地级市及以上的配电公司对其进行运营管理，下属的县级市电力企业对中、低压的配电系统进行管理。根据上述规定，我国的配电网系统可以分为地级市配电系统和县级市配电系统。地级市的配电系统监控包含220KV变电站在内的整个高压配电输送线路；县级市配电系统把控中低压得配电输送线路及其变电站。两者之间的关系是地级市配电系统监控县级市配电系统，同时地级市配电系统还把控配电输送线路安全、配电自发控制等一些高等应用。综合来说配电自动化系统就是在地级市配电系统的基础上，利用先进的信息技术和电子技术，自动的实现对配电网数据、线路输送、地理信息等数据的实时监控。2.2配电自动化的功能配电实现自动化的主要原因是可以实现配电网运行的稳定性和故障出现的及时性，从而及时地满足用户的用电需求。从上述两点看，配电自动化的主要功能就是在实现配电过程自动化和配电网运营管理两个方面。2.2.1配电网运行自动化功能(1)数据监察与信息采集功能：配电站为了实现配电自动化，所以配备了SCAD软系统，配电站工作人员可以根据相关的计算机实时的检测到配电站的运行状态，并对有用的信息进行采集。(2)自动隔离、恢复故障:一般来说，当输电线路发生故障后，配电自动化系统会首先对发生故障的线路进行精准的定位，并将故障区域隔离，同时迅速恢复非故障区域的正常供电。(3)电压自动化管理:传统的电压符合管理是电力公司负责，根据不同用户不同的需求量而分配不同的电压负荷。如今的配电自动化电压负荷的分配不再是单向的电力公司统一管理，而是用户根据自己的用电需求，自己选择适合自己家庭的用电机制。通过这种管理方式，不仅可以实现供需平衡，节约用电，还可以增强电力公司和用户的双向交流。(4)自动读表:实现配电自动化系统之后，每家每户都会安装一个电表，电子公司可以通过通信技术对用户用电情况进行数据统计，同时用户也可以自动查询家庭用电情况。2.2.2配电网管理自动化功能(1)设备管理:在未实现配电自动化之前，要对输电设备进行管理的主要方式是通过人工来实现的。而实现配电自动化之后，每台设备都配备了GIS地理信息搜集功能，再通过通信技术，实现了网络设备管理。(2)设备检修自动化:传统的设备检修是在设备发生故障之后，再对设备故障进行排查和检修。配电实现自动化之后，维修人员可以根据设备的使用情况进行提前维护，并对维护工作时间进行分期安排，从而极大地减少看设备发生故障的频率。(3)停电管理自动化:当电力公司对输电线路进行更换或者维护时，会造成大面积的停电工作。配电自动化管理系统可以通过计算机网络系统对其进行科学的规划，最大量的缩短停电范围，减少给用户带来不便。(4)用电管理自动化:配电自动化管理系统可以对用户的电压、用电情况、电费缴纳情况进行远程监控，用户可以及时根据用电情况、用电问题向有关部门进行询问，极大的提高了电力公司业务管理水平。2.3配电自动化的结构构成关于它的建设需要涉及这几方面内容，包括一次网架，相关机器等，并根据实际情况以及以往的技术经验，提出科学化的方案，从而更好的、有序的做好这方面工作。了解到前面的内容，我们不难发现其需要根据配电网一次网架情况来建设，以及要充分考虑各方面条件进行。另外，其需要注意两个方面，保证规范性，还有在实施环节，尽可能的降低能耗。因此，我们要根据实际情况，并在此基础上规范各个环节的工作等，从而达到该领域的标准。而对于注意的另一方面，需要充分了解机器寿命等情况，尽可能的杜绝资源浪费的情况，并采购低能耗的机器，从而达到目的。实际上，它还需要了解其目前阶段网架等方面情况的基础上，再了解相关技术标准等，从而选“三遥”自动化终端。其中，它的网架节点，选取的配置方式很是重要，且需要格外引起注意。