[論文關(guān)鍵詞]  配電網(wǎng) 配電自動(dòng)化 發(fā)展動(dòng)向

　　[論文摘要]  配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電(有時(shí)也稱供電和用電)三大系統(tǒng)之一。電力公司通過配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售--向廣大電力用戶提供電能。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，觀念的變化，電力公司正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻的變革：電力市場(chǎng)自由化。這場(chǎng)變革使電力公司面臨新的挑戰(zhàn)，不得不采取新的策略，新的技術(shù)和管理措施，轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)理念，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。 

　　一、配電自動(dòng)化簡(jiǎn)介 

　　配電自動(dòng)化指：利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門的工作管理有機(jī)地融合在一起，改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。 配電自動(dòng)化是一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。

從保證對(duì)用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運(yùn)行費(fèi)用的觀點(diǎn)來看，配電自動(dòng)化是一個(gè)統(tǒng)一的整體。 通過一系列經(jīng)濟(jì)政策和技術(shù)措施，由供需雙方共同參與的供用電管理。包含負(fù)荷管理、用電管理及需方發(fā)電管理等。需求側(cè)管理的幾個(gè)內(nèi)容涉及電力供需雙方，甚至與電力管理體制有關(guān)，必須通過立法和制訂相應(yīng)的規(guī)則，并最終由電力市場(chǎng)來調(diào)節(jié)。可以看到，電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關(guān)系，也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關(guān)系，在電力市場(chǎng)環(huán)境下，需求側(cè)管理必將被重視。 

　　二、配電自動(dòng)化發(fā)展新動(dòng)向 

　　變電站自動(dòng)化的發(fā)展，使供電可靠性有了很大的提高，但是，要進(jìn)一步縮短故障停電時(shí)間，很大一部分取決于饋線自動(dòng)化的發(fā)展。必須在饋電線路上裝設(shè)電動(dòng)開關(guān)，配置饋線終端設(shè)備FTU，對(duì)一些分支線路，還應(yīng)裝設(shè)故障指示器，并利用通信系統(tǒng)，向系統(tǒng)提供饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)，執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的饋線開關(guān)遙控操作命令。非線性負(fù)載、電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)、不平衡負(fù)載、焊接設(shè)備以及家用電器設(shè)備增多，降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)影響極大。為此，提出系統(tǒng)應(yīng)對(duì)電壓進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和質(zhì)量分析，噪聲越限告警。

同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的無功補(bǔ)償方式。集成化、智能化和綜合化是一發(fā)展趨勢(shì) 。早期配電自動(dòng)化的實(shí)施采用發(fā)展獨(dú)立的、單項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)來解決問題，如直接的負(fù)荷控制、大用戶的遠(yuǎn)程抄表等，由于配電自動(dòng)化的功能之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其中大部分要求很難滿足，且還無法克服在擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模時(shí)確認(rèn)所需投資的合理性所遇到的困難。這種按"功能定向"的方法，已造成綜合化水平非常低并帶來若干反面影響，如功能重疊、數(shù)據(jù)的重復(fù)、靈活性很差和維修費(fèi)用高等。

另外，配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng)，各功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)，其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中，對(duì)任一家制造商而言，根本不可能包攬一切。在饋線自動(dòng)化方面，現(xiàn)有饋線終端設(shè)備不僅具有常規(guī)的遙測(cè)、遙信和遙控功能，且還集成了自動(dòng)重合閘、饋線故障檢測(cè)和電能質(zhì)量的一些參數(shù)的檢測(cè)功能，甚至集成了斷路器的監(jiān)視功能，且有進(jìn)一步與斷路器、開關(guān)相結(jié)合，機(jī)電一體化，發(fā)展成為智能化開關(guān)的趨勢(shì)。顯著地降低了建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合成本，為提高供電可靠性，創(chuàng)造了有利的條件。 

　　故障定位和自動(dòng)恢復(fù)送電可以明顯地縮短停電時(shí)間。有效地解決這一問題，必須以數(shù)字式繼電保護(hù)、饋線自動(dòng)化和DMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)。對(duì)于故障定位，國(guó)外有人提出使用三種技術(shù)綜合處理：故障距離計(jì)算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計(jì)法，這些信息結(jié)合在一起進(jìn)行模糊邏輯處理。

