刘德强

摘要：经济的建设与发展对配网系统的运行提出了全新的要求，只有通过提高配网自动化水平，加大对配网自动化的改造力度，掌握先进的配网自动化改造技术，才能有效地提高配网系统的运行效率，从而降低配网运行成本，提高配网系统整体运行水平。本文首先介绍了城市配网馈线自动化改造技术的内涵，然后分析了配网自动化技术的原则以及城市配网自动化改造技术的应用。

关键词：城市配网;配网自动化;改造技术;应用

0  前言

城市配网的自动化改造不仅能全面提升配网供电的安全性、可靠性，也能控制停电对整个配网带来的不良影响，同时也能最大程度上优化供电服务质量，全面提升配网系统的运行水平。

1  城市配电网馈线自动化改造技术

理论层面，配网系统自动化主要是以自动化的模式来自动配电，此技术一般依赖于高端的设备、仪器等来实施远距离监督、控制，进而达到理想监测状态。一般来说，配网自动化包括三大部分：第一，配电管理系统;第二，配网自动化系统;第三，配网scada系统，这三大部分有机配合、相互辅助。在所有的系统中，配网管理系统属于自动化的核心，在很大程度上影响到配网自动化的形成，极大地影响到供电是否平稳、安全，其主体功能为：监督、检测配网与远程设备，而且实际运行中也能对相关的通讯数据实施分析与管理，以此来科学地保护配网系统的配电方式。配网scada是围绕监控内的开闭与配电室等实施科学地检测。

馈线自动化改造技术主要是对供电线路实施合理划分，形成若干小段区域，从而达到对各个区域的准确化管控，各个区域都独自运转，一个区域存在故障，则可以通过隔离此区域来控制对相邻区域的不良影响，从而全面提升系统运行的稳定性、安全性。

馈线自动化一般覆盖三个层次：首层为端站层，其功能为：检测、处理故障，配电子站传出故障处理的指令以后，配电终端则能第一时间接受命令，并对应汇报故障处理状况，二层则为子站层，其主体功能为：端站层的高效控制，从而有效地排查、处理故障，故障达到特定范围时，则要上报到主站来加以处理，三层则属于主站层，其主体功能为：有效地协调不同子站间的运转，特别是存在缺陷、问题的子站。

馈线自动化改造一般包括以下几种方案：第一，无信道馈线自动化方案;第二，有信道馈线自动化方案;第三，综合智能优化方案。其中前两个改造方案中无信道馈线自动化方案为就地控制类型，其成本投资较大，缺点在于无法及时地调节系统，不能很好地消除其缺陷和问题，有信道馈线自动化方案则可以更好地应对与克制无信道方案的不足和弱点，然而，若信道受损时则可能造成整个系统处于错误运行状态，综合智能化方案则能将以上两种方案的优点充分结合起来，达到最优的控制效果。

具体如下图1所示：假设F1处发生故障，综合智能优化馈线自动化方案的处理，应按照以下步骤进行：

断路器在半秒延时后将跳闸，而且再次重启一次，当发现重启成功意味着故障属于瞬间故障，相反，则为永恒性故障，再凭借子站朝着主站传输信号来明确故障点的准确部位，由此可以切断R1对应隔离故障，确保剩余子站能维持电力电能的供应。

2  配网自动化技术的技术原则

2.1 可靠性原则

配网自动化系统运行的一个必要原则就是可靠性原则，其根本规定为在任何时间范围内，供电资源都需要维持恒定，因为只有在确保配网自动化平稳的前提下才能确保城市配电的正常进行。

2.2 分散性原则

分散性原则重点从两大方面入手：第一，让配电设备分散化布设;第二，分散配电的使用风险。配网设备参照现实具体的配电需求、型号与概念等有着各自的特点，其中存在一定的差异性，重合器机械设备利用中必须集中关注任何一次性故障形成的机械设备的损害，而且要单独设计主站中的软件，确保各个功能设备能在单独运行中又积极配合，防止系统整体受损。

2.3 简约化原则

配網自动化系统属于高度复杂、繁琐的工程系统，需要其中不同人员都参与学习，配网设备的各种元件如果出现受损，势必会对配网自动化系统带来不可估计的损害，同时，对整个配网自动化系统也将带来难以估量的结果。需要配电操作中，要想保证安全、平稳供电，则要本着简约化的原则来规划各个供电设备，而且要经常性地检查不同设备的运行状态。