假设是一般性方面，可以记住“两遥”方式，就能很好的进行相关工作，像分支开关就需要借助它。假设是关键性的方面，借助“三遥”方式就可以了能达到相关技术标准了，像配电室就可以借助它。最后，在了解前面内容的基础上，再了解其监控对象。关于这方面，需要充分了解一次机器等情况基础上，来科学化选择。其系统借助和特定的应用系统进行信息交互等，从而在此基础上，达到完善各方面功能等目的。不仅如此，所有信息需在实时性等前提条件下，进行该方面的科学化、有效化、安全化分层。2.3.1配电主站2.3.1.1配电主站建设了）它需要充分规模等情况，从而尽可能的减少资源浪费，进行科学化配置。其次，它的支撑平台需一次性的，且功能要与系统某方面要求相匹配，即接入量要求，主要分为三种情况，不超过10万点，大于50万点，10到50万点范围。（1）第一种情况(正常情况下，“基本功能”的系统，就能达到很多方面的技术标准了，比如可以及时进行馈线故障处理等。（2）对于第二种情况，正常情况下，选“基本功能+扩展功能和信息交互功能”构建系统，从而充分利用各方面资源等，达到智能化方面的要求，并在此基础上，保障这方面的安全等。（3）第三种情况，正常情况下，选“基本功能+扩展功能和信息交互功能”构建系统，从而加强与一些应用系统互连等。2.3.1.2配电主站的基本功能（1）数据采集，主要包括这些内容，包括其发送的模拟量等，并在此基础上，还要快捷性的分类获取等;（2）状态监视，主要借助人机界面了解其各方面状况以及进度;（3）远方控制，能以单点等方式遥控远方机器，并在此基础上，实现这几方面功能，比如保护配电终端等;（4）人机交互，主要是借助人机界面达到遥控等目的，并完成一定工作任务，尽可能的保障各环节工作安全进行;（5）防误闭锁，通过遥控，来实现这方面功能;（6）图形显示，包括地理沿布图等会从界面上获取;（7）事件告警，借助告警窗等办法，记录一些突发等情况，并在此基础上，及时报警，以及时的发现突发情况，并及时的解决。（8）事件顺序记录，包括发送的事件顺序，召唤打印等;。如需了解某方面的情况，需根据实际工作情况，按需查询。（9）追忆记录，需记记触发前1到5分钟的事故模拟量等情况，或更长时间发生的情况;（10）馈线故障处理，通过了解得知的故障信号，点击这方面的处理模块工作，并在此基础上，进行分析其类型;（11）数据统计，充分考虑其获取的模拟量等功能，保障可选时段的统计需求，以图形等显示;（12）报表生成，充分考虑之前的所有报表数据等，同时在此基础上，达到召唤打印等要求;（13）配电通信网络及配电终端工况监视，实时显示配电通信通道及配电终端的运行工况，对于通信及配电终端异常具有报警功能;（14）系统和网络管理，包括显示其CPU负载率等各方面，以及在面对一些状况时，能很好的预知，比如异常节点设置的报警设备。2.3.1.3配电主站的扩展功能（1）馈线故障处理自动化它充分获取故障情况的基础上，让故障处理模块工作，从而了解故障类型，做好后续的工作，即制定合理化、规范化故障解决措施等。（2）电网分析应用1）模型导入/拼接，通过以一定的系统导入配电网模型，并在此基础上，根据实际情况拼接，从而产生功能完备，具有规范化、安全化的配电网拓扑;2）拓扑分析，借助了解配电网运行方式等情况，并在此基础上，根据技术要求等，设计其结构，从而更好的分析停电范围等情况。3）解合环潮流，在其解合环环节时，需预先做潮流计算，从而更好的展开后续工作，并制定科学化方案。