　　三、電力線載波技術(shù)取得重大突破 

　DPL技術(shù)是針對(duì)能夠加強(qiáng)本地、區(qū)域性以至全球范圍的家庭和中小型公司的數(shù)據(jù)訪問性能和響應(yīng)性能，采用改進(jìn)的因特網(wǎng)規(guī)約(IP)以及復(fù)雜的專用電子裝置來沿低壓配電電纜網(wǎng)絡(luò)傳輸MHz級(jí)的數(shù)字高頻信號(hào)，同時(shí)監(jiān)視導(dǎo)致信息失真的脈沖信號(hào)以及其他形式的電干擾，從而實(shí)現(xiàn)了利用配電網(wǎng)絡(luò)為家庭和中小公司提供數(shù)字電話、傳真及因特網(wǎng)通信服務(wù)的手段。 該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn)在：對(duì)于電力公司來說，配電網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)成的，因而應(yīng)用DPL技術(shù)的投資遠(yuǎn)小于其他寬帶通信系統(tǒng)；由于配電系統(tǒng)連至千家萬戶，通過該網(wǎng)絡(luò)可為用戶提供極方便的因特網(wǎng)服務(wù)；該技術(shù)使得由調(diào)制的低壓網(wǎng)絡(luò)傳送的因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)訪問的速度比目前最快的綜合數(shù)字服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ISDN的速度提高了10倍，比與普通電話線連接的高速調(diào)制解調(diào)器快20倍；但目前推廣應(yīng)用DPL技術(shù)存在一些因難：將變電站轉(zhuǎn)化為與因特網(wǎng)相連的網(wǎng)關(guān)，還需要在變電站中安裝開關(guān)以及異端高速回饋光纖網(wǎng)絡(luò)以承載變電站和因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸；DPL這項(xiàng)技術(shù)，還需要進(jìn)一步發(fā)展和證實(shí)，而其他技術(shù)，如低能無線(low-power radio)、電纜調(diào)制解調(diào)器或不對(duì)稱數(shù)字電話用戶線(asymmetric digital subscriber line)等高速通信系統(tǒng)都已商業(yè)化或即將商業(yè)化，因而至少在最近兩年內(nèi)，DPL技術(shù)是一項(xiàng)相對(duì)比較貴的選擇方案。 

　　無論是固態(tài)補(bǔ)償器STATCOM還是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer DVR)直流儲(chǔ)能裝置的容量決定了對(duì)每次電壓下跌進(jìn)行調(diào)節(jié)的持續(xù)時(shí)間，可以從幾個(gè)Hz到幾秒鐘。若應(yīng)用超導(dǎo)儲(chǔ)能器(Micro Super-conducting Magnetic Energy Storagy-SMES)，可適用于短時(shí)間大功率的存儲(chǔ)和釋放場(chǎng)所。有了用戶電力設(shè)施，用電的質(zhì)量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決，所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的，這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動(dòng)減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關(guān)切換還是負(fù)荷大變動(dòng)等，都不使其干擾電力用戶的運(yùn)作。 

　　四、用戶電力技術(shù)的應(yīng)用 

　　用戶電力(Custom Power)技術(shù)是Narain G.Hingorani任職于美國(guó)電力科學(xué)研究院(EPRI)時(shí)和柔性輸電(FACTS)技術(shù)一起提出的。其核心內(nèi)容是電力電子設(shè)備的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)可以解決電壓突升、突降和瞬時(shí)斷電等配電系統(tǒng)擾動(dòng)所引起的種種問題，可補(bǔ)償電壓下降及短時(shí)斷電，對(duì)諧波進(jìn)行有效濾波，補(bǔ)償相電流的不平衡，改進(jìn)功率因素。其對(duì)提高供電質(zhì)量方面，有廣闊的前景，值得研究。 

　　無論是固態(tài)補(bǔ)償器STATCOM還是動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer DVR)直流儲(chǔ)能裝置的容量決定了對(duì)每次電壓下跌進(jìn)行調(diào)節(jié)的持續(xù)時(shí)間，可以從幾個(gè)Hz到幾秒鐘。若應(yīng)用超導(dǎo)儲(chǔ)能器(Micro Super-conducting Magnetic Energy Storagy-SMES)，可適用于短時(shí)間大功率的存儲(chǔ)和釋放場(chǎng)所。有了用戶電力設(shè)施，用電的質(zhì)量和可靠性仍需供電方和用電方合作解決，所以雙方的信息暢通和工況變化的透明度是十分重要的，這有賴于供電信息化程度的提高。用戶和供電者合作可以共同把擾動(dòng)減少到幾乎沒有。不論是雷擊、開關(guān)切換還是負(fù)荷大變動(dòng)等，都不使其干擾電力用戶的運(yùn)作。 

　　五、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段綜合利用，改善對(duì)用戶的服務(wù) 

　　面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，改進(jìn)對(duì)用戶的服務(wù)，是增強(qiáng)電力公司競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段之一。利用各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段，改進(jìn)對(duì)用戶的服務(wù)，滿足不同用戶的需求，指導(dǎo)用戶合理、經(jīng)濟(jì)用電，鼓勵(lì)用戶參與和配合電力企業(yè)對(duì)供用電進(jìn)行管理和控制，提供用戶用電選擇權(quán)等是當(dāng)前配電自動(dòng)化發(fā)展值得注意的一個(gè)動(dòng)向。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]劉健，配電自動(dòng)化系統(tǒng)，北京：中國(guó)水利水電出版社，1999年
周莎，10kV城市電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)方式計(jì)算軟件的研究，貴州電力技術(shù)，2000