文献综述
电气工程及自动化
配电自动化的发展动向
摘要：配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售--向广大电力用户提供电能。随着经济的发展，观念的变化，电力公司正经历着一场深刻的变革：电力市场自由化[1]。
关键词：配电网；配电自动化；发展动向
1. 引言
配电自动化（DA）是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。在工业发达国家中，配电系统自动化受到了广泛的重视，美国、日本、德国、法国等国家的配电系统自动化，已经形成了集变电站自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方抄表等系统于一体的配电网管理系统（DMS），其功能已多达140余项。
2. 配电自动化
2.1 配电自动化的作用
在配电自动化系统中，馈线自动化是基础，因此应以馈线自动化为切入点，逐步实现配电自动化，并且要使馈线自动化起到以下作用：
(1)减少停电时间，提高供电可靠性。配电网络经过改造后，实现“手拉手”或环网供电方式，利用馈线自动化系统，可对配电线路进行故障检测定位、自动隔离故障区段并恢复对非故障区段的供电。这样就缩小了停电范围，大大提高了供电可靠性。
(2)提高供电质量。通过实时监视运行状态，适时进行负荷转带及电容器投切，保证供电质量。
(3)改善用户服务质量。通过用户侧管理手段，提高服务水平和服务质量。
(4)降低电能损耗。通过优化网络结构及无功配置，减少线损。
(5)提高设备利用率，节省基本建设投资。减少后备容量优化运行方式，提高设备利用率。
(6)减少配电检修维护费用。在正常运行时可对各类配电设备、线路进行在线监测；在发生故障时可对故障进行自动定位，确定故障类型，节省检修维护费用[2]。
(7)节省总投资。实施馈线自动化所需要的线路改造、设备投资比较大，但总体上可节省投资。首先是线路经过改造后提高了设备利用率，节省了电力设施基本建设投资；其次是实施馈线自动化后，能提供信道、中心站设备等共享资源，可在其基础上扩充其他配电自动化子系统，如配变监控子系统、自动抄表子系统，避免进行重复投资[3]。
2.2 配电自动化发展新动向
当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成，并受到电力市场发展的影响。
国内近年来对馈线自动化系统的引进和开发做了大量的工作，但仍然存在问题，比如全盘引进，不合国情，价格昂贵；利用重合器，动作频繁，与保护配合难，且价格高；寻找短路故障时间较长，不能寻找接地故障区段，没有寻找断线故障功能，变电站出线开关需要改造等[4]。
配电系统“多岛自动化”，包括以下一些单项自动化：SCA－DA／DMS系统、负荷控制系统、电量计费系统、地理信息系统、管理信息系统、变电站自动化系统、环网故障定位、隔离和恢复供电系统。
这些单项自动化，以信息专用、功能单一和互不相连为特征。早期这种单项自动化不多时，问题还不突出。随着这种单项自动化分别自行发展和数量不断增加，势必带来功能相互重叠、信息未能共享、通道不能公用等弊端。
当然，有些单项自动化利用计算机通信和网络技术、通过接口和数据的转换可以实现系统的有缝集成，就像过去一些调度中心把在线运行的SCADA和离线管理的MIS通过网络通信关连在一起那样。但这种有缝集成系统参与信息共享时的运行效率、使用水平和方便性将有所降低。
20世纪80年代末90年代初兴起的开放系统结构(OSA)和有关操作系统、数据库、用户界面和通信的各种国际标准，为实现系统的无缝集成提供了可能，这也是配电系统“多岛自动化”走向系统集成的基础。
配电系统自动化的系统集成，不仅是有关系统的互连。重要的是实现了信息的共享、功能的互功能单一和互不相连不同，配电系统综合自动化。以信息共享、功能综合和无缝集成为其特征[5]。
2.3 配电自动化新技术
配电线路载波通信技术。对低压配电网，由于终端设备数量非常多，采用光纤通信无论从成本或可行性看均不现实，为实现配电系统综合自动化的实时电价信息发布及远程读表功能，研究具有较高可靠性和通信速率的配电线路载波通信技术，不仅可作为实现上述功能的通信手段，还可以为客户提供其他的综合通信月盼[6]。
用户电力技术。用户电力技术是将电力电子技术、微处理机技术、控制技术等高新技术运用于中、低压配、用电系统，以减少谐波畸变，消除电压波动和闪变、各相电压的不对称和供电的短时中断，从而提高供电可靠性和电能质量的新型综合技术。用户电力技术独立工作时可满足特殊负荷对供电量的严格要求，与配网自动化技术相结合时，将实现无瞬时停电、实时控制的柔性化配电、满足用户对电能质量更高层次的要求[7]。
智能分布式FA。在该体系中，将要研究建立智能体(agent)与区域协调器的协调机制。为了考虑全网的运行方式以及拓扑结构的变化影响，需要研究在配单自动化主站建立协调服务器，通过定义智能体之间的通信与规范构成完整的智能分布式FA实现方式[8]。
用户电力(Custom Power)技术是Narain G.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可以解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题，可补偿电压下降及短时断电，对谐波进行有效滤波，补偿相电流的不平衡，改进功率因素。其对提高供电质量方面，有广阔的前景，值得研究[9]。
无论是固态补偿器STATCOM还是动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer DVR)直流储能装置的容量决定了对每次电压下跌进行调节的持续时间，可以从几个Hz到几秒钟。若应用超导储能器(Micro Super-conducting Magnetic Energy Storagy-SMES)，可适用于短时间大功率的存储和释放场所。有了用户电力设施，用电的质量和可靠性仍需供电方和用电方合作解决，所以双方的信息畅通和工况变化的透明度是十分重要的，这有赖于供电信息化程度的提高。用户和供电者合作可以共同把扰动减少到几乎没有。不论是雷击、开关切换还是负荷大变动等，都不使其干扰电力用户的运作[10]。
3. 总结
配电网直接面对用户，是电力系统最重要的组成部分，通过总结国外大型城市配电自动化现状、发展趋势和热点问题以及配电自动化的综合分析，配电系统集成化、智能化、综合化以及新技术是要解决的主要问题。
参考文献
[1]刘健，配电自动化系统，北京：中国水利水电出版社，1999年
[2]周莎，10kV城市电网中性点经电阻接地系统方式计算软件的研究，贵州电力技术，2000
[3]董军.浅谈我国配电自动化的发展．发展，2008年2期.
[4]谢华．配电自动化的现状和发展趋势．水利科技，2007年1期．
[5]梁植栋．谈现代配电自动化面临的问题及发展．广东科技，2007年10期．
[6]杨斌，杨益良．配电自动化发展方向浅析．贵州电力技术，2006年7期．
[7] 王士政.电网调度自动化与配电自动化技术[M].北京：中国水利水版社，2003年第一版.
[8] 刘健，等.配电自动化系统[M].北京：中国水利水电出版社，2003年第二版.
[9] 王明俊，等.配电系统自动化及其发展[M] .北京：中国电力出版社，1999年第一版.
[10] D. T. Staffiere, “Power in the year 2OOO,” Proc. ofthe Idh Annual Applied
Power ElectronicsConference and Exposition, 5-9 Mar. 1995, pp.6-11.