4）负荷转供，出现故障后，会根据实际情况与技术情况等，提供相对合理化的恢复供电措施;5）状态估计，借助数据相容性进行测数据优化;6）网络重构，尽可能的杜绝事故以及保障工作环境稳定的情况下，采取合理性的网络运行方式，从而尽可能的为杜绝资料浪费工作做出力所能及的贡献，尽可能的缓解网损等状况;7）短路电流计算，通过了解短路故障点等，以及相关数据，并在此基础上，获取该方面的情况;8）电压/无功控制，根据各节点电压情况，制定科学化的方案，以实现这方面的目的;9）负荷预测，根据该范围过往的负荷状况，并根据实际情况，就能很好达到这方面要求。（3）智能化功能1）分布式电源等接入，对应实现分布式电源等接入的管理，并在此基础上，制定科学化方案，能不同程度的达到控制的目的;2）配电网自愈控制。具备快速仿真、改善突发状况等功能，从而更好的，更及时的处理许多状况，提高工作环境的安全性。3）经济优化运行，具体是通过调整网络运行方式等，最终达到这个目的。2.3.1.4配电主站软硬件配置（1）它主要包括这些，有信息交互服务器、防火墙，还有其他重要性部分。（2）它需选取规范性、安全性的机器，因为这些机器的可替代性佳，且可以尽可能点保障运行环境的稳定性;（3）它包括三种类型，大型、中型、小型，且其不同类型，对应不同服务器，即对应多前置多应用类型、多前置双应用类型、双前置类型，这是根据它们的工作量等方面要求而选择并操作的。（4）其更新新的软件后，要注意这方面要求，在不破坏系统工作稳定性情况下，再进行相应的更新;同时，在此基础上，保障其内部固有设备的正常功能;（5）配电主站服务器和工作站宜采用Unix/Linux操作系统，系统数据库宜采用实时数据库和商用数据库相结合的模式;（6）它需配有基本软件设施，包括一定分析方面的，具体需在其内部监测功能正常等情况下，还有充分了解实际情况的基础上进行，从而实现。（7）需充分了解该地其智能化现状，以及分布范围，还有相应技术先进的前提条件下，从而科学化、安全化的实现智能化功能。典型配电主站系统配置参考图见图2-1：图2-1典型配电主站系统配置参考图2.3.2配电终端它主要分为这些，馈线终端等。它们都有一定共性，一般的功能包括这些。（1）采集交流电流等。其中:1）电压输入标称值:100V/220V,50Hz;2）电流输入标称值:5A/lA;或电压、电流传感器模式输入;3）电压电流采样精度:0.5级;4）有功、无功采样精度:1.0级;5）在标称输入值时，每一回路的功率消耗小于0.5VA;6）短期过量交流输入电流施加标称值的2000，持续时间不超过1秒，配电终端正常。（2）状态量采集：储能到位等状况，软件防抖动时间能设置1000毫秒，或其他时间，遥信分辨率低于10毫秒;（3）采集直流量;（4）它包括自诊断等功能，当发生突发状况时，可以很好的处理这种状况，很好的诊断板件等问题，并在此基础上，及时处理该问题，以报警、复位等方式，降低突发状况的破坏程度;（5）它需配置远程工作维护功能：具备远程下载软件、优化该区域数据等功能;（6）它配置了强大了存储功能，能及时调取过去参数等状况，并达到这方面要求，有30条远方工作记录等，从而为后续工作的开展提供了便利。（7）配电终端需配置通信接口，能进行一定的监视;（8）配置了一定的接口，因此面对一些突发状况时，能及时采取措施，即主电源出现重大问题情况下，根据相应要求，无缝投入，;（9）配置了相应的防误动模块，杜绝控制环节工作不稳定性带来的不利后果，那么，一定得了解明显断开点，继电器触点额定功率:交流250V/5A等。2.3.3通信系统2.3.3.1基本要求需充分了解该地整体性状况，以及过去的技术经验，参考过去的参数等要求，采用科学化、有效化的通信措施，保障工作环境的安全性，并规范接入。