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配電自動(dòng)化與智能配電網(wǎng)論文范文
導語(yǔ)：闡述了國內外配電自動(dòng)化的基本狀況，指出了配電自動(dòng)化系統在各個(gè)自動(dòng)化系統中的定位，同時(shí)給出了配電自動(dòng)化系統的組成環(huán)節以及對應通信系統的構架。描述了配電自動(dòng)化的基本功能、基礎應用和高級應用，展望了配電自動(dòng)化的未來(lái)――智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景。以下是小編整理配電自動(dòng)化與智能配電網(wǎng)論文范文的資料，歡迎閱讀參考。
關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；智能配電網(wǎng)；通信平臺；配電網(wǎng)網(wǎng)架
中圖分類(lèi)號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）03-0-02
配電網(wǎng)直接面向用戶(hù)，屬電網(wǎng)最后一公里。配電網(wǎng)的拓撲結構是否合理是實(shí)現基本功能的物理基礎，與之匹配的通信系統是配電自動(dòng)化系統基礎應用與高級應用的支撐平臺。配電自動(dòng)化系統既涵蓋一次設備、線(xiàn)路又包括保護與自動(dòng)化等二次設備技術(shù)領(lǐng)域。智能配電網(wǎng)是配網(wǎng)自動(dòng)化的高級階段，是配電自動(dòng)化的終極目標與應用的最高形式。
1 國內外配電自動(dòng)化的發(fā)展和現狀
1.1 國外配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展狀況
根據配電自動(dòng)化系統的實(shí)際運行情況，國外配電自動(dòng)化技術(shù)可分為三種類(lèi)型：第一類(lèi)主要包括美國、英國和日本，其特點(diǎn)是發(fā)展速度快，運行效果好。尤其日本近60%的線(xiàn)路實(shí)現了饋線(xiàn)自動(dòng)化，個(gè)別地區覆蓋面超過(guò)80%，供電可靠性因此得到很大提升；第二類(lèi)包括新加坡、韓國等。新加坡電網(wǎng)拓撲結構已經(jīng)實(shí)現網(wǎng)格狀布局，配電自動(dòng)化系統覆蓋了中低壓配電網(wǎng)，用戶(hù)年停電時(shí)間為0.31分鐘，大大提高了供電可靠性；第三類(lèi)主要包括印度、泰國等。其特點(diǎn)是多應用系統集成，規模大，且相互兼容。
1.2 國內配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展狀況
我國配電自動(dòng)化主要采用引進(jìn)、消化、吸收、改善等多種方式來(lái)實(shí)施和推進(jìn)。最初，從引進(jìn)日本的配電網(wǎng)自動(dòng)化設備，不斷消化吸收，逐步啟動(dòng)了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統的建設工作。采用分期分批試點(diǎn)、總結、提升至推廣應用的模式，在部分城市開(kāi)展了配電自動(dòng)化系統實(shí)施工作，到目前為止，已完成了多個(gè)城市的配電自動(dòng)化實(shí)用化功能驗收工作。其技術(shù)路徑為：從配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究到試點(diǎn)與示范工程，再到推廣應用，取得了大量的工程經(jīng)驗和有效數據。其發(fā)展也經(jīng)歷了饋線(xiàn)自動(dòng)化、簡(jiǎn)約配電自動(dòng)化到復雜配電自動(dòng)化應用不斷深入的過(guò)程。
2 典型配電自動(dòng)化系統的構成
