摘要：近年來，我國城市電力事業不斷發展，對供電質量和電力行業服務質量的要求也越來越高，另一方面，通過多年來的發展，電力通信已經初具規模，形成了含有光纖的通信體系，電力系統開通了生產管理系統、計算機MIS業務等等，能夠滿足基本的生產和管理需求，但是配電系統的自動化工程仍然是一個急需解決的問題。本文結合城市配電網現狀及存在問題，對城市配電網自動化的建設目的、設計、自動化模式方案及地理信息系統的應用進行了論述。

　　關鍵詞：電力系統,城市配電網,自動化

　　由于我國電力建設資金短缺，長期以來側重電源和大電網建設，使配電網絡技術發展受到嚴重的影響。我國大多數城市都是輻射型單端供電，加上設備落后、不安全的因素較多，如果出現故障就只能切除整條線路，結果就是引發大面積的停電，這類電網基本沒有自動化，一旦出現事故或故障都必須依靠人力解決，造成了配電網用電質量及供電可靠性方面較難滿足要求。近幾年來，隨著電力事業的發展，各種新電器廣泛應用于生活、生產，給人類帶來了巨大的便利，但同時，也使人類社會對電的依賴日益加深，對電能質量提出了更高的要求，尤其對供電可靠性，因此加快配電網自動化的建設與應用，是提高配電網供電可靠性的一個關鍵環節。

　　一、城市配電網的現狀及存在問題

　　城市配電網的規劃一直以來都得不到重視，電網規劃對電網建設的指導作用也不是很大，以致于我國城市特別是中小城市的配電網絡建設雜亂無序、網絡結構不合理、網架薄弱、可靠性較低、供電質量較差，其主要表現在以下幾個方面：

　　1、供電能力不能滿足負荷增長需求。主要原因為配電設備老化，變電站的容量不足，電源布點少。

　　2、供電電壓低。導線的線徑較小，線路長，導致配電線路電壓損失大，在迎峰度夏、迎峰度冬時更為突出。

　　3、供電可靠性低。城市內由于電源點分布少，造成線路供電半徑過長，運行方式缺少靈活性，無法滿足N—1準則的要求：④用戶端無功補償不足。導致線路電能抵足損耗大，電壓低，同時也導致輸變電設備供電能力下降。

　　4、在規劃以及實施上配電網自動化水平整體較低，無法適應現代科技的飛速發展。實現城市配電網自動化目標基礎薄弱，需要逐步對環網柜、柱上分段開關、配電變壓器進行技術改造，需要在對線路改造的同時完善通信數據網絡，提高配電網供電可靠性和配網運行管理水平。

　　二、城市配電網自動化建設目的

　　配網自動化就是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理的現代化。配電自動化建設目的可以歸結為：提高電網供電可靠性，切實提高電能質量，確保向用戶不間斷優質供電;提高城鄉電力網整體供電能力;實現配電管理自動化，對多項管理過程提供信息支持，改善服務;提高管理水平和勞動生產率;減少運行維護費用和各種損耗，實現配電網經濟運行;提高勞動生產率及服務質量。

　　三、城市配電網自動化的設計。

　　1、城市配網自動化的系統結構

　　我國城市配網自動化的構建需要在結構上改變傳統配網系統結構當中功能單一、不同電網之間互聯和信息共享困難的局限問題。傳統城市配網系統由于在結構上的缺陷，導致系統整體出現重復建設和信息閉塞的問題。大量的建設資源和信息資源的浪費使得我國城市電力系統的發展受到了限制。

　　而隨著我國電力系統計算機技術的逐步完善和信息化的建設，在電力系統的整體改革過程當中進行城市配網自動化系統體系的重新構建。將城市配網系統當中，數據采集以及交換、電力系統配電線路管理和整合、地理信息系統應用加強等功能進行誠信設計和加強。為我國城市電力系統提供一個完整的、先進的結構良好且功能全面的配電自動化網絡信息系統。

　　2、城市配網自動化設計

　　我國城市配網自動化需要結合我國電力系統的建設情況和我國城市配網建設的總體規劃進行重新設計。

　　首先，我國城市配網自動化的建設標準要參考國際電力網絡系統的建設標準，在配網硬件設備建設和系統平臺建設上進行嚴格要求，確保我國城市配網自動化建設的規格一致。在配網計算機信息系統的建設過程中，要讀一操作系統的接口進行統一設計，符合國際SQL的結構化標準。