（1）关于它的建设需注意两个方面，第一，尽量减少通信资源的浪费，并增强缺陷。另外，在前面点基础上，还要注意这方面，根据该技术未来发展状况，从而达到综合性规划、科学化推进的目的。在这过程中，也不能忽视其目前市场、需求等状况。（2）第二方面的要求是，其包含遥控功能的范围，要根据实际情况，最好选择光纤专网等手段，并在此基础上，从而达到馈线的故障隔离的目的，以及这方面目的，即实时处理等。2.3.3.2配电自动化对骨干通信网的要求与一些相关系统共享通信网络时，其便能有虚拟专网功能。其次，它最好选取光传输网络，同时在此基础上，尽可能的借助其业务方面等的保护功能，产生功能强大的IP网络;2.3.3.3配电自动化对lOkV通信接入网的要求它选择光纤专网等，但在具体实施环节时，需要充分了解通信网络管理系统的建设等，以及该地的实际情况，包括市场需求等，从而高效化、安全化做好这方面工作，达到相应的技术标准。（1）光纤专网1)其中，光缆的芯数需充分考虑应用等状况来确定，同时，要尽可能的留一部分以为后续工作提供便利;2)它需配置一定的管理等功能，并有利于后期工作的推进，即某些部位的配置尽可能的利于该终端的连接;3)其线路的布置需要尽可能的达到相应符合科学化等方面的要求，包括业务方面。假设是沟道条件下，会有许多突发状况发生，因此需要实施防火方案，并做相应的工作调整。（2）电力线通信(载波通信)1)有些情况下，它不能覆盖，因此在这种条件下，需借助载波通信手段;2)当传输不受影响时，可以根据实际状况，选择施工难度低的等办法，从而处理这样的状况（3）无线公网通信由相关应用状况的调查显示，它达到了安全防护的目的。它借助一些安全隔离等方案，以及其他手段，同时通过特殊的手段，加强了与运营商的网络连接。（4）微功率(短距离)无线通信1）它分布区域少，在一些地方能起到很大作用，这些地方地方是其不能覆盖的地方，主要是借助它以远程手段，实现终端网络按入;2)它的频段等需要达到这方面的要求，这方面具体是指无线电管理的条例;3)它接入需遵循一定的法律条文，以及达到安全防护标准。2.4馈线自动化通常情况下，其监控数据获取状况，是配电自动化关键环节。通过实施馈线自动化，使馈线在运行中发生故障时，能自动进行故障定位，实施故障隔离和恢复对健全区域的供电，提高供电可靠性〔0馈线自动化的基本步骤包括故障定位、故障隔离、非故障区恢复供电和配电网络重构。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域。随后，对因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电的情况，大大缩小停电范围，提高供电可靠性。早期的馈线自动化采用重合器、断路器与分段的熔断器配合使用来实现，它对提高供电可靠性，减少维护工作有一定的作用，但是自动化程度不高。现阶段，随着相关技术点改进，它在国内也取得了一定发展，且集中为两种:不需要配电主站等控制的就地型FA模式，否则的话，就是这种情况，即集中型FA模式。近几年来，石家庄选择是第二种手段。因为随着时间段推移，相应设备越来越先进，因此未来一段时间，集中型FA模式将会发展为主要模式。2.4.1主要方式（1）全自动方式配电主站通过快速收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别、定位，自动完成故障隔离和非故障区域恢复供电。（2）半自动方式配电主站通过收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别、定位，通过遥控或人工完成故障隔离和非故障区域恢复供电。