配電自動(dòng)化系統硬件主要由后臺主站、配電終端和通信平臺組成；應用軟件由配電自動(dòng)化應用軟件平臺體系支撐。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系統，調度自動(dòng)化系統及變電站綜合自動(dòng)化系統與該系統關(guān)系密切。配電終端采集的配電網(wǎng)運行及狀態(tài)數據，通過(guò)通信平臺系統傳輸至后臺數據存儲服務(wù)器，后臺應用服務(wù)器則完成數據分析處理，實(shí)現其應用功能。配電自動(dòng)化系統利用信息總線(xiàn)，與生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)等相關(guān)應用系統互聯(lián)，完成信息交互，實(shí)現數據共享。其中，主站是配電自動(dòng)化系統的監控、管理中心，實(shí)現數據監控、分析和處理；配電終端實(shí)現一次設備的實(shí)時(shí)數據采集和控制；通信系統為數據采集、傳輸與遠程控制提供通道支撐；信息總線(xiàn)則是基于IEC61968標準的總線(xiàn)機制，可以實(shí)現各個(gè)系統之間的數據共享。
2.1 配電自動(dòng)化系統的應用功能
配電自動(dòng)化系統應用包括配電系統運行及狀態(tài)數據采集、傳輸與分析等基本功能，實(shí)現 “一遙”即遙信功能或“二遙”即遙信與遙測功能，如全節點(diǎn)全斷面的量測、控制、保護功能等；基礎應用：配電電網(wǎng)監控、管理、運行維護、檢修等，實(shí)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(chǎn)運行管理、營(yíng)銷(xiāo)管理、負荷監控和用戶(hù)管理等；高級應用：配電系統故障定位/隔離/自動(dòng)恢復供電，實(shí)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。還包括分布式電源的控制與管理，配電主站系統與市調EMS、縣調EMS、智能計量系統、生產(chǎn)管理PMS、生產(chǎn)指揮搶修平臺等其他系統的數據共享和應用集成，以及其他定制化應用等。
應用軟件系統基于實(shí)時(shí)數據庫、歷史數據庫，具備自診斷、自恢復功能，確保數據安全性；可實(shí)現在線(xiàn)檢測系統軟硬件運行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò )負載等功能；對具備冗余配置的設備，能自動(dòng)切換到冗余設備運行。
系統按照IEC61968/IEC61970標準的總線(xiàn)機制，與相關(guān)業(yè)務(wù)系統互聯(lián)，擴展與其它應用系統之間的信息共享，為配電自動(dòng)化系統高級應用奠定了基礎條件；另外，系統采用開(kāi)放的體系結構，各平臺分層構建，具有很強的擴展能力；同時(shí)，系統采用面向設備的標準模型及面向服務(wù)的架構等先進(jìn)技術(shù)，完全滿(mǎn)足配電系統點(diǎn)多面廣的特征。
2.2 配電自動(dòng)化系統的物理平臺
2.2.1 配電網(wǎng)典型網(wǎng)架結構
配電網(wǎng)拓撲網(wǎng)架結構網(wǎng)格化，每個(gè)單元網(wǎng)格內要確保有兩個(gè)以上的相對獨立的電源，才能確保配電自動(dòng)化基本功能的實(shí)現。一般典型網(wǎng)架結構單元如圖2所示。這些單元主要有放射狀、手拉手、環(huán)網(wǎng)甚至網(wǎng)格狀等形式。配電網(wǎng)網(wǎng)架由以上一個(gè)或幾個(gè)單元級聯(lián)而成。
2.2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統的通信平臺
配電通信系統應結合配電系統的網(wǎng)架結構特征，采取多種通信方式相結合的原則來(lái)建設。主要的通信方式有光纖專(zhuān)網(wǎng)、配電線(xiàn)載波、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)等。各種通信方式應采用統一接口規范。每種通信方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，應結合實(shí)際，確定組合方式。光纖通信技術(shù)具有傳輸頻帶寬、容量大、衰減小等優(yōu)點(diǎn)，已在電力系統中廣泛應用。配電線(xiàn)載波通信方式充分利用現有電力線(xiàn)作為載體，實(shí)現模擬或數字信號傳輸。無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)通信方式具有覆蓋面廣，維護成本低等優(yōu)點(diǎn)。