3  城市配网自动化主站与子站系统

城市配电网主要包括三层基本构造，具体为配网主站层、子站层以及终端层，具体布设如下图2所示。

配网自动化主站系统整个配网系统中占据十分重要的位置，主站系统设置于配网自动化的顶部，能很大程度上支持位于下方的子站系统，自动化系统运转过程中，子站系统能接连地把系统的数据、信息等传输至主站，主站也能深入地管理一切信息。

配网自动化主站系统的建设一般要发挥下面的功能：

第一，SCADA功能。配网自动化第一步必须发挥的功能为：SCADA功能，其中具体是指：采集数据、远距离控制系统、动态监控、故障记录以及数据存储等，以上功能为主站的主体功能，拓展性功能则包括：远程控制馈线保护功能、定值的设置与修改功能、地理接线功能等。

第二，地理信息管理功能。配网系统通常覆盖范围广大，其中包含大量的信息数据，对此要求特定的技术来管控地理信息系统中的相关数据、信息，配网地理信息管理系统属于分层管理基础数据库，方便广大按用户对于整体数据的分析、检查和管理，同时，也能为自动化系统创造基础数据库平台。

配网自动化子站的主要功能为：配网自动化监控与管理。主要凭借自动化开关设备和自动化信息技术有效配合，达到对配网的远距离监督、控制与管理，配网自动化子站系统可以极大程度地为系统提供高水平的供电服务，确保供电服务质量。子站系统建设则要实现以下功能：数据传输功能，可以及时高效地总结基础层的信息、数据，而且面向主站系统传出动态的数据、信息，系统发生故障以后则可以第一时间分析故障，同时，也能接收命令，主站系统与基层之间的命令传达则要通过子站系统，从而达到转发与传达的目标，其中控制开关的闭合与开启十分关键，同时，自动化子站还能发挥自动恢复功能，以及失电以后的自我回归功能。

第三，高级系统程序。一般指的是可以用来优化完善配网管理的高级软件，自动化子站系统的一般功能为：配网自动化的监督、检查与管控，其中需要自动化开关设备和信息技术的完美配合，从而达到对配网系统的远程化监控、监督与管理，配网自动化子站系统可以最大程度提升系统的安全性、稳定性。

4  城市配网自动化通讯系统

城市配网系统对于通讯系统有着越来越高的要求，这就使得通讯系统的运行正在面临着很大的挑战，具体体现在：

4.1 网络通讯速度亟待提升

现阶段，通讯系统中网络传输中存在带宽不足的问题，一些通讯系统依然选择网络隔离技术，这一技术的弊端体现在能够最大程度地降低通讯传输容量，而且个别人员网络操作中可能需要各自统计配合设备、设备计算，从而增加了使用成本，最主要的是商业通讯容量都小于1.6Tbit/s，从而导致网络传输亟待完善与优化。

4.2 传输中可扩展性问题

因为电网的业务类型越来越多，特定形态的传送平台难以妥善地适应网络带宽的调整与动态变化，要想有效地应对数据传输中的多种变化问题，则要更新、完善物理接口。

要想有效地解决和应对配网自动化通讯建设的问题，当前多种自动化通讯技术被应用其中，他们都妥善地解决了通讯系统的问题，以下三种通讯技术可以被发展和应用：

波分复用技术。此技术的优势体现在：可以最大程度上扩展通讯容量，带宽问题也不会成为配网自动化系统建设的主体障碍，波分复用科技在数据传输中相对透明、高效，这样就很大程度上节省了光纤资源，其不足之处在于需要较高的成本投入。

多业务传送平台。必须充分地借助SDH这一基础平台，凭借开展ATM与以太网容量打造出全新的业务传输平台，此平台有着很多物理接口，从而让更多的业务从这些接口接入，以简单的构造来充分地发挥各自功能。

光以太网技术。所谓的“光以太网”主要是光网络与以太网的有效配合与双向结合，这一网络技术的优势体现在：有着光网络的广阔存储容量，而且整体运行起来更加地简单、便捷，而且有着超强的可扩展性。

5  结语

城市配网自动化改造技术是一门先进的科技，自动化系统一般包括三大结构层次：主站系统、子站系统以及终端。城市配网自动化改造要想达到理想的目标，就必须做好對馈线自动化的改造，其中包括三大自动化改造方案。要想实现配网自动化关键是创建自动化通讯系统，依赖于此系统来形成全新的技术优化对策措施，提高整个配网系统的自动化水平。

参考文献：

[1] 袁钦成.配电系统故障处理自动化技术[M].中国电力出版社，2006.

[2] 郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社，2003.

[3] 中国南方电网有限责任公司.中国南方电网城市配电网技术导则[M].中国水利水电出版社，2006.