（3）智能分布式通过配电终端之间的故障处理逻辑，实现故障隔离和非故障区域恢复供电，并将故障处理的结果上报给配电主站。（4）重合器方式当出现问题或状况时，借助线路开关，以及重合器联合发生作用，从而在此基础上，快捷的发现问题所在，还有识别线路问题所在点等。2.4.2实现原则为保障供电稳定性，需要充分了解各方面信息，还有配电电网现状，从而科学化的确定馈线自动化手段，其主要包括三种：集中型全自动、半自动手段，以及就地型、就地型智能重合手段。（1）配电主站与配电终端之间具备主从通信条件，且开关设备具备电动操动机构的配电线路，满足这两种状况，需选择第一种。（2）通道状况难以达到第二种状况等，在这种条件下的话，一般情况选择第二种。（3）配电终端之间存在对等通信条件的配电线路，可选择第四种。（4）通信环境差等条件下的配电线路，需要充分考虑各方面情况，再进行布置，如果按照一般情况的话，一般借助第三种。2.5配电自动化系统的分类关于配电自动化系统的分类主要有以下几种：（1）简单实用型：这种配电自动化系统自动化程度不高，一般只适用于配电网结构简单，功能单一的场合。图2-2简易型的配电自动化线路示意图标准型：标准的配电自动化系统一般都具有FA功能，自动化程度相对较高。这种标准型的自动化系统对于配电网的通信要求比较高，并且还要求配电网架在完善的基础上还具有电操作功能。另外此种类型的配电站必须要与上级配电站互联，用来获得丰富的配电数据，为全国配网调度服务。图2-3标准型配电自动化系统结构图集成型：集成型配电自动化系统是在标准型配电自动化的基础上建立起来的。标准型配电自动化主要是配电站与上级配电站之间相互关联，而继承型配电自动化系统可以实现配电站与各个与配电相关的系统相互关联，最大程度地对配电相关信息进行分析整理，丰富了配电自动化系统的功能。图2-4集成型配电自动化系统结构图智能型：智能型配电自动化系统是在集成型的基础上进行优化和改进的。智能型配电自动化是在集成型的较高自动化的基础上添加了智能用电系统，可以实现配电站的能量分析和用电智能管理，提高了用户用电的稳定性。随着社会的发展，人们对于用电需求量的直线剧增，加大智能化配电自动化系统的应用已经成为了电力市场发展的必然趋势。图2-5智能型配电自动化系统示意图2.6建设配电自动化的意义（1）建设配电自动化系统可以保持供电的稳定性。配电自动化系统可以及时对配电站的供电情况、输电线的送电情况进行实时的监控和数据记录。这种运作方式可以最大程度的降低配电网的“盲调”情况。同时配电自动化系统还可以快速检查出事故发生的故障的所在地，实现故障区的隔离，即使恢复用户的正常用电，提高了配电网供电的稳定性、及时性。（2）建设配电自动化系统可以提高用电质量。配电自动化系统可以对配电网的输电方式灵活调整，消除或者减少电负荷现象，提高用户的用电品质。（3）配电自动化系统可以及时收集数据并对其进行整理。配电自动化系统与计算机技术结合在一起，可以根据用户实际情况及时的整理用电数据，并对其进行总结分析，为配电网的重新规划提供数据支撑。（4）配电自动化系统可以提高配电企业员工的工作效率。配电自动化系统减免了传统电工的日常检查用电情况、输电线的使用情况的工作，使得员工有更多的时间来服务用户、完成业务报表，大大提高企业员工的工作效率和业务水平，有助于配电企业的持续性发展。（5）配电自动化系统提高了用户的满意度。配电自动化系统可以在短时间内判断出事故发生的线路在哪里，并及时自动隔离故障线路，实现了快速供电。从而在实际生活中减少了停电时间，提高了用户的用电满意度。