　　另一方面，在建設自動化配網系統的過程中，要留有充分的系統可升級空間和拓展性。對系統平臺的規模和容量進行重新規劃，對系統中央處理器的選擇要充分考慮我國配網自動化系統的升級需要。保證配網自動化系統能夠充分滿足系統升級的需要。

　　其次，我國城市配網自動化的設計要從我國電力系統計算機技術的發展現狀出發，充分考慮系統的實用性問題。

　　再次，對于系統的建設，要充分考慮到系統故障和維護工作的應急和替換系統的需要。提高配網系統的可維護性，增強系統的可利用率。

　　四、配電網自動化模式方案

　　1、變電站主斷路器與饋線斷路器配合方案

　　由變電站出線保護斷路器和饋線斷路器相配合，并由兩個電源形成環網供電方案，即優化配電網結構，推行配電網“手拉手”線路。變電站出線保護開關具有多次重合閘的功能，重合命令由計算機控制，線路開關、通信開關均具有自動操作和遙控操作功能，通信及遠動裝置、事故信息、監控系統由計算機一次完成。設備與線路故障由主站系統判斷，確認故障范圍后發令使故障段斷路器開斷。

　　2、自動重合器方案

　　此方案是將2個電源連接的環網分成有限段，每段線路由相鄰兩側的重合斷路器作為保護，故障時由上一級重合斷路器開斷故障，盡可能避免由變電站斷路器進行分合操作。當任一段線路發生故障時，應使故障段兩端重合斷路器開斷，對故障進行隔離，線路分支線故障由重合斷路器與分段斷路器動作配合切除。

　　3、自動重合分段器方案

　　每段線路故障均由自動重合分段斷路器根據關合故障時間來判斷。此方案在時間設置上應保證變電站內斷路器跳開后線路斷路器再延時斷開，然后變電站內斷路器進行重合操作，保證從電源側向負荷側送電。當再次合上故障點時，變電站內斷路器再次跳開，同時故障點兩側線路斷路器將故障段鎖定斷開，確保再次送電成功。

　　4、饋線自動化模式

　　(1)就地控制模式，即利用重合器加斷路器的方式實現。

　　(2)計算機集中監控模式，即設立控制中心，饋線上各個自動終端采集的信息通過一定的通信通道遠傳回主站，在有故障的情況下，由主站根據采集的故障信息進行分析判斷，切除故障段并實施恢復供電的方案。

　　(3)就地與遠方監控混合模式，采用斷路器(重合器)，智能型負荷開關，并且各自動化開關具有遠方通信能力。這種方案可以及時、準確地切除故障，恢復非故障段供電，同時還可以接受遠方監控，配電網可實現網絡優化調整和非正常方式下的集中控制。

　　五、地理信息系統的應用、

　　1、GIS功能的增加

　　地理信息系統在城市配網自動化建設當中的應用，代表了我國電力系統初步實現中央處理器、線路單位和人員手持機之間的數據和信號傳輸及交換功能。同時增強了配網線路元件的智能化水平和運算能力。在城市配網自動化系統的建設當中應用地理信息系統，即是電力系統同地空衛星技術相結合的一種跨越。也是象征我國電力系統高集成化的一種總體發展趨勢。通過地理信息系統的應用，配網系統回避了信號傳輸線路當總數據交換周期緩慢，中轉困難和接口重復建設的問題。不僅解決了數據線路的重復建設問題，同時也充分的利用了電力系統當中的數據資源。

　　2、配電自動化遠方終端

　　城市配電自動化的改建內容既要實現配電網絡當中，電器元件的自動化運行和智能化運算功能，同時也要具備電力系統中央處理終端對于城區配電系統各個元件的遠程操作功能。通過電氣元件和自動化構件自身的故障識別和處理功能，對配電網絡的故障進行控制和應急措施。另一方面，通過遠方終端的形式，能夠實現配電網絡的重塑和優化運行�？梢哉f，配電自動化遠方終端的建設，代表了我國電力系統自動化和智能化水平的一個提升。隨著計算機網絡技術在電力系統中的進一步應用，電力網絡制動調節和恢復的功能也將不斷的加強。

　　六、結束語：

　　隨著計算機科技的不斷進步，配電網的自動化建設將會有更多的科技投入，配網自動化技術也會逐漸成熟，為配電網安全高效的運行提供技術保證。如今，電力市場的發展也不斷深化，電力市場的經濟效益和社會效益顯得越來越重要，配電網自動化是實現雙重效益的關鍵手段。通過建設配電網自動化，實現社會效益和經濟效益的協調發展，這是我國配電網自動化建設的重要目標

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