配電自動(dòng)化典型通信系統如圖3所示。具備遙控功能的配電自動(dòng)化區域應優(yōu)先采用專(zhuān)網(wǎng)通信方式；依賴(lài)通信實(shí)現故障自動(dòng)隔離的饋線(xiàn)自動(dòng)化區域宜用光纖專(zhuān)網(wǎng)通信方式。采用無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)通信方式時(shí)應符合相關(guān)安全防護措施和可靠性規定要求。
2.3 配電自動(dòng)化系統定位
在紛繁復雜的電力系統中，為便于理解，現將各類(lèi)自動(dòng)化系統梳理如下：對配電網(wǎng)而言，調度自動(dòng)化和配網(wǎng)自動(dòng)化構成了調配一體化；而配網(wǎng)自動(dòng)化是由變電站綜合自動(dòng)化和配電自動(dòng)化作為支撐；用電自動(dòng)化也可以理解為低壓配電自動(dòng)化，與配電自動(dòng)化構成配用一體化；配網(wǎng)自動(dòng)化和配用一體化又構成了營(yíng)配一體化；調配一體化和營(yíng)配一體化構成了營(yíng)配調一體化。目前這些劃分沒(méi)有統一嚴格的定義和區分標準。圖4所示為各類(lèi)自動(dòng)化系統關(guān)系圖。
3 配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)的基本功能
配電自動(dòng)化是智能配電網(wǎng)的初級形式，是智能配電網(wǎng)的基礎。配電自動(dòng)化系統首先實(shí)現了配網(wǎng)運行工況的監測功能，在具備條件的情況下，可分別實(shí)現“一遙”、“二遙”或“三遙”功能。
智能配電網(wǎng)是配電自動(dòng)化發(fā)展的未來(lái)。智能配電網(wǎng)在滿(mǎn)足配電自動(dòng)化的一般功能基礎上，逐步實(shí)現其高級應用功能。智能配網(wǎng)是配電自動(dòng)化的發(fā)展與延伸，配網(wǎng)自動(dòng)化是智能配網(wǎng)的基礎；配網(wǎng)自動(dòng)化是智能配網(wǎng)的基本功能與基礎應用，智能配網(wǎng)更多關(guān)注的是基于配網(wǎng)自動(dòng)化基礎之上的高級應用。
智能配網(wǎng)與配網(wǎng)自動(dòng)化兩個(gè)信息化應用系統都是建立在完善的配電網(wǎng)架與多種形式的通信平臺上，是信息流與功率流的融合。智能配電網(wǎng)依托完善的采集、通信、信息平臺等，實(shí)現對自我狀態(tài)的持續監測，對電網(wǎng)運營(yíng)狀態(tài)給出準確判斷，并通過(guò)智能分析形成決策，自動(dòng)進(jìn)行綜合調控，實(shí)現故障定位和切除，迅速恢復電力供應，并進(jìn)行故障分析，縮短故障處理時(shí)間，使得電網(wǎng)運營(yíng)狀態(tài)趨向最優(yōu)。
智能電網(wǎng)最有可能在配網(wǎng)系統實(shí)現，即智能配電網(wǎng)是未來(lái)主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)現的必要條件。實(shí)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(jìn)低碳經(jīng)濟和節能減排的開(kāi)展；推進(jìn)需求側管理，節能降耗、提高能效，促進(jìn)能源和電力資產(chǎn)的高效利用；實(shí)現電網(wǎng)、電源和用戶(hù)的信息共享，支持電網(wǎng)與用戶(hù)互動(dòng)。
4 結 語(yǔ)
配電網(wǎng)特征是點(diǎn)多、面廣、線(xiàn)長(cháng)、變化快、通信環(huán)境差；配電自動(dòng)化涵蓋了電力系統一次、二次設備，裝置及通信技術(shù)，要求復合專(zhuān)業(yè)型人才。配電自動(dòng)化實(shí)施是一個(gè)系統工程，且隨著(zhù)新技術(shù)、新材料的出現，其方案也在不斷完善。其功能也從基本功能、基礎應用到高級應用漸進(jìn)式實(shí)現。只有從系統論的視角，統一規劃，分期分批分區域實(shí)施，才能實(shí)現每批每期每區不同的應用效果，最終逐步實(shí)現智能配電網(wǎng)的愿景。
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