3配电自动化技术的进展3.1配电自动化技术主站的进展3.1.1配备了符合IE61968标准的信息交互总线在配电站正常运行过程中，配电自动化系统需要与上一级的配电自动化系统机器包含在内的生产管理系统、地理信息系统等进行数据交流。在配电系统没有改革前，各个系统的信息交流只依赖于一对一的形式交流，如图一所示，这种数据交流系统不仅接口众多，一旦有任何一个接口出现了问题，那么整个信息交流体系便出现了中断，给管理和信息维护带来了很大的困难。为了解决上述这种问题，我国设计了图二这种新型的数据交流模式，其中EMS为能量管理系统。我国有关部门依据配电自动化数据全局信息共享的原则，采用了符合IEC61968标准的全新的信息交流总线，通过这种全新的线路实现了以消息总线为基础的配电自动化系统与上级各系统的信息交流。这种全新的信息交流机制极大地减少了信息交流接口的数量，提升了信息交流、传递的速度。3.1.2完善了故障处理应用能力配电自动化技术可以将输电线路发生故障的地方隔离，并及时恢复输电，从而提高用户用电的稳定性和持续性。最初进行配电自动化系统建设的时候，这种故障定位技术发展的还不够成熟，需要等到故障发生后再确定位置对其进行检验和维修。但如今的配电自动化技术经过十年的发展已经完善了上述不足，我国的南瑞科技有限公司已经成功在实验室里研发出了配电自动化故障处理新技术，此项技术可以在故障发生之前就根据输电线的输电情况对其进行检查和维护。具体工作模式优点如下：（1）此项新技术可以实行多重故障定位，也就是可以在同一时间下判断出多出故障发生的所在地，并自动隔离故障区域，及时恢复用户供电。（2）此项新技术可以在故障发生之后，根据不同地区的用电负荷要求和电流约束情况，建立优先恢复供电计划。这样最大限度的实现了区域快速供电，提高了恢复供电的速度。（3）此项新技术可以根据不同线路的故障情况，自行选择故障处理策略。3.2配电自动化终端的进展在我国配电自动化建设最初，我国的配电自动化终端虽然配备相关的备用电源，但大都储电性能不高，导致输电线路发生故障之后用户也会立刻断电。我国经过近年来的发展，不仅使得系统终端在户外的恶劣天气的情况下还可以正常运作，还在终端配备了超级电容器作为备用电源。一般来说，传统系统终端配备的蓄电池一般使用寿命都不高，有的甚至一两个月便会出现问题，不仅消耗大量的人力、物力对其进行维修，还要定时给与更换。另外传统的配电自动化终端数量众多，且地理位置各不相同，有的相隔甚远，极不易对其进行更换和维护，并且成本还都很高。实际上系统终端的备用电池工作时间都不是很长，只需要在断电时进行工作几小时就可，可以不用耗费大量的金钱对其进行投资。我国的配电自动化系统终端如今采用的超级电容器，是一种可以储备大量电能的新型储能物件，具体优点如下：（1）超级电容器具有更高的功率密度，大约是传统蓄电池的几十倍，可以在短时间内放出大量的电流，提高供电速度。（2）超级电容器充电速度非常快，可以在很短的时间内就完成充电过程，方便了相关人员的检护工作。（3）超级电容器在及其恶劣的环境内都可以维持正常使用，并且还具备在适应温度范围内，温度越低性能越好，工作效率越高。（4）超级电容器与普通蓄电池相比可靠性较高，需要维护的工作量非常少。也正是因为这个特点，超级电容器作为一种高效的新型储能电池被广泛应用在各种电力行业。3.3配电自动化通信网络的进展我国在最初建立配电自动化系统时，通信手段的选择也是最为困扰我国电力建设者的问题之一。那时我国的电子信息技术还没有普及，通信技术还不够发达，选择的大都是无线扩频、无线电台传波等通信手段，这些通信技术大都依赖于电缆线传播数据，这种传播手段太过单一，效率也非常缓慢，并且还极易受到天气、信号的影响，数据传播速度不够稳定。后来随着光纤技术的发展，我国配电自动化通信又采取了上述技术进行数据传播，但这种通信方式对接口太多，并且只能单向传播，效率也不高。但是近年来，随着计算机技术的发展和计算机人才数量的增多，太网无源光网络、电缆屏蔽层载波等通信技术发展了起来，并在非常短的时间内迅速成熟，如今上述这些技术已经成为了我国配电自动化的主要通信方式。这种以光纤微创术载体的工业以太网通信技术，不仅可以支持网络通信协议，还可以实现自愈，也就是当通信发生问题时，这种通信技术可以自行更改设置，自己解决通信网络中存在的问题，最大限度地保障了我国通信网络的流畅的快速，提高了我国配电自动化技术的可控性和实用性。图3-1“电对电”系统间互联图3-2采用符合IEC61968标准的信息交互总线4配电自动化技术在发展中存在的问题4.1部分地区配电网架设备薄弱如今，在我国某些地区依然存在配电网架基础设备不足等情况，这种现象导致某些地区的配电网架单薄、不堪一击，发生一些故障的时候，无法及时恢复正常，因此自动化建设的效果收益就没有办法提升。建设自配电自动化系统的目的是为了增强一次网架的整体性，如今互供互联没有办法实现，是因为某些地区的配电网网架框架单薄导致配电路N-1比率低。部分区域的线网路线不合理，这不仅降低了故障的处理效率，并且也无法缩小故障的影响范围。4.2相关配电网一次设备相对落后配电网一次设备性能高低不一，例如，MPEG-4，它的图形质量与DVD相似，可是声音品质又停留在CD水平，给综合改造造成了很大阻力。并且，进行一次设备改造的费用高昂，占据配电自动化建设的大量资金。如果设备改造进行的频繁，那配电网自动化也会进行频繁改造；若停电施工，就会影响供电的可靠性；使配电自动化建设无法向前推进。4.3部分地区配电网运营管理能力不足配电自动化系统的运营管理包括规划、调度、通信、运检等环节，每个环节之间还存在运营工作界面不清楚、运营流程不顺畅、每个人员的任务分配不细致等问题。配电自动化系统的工作量大，专业人员缺乏，主站和配电终端维护等问题，依旧依靠厂家，系统的可靠性被某些终端和通信设备无法消除的缺陷影响了。并且，配电自动化专业机制没有细致的划分，专业支撑力量不够，仍需培养专业人才。5对配电自动化技术发展的建议5.1保持继电保护与配电自动化协调发展一般来说，几点保护就是当输电线路发生故障时，可以及时发出警报或者快速采取设施保护相关电器设备的一种措施。整体上来说，继电保护有两个优点，一是可以快速切除故障，二是不会影响全区域供电。但是在实际发展过程中，由于不同区域的输电线输送电流的大小不同，或者多个开关串并连等导致对设备进行继电保护难度较大。当前为了改变这种现状，我国一些企业将10KV出线开关的速断装置改成了瞬间速断装置，这在一定程度上增强了对供电装置的保护性，但同时也存在着很多的弊端。比如很难将馈线的继电保护作用发挥出来，也就是说这种装置在继电保护装置未发生警报之前就把供电设备保护了起来，造成区域停电。除此之外，无论是主输电线出现了问题还是其他部分线路出现了问题，都会造成出线开关跳闸，给用户的正常用电带来了很大的不方便。而如果把配电自动化与继电保护两者相结合，不仅可以发挥出继电保护装置的最大效应，还可以弥补继电保护装置的设置不足。在实际的日常生活中，供电装置的各个组成部分包含负荷开关、隔离开关在内，供电企业在对它们进行选择设置时大都根据电流通过变压器开关的时间进行热稳定校验。所以，如果配电自动化装置自动的调节电流通过变压器开关的时间，那么不仅可以实现，用户断路器与支线断路器的多重极差保护，还可以维持设备的热稳定性能。根据ABB等国外文献针对继电保护和配电自动化的记载，发现目前我国的供电终端十分落后，其中终端设置的最短故障电流最起码在200MS，无法调整到更加短的时间内，而将配电自动化与继电保护结合在一起之后，可以很大程度的减少故障电流通过时间，从而增强对供电装置的保护程度。同时上述装置还可以自动隔离支线路的故障，也就是支输电线路发生故障后，不会对主线路造成影响。5.2借助配电自动化装置提高供电网供电能力我国的变电站供电能力与发达国家相比，有一个最致命的缺点，也就是供电设备利用率不足。为了满足用电N-1准则，我国的单环、双环状电缆输电线所能承载的用电负载率仅仅只有百分之五十。一般来说多分段多联络、多供一备等模式化的接线方式可以很大程度的提高供电设备的供电效率。但是上述这种接线方式也必须要配备相应的故障处理模式，只有这样整个供电设备才可以完善、正常运行起来。目前我国的配电自动化系统故障处理方式并不系统、完善，这就使得我国传统的接线模式不能够发挥其最大的效应。根据上述问题，笔者根据所学提出了一些建议。（1）对于多分段多联络配电网根据经验，如果配电网的主供电线路出现了问题，那么变电站一般会首先切断发生故障线路的电流，使得主线断路器跳闸，然后再发挥配电自动化装置的作用，准确指出线路发生故障的具体位置，再由人工将故障隔离开。如果故障发生的区域未在变电站开关的附近，那么可以将变电站的出线开关作为一个节点，用以恢复问题区域的上游地区的供电。如果故障发生的下游区域也需要恢复供电，那么可以跳开故障发生的位置并将下游地区进行分段，分别合上所对应的开关，恢复地区的正常用电。如果多段多联络的电网中的某处电源发生故障，可以直接跳过此故障电源所在变电站的出线开关并将其隔离。同时根据这一段线路的全部分段开关将此线路分成多段线路，启动备用电源，进行分段供电。（2）对于多供一备配电网对于多供一备的配电网主线路发生故障之后，如同多分段多联络配电网的处理方式一样。首先切断主线路断路器的故障电流，然后根据自动化系统判断出发生故障的位置，再人工进行排查、隔离故障电路。如果故障没有位于变电站出线开关的附近，则可以通过合上变电站的的出线开关来恢复故障上游的正常供电和通过打开备用电源维持下游地区的正常用电。如果此种电网的某一个正常提供电的电源发生了故障，则可以直接将此发生故障线路的变电站关闭出线开关，然后合上线路末端的联络开关，启动备用电源恢复用户正常用电。根据大数据表明，当故障发生后结合配电自动化系统对其进行处理，可以使多供一备、多分段多联络的配电网发挥出更大的效率。5.3借助配电自动化提高配电网应急能力现阶段，我国利用配电自动化技术处理故障的能力还不够足够，且大部分集中于配电网馈线发生故障的情况。虽然如此，但某些情况之下还是会出现输电线失压的情况，比如恶劣的天气会造成电网坍塌、输电网发生故障等。当前配电自动化程序处理的故障都是对于配电网发生馈线故障的的情况。在上面的这种情况下，有时还会发生变电站不能够全部使失压输电线恢复供电的情况，导致输电网线路广泛，但却不能够输电的现象发生。目前，虽然我国10KV输电线失压的情况还不是很多，但是这种情况一旦出现便会造成大面积的停电且很难恢复正常供电。如今随着我国配电自动化技术的逐步成熟和社会生产力的提升，我国的电网建设在逐步的发生改革并且不断满足人们的日常用电需求。除此之外，我国的配电网的网架结构及各输电线之间的联络也慢慢变得合理，使得在紧急状况下快速恢复配电网的正常运行成为了可能。在紧急状态下配电网大面积断电快速恢复理论研究与实践方面，目前有许多研究成果，将这些成果应用到配电自动化系统中，将使配电