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配电自动化及配电终端配置模式

1.配电自动化建设

1.1配电自动化的概念

配电自动化以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，以现代电子通
信技术及网络技术为手段，实现配电系统的监控、保护和管理的自动化，是提高配电
网可靠性水平、实现配电网科学高效管理的重要途径。配电网自动化是智能电网的重
要组成部分，是电网现代化发展的必然趋势，包括配电网运行和生产管理自动化，配
电自动化的功能如下图所示。

1.2配电自动化的结构

实现配电网运行监控和保护的系统称为配电自动化系统。配电自动化系统主要由
通信网络、配电自动化主站和配电终端组成，必要时增设配电子站。

（1）配电主站

配电自动化主站是配电自动化系统的核心，其主要功能是实现人机互动，进行数
据存储/处理，完成故障处理和高级分析应用功能。按照配电自动化系统最终实现的
功能，配电主站有简易型、实用型、标准型、集成型和智能型五种建成模式；按照实
时信息接入量，可以建成大型主站、中型主站和小型主站。不同主站类型供电可靠性
分析见表1。主站建设要坚持实用化原则，充分考虑系统开放性、可靠性、可拓展性
和安全性要求。
表1不同主站类型供电可靠性分析

类型功能配置故障处理方式配电网供电可靠性分
析

简易型故障指示，也可实现人工现场巡视，也自动化程度较低，可
故障判断隔离可通过开关之间的靠性较差
时序配合

实用型基本的配电SCADA就地型，由出口断减少故障定位时间和
路器/重合器与分恢复供电时间，较简
功能
段器配合易型有很大提高

标准型完整的配电SCADA、集中型，由FTU、故障切除、恢复供电
通信网和主/子站速度快，
FA功能
共同完成
较实用模型有所提高

集成型网络拓扑、状态估集中型，由FTU、实现配电网的综合运
计、潮流分析、负通信网和主/子站行和管理，可靠性同
荷预测、无功优化共同完成标准型
等

智能型配网自愈，配电网经集中型加智能分布通过故障模拟、故障
济优化运行型，由主/子站、后网络自愈等功能，
FTU和通信网共同大大提高了网络抗打
完成击能力和供电可靠性

（2）配电子站

配电子站作为配电自动化系统的选配部分，其功能是作为通信网络的中间层，优
化系统结构、减轻主站数据处理负担、提高信息传输效率。配电子站实现配电网区域
信息的收集、处理、运行监视和配电网局部性故障处理。

（3）配电终端

配电终端是安装于配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称。配电终端可以
说是配电自动化系统的现场感官元件，是配电自动化系统数据来源和控制执行载体，
是配电自动化的基本实现单元。配电终端的主要功能之一便是通过与配电主站/子站
或者配电终端之间进行通信，完成对故障的检测、隔离和健全区段的恢复供电。

（4）通信网络

配电通信系统是在配电主站/子站、配电终端间进行信息传输的通道，是配电自
动化的实现手段。配电网终端设备众多、覆盖范围广，因此配电通信网络像神经网络
一样遍布整个配电自动化系统，这就更凸显出通信方式选择的重要性。现有通信方式
主要有有线通信和无线通信两大类。有线通信方式中，以太无源光网络EPON以其良
好的兼容性、相对成本低、维护简单、易扩展、易升级等特点，得到了广泛的应用。
无线通信方式包括配电载波通信、无线公网和无线专网。配电网通信网络建设应按照
经济性和实用性要求，有效利用现有资源，合理采取多种通信方式。

除了以上各组成部分，配电主站还通过信息交互总线，实现与生产管理系统
PMS(Productionmanagementsystem)、地理信息系统GIS(Geographicinformation
system)等其他相关系统的数据交互。图示为一个集成型配电自动化系统的系统结构
图。

1.3配电自动化系统功能

配电自动化系统在不同模式下的功能配置、故障处理模式具有差异化，导致了
供电可靠性的差异化。其功能包括基本的SCADA(Supervisorycontrolanddata
acquisition)功能、DA(Distributionautomation)功能和高级应用功能，高级应用
功能又包括电网分析应用和停电管理系统,其中，电网分析应用功能也称配网高级应用
软件，配电网分析应用以仿真培训系统为平台，状态估计为核心，潮流计算为技术支
持手段，实现配电网运行方式的变更模拟、解合环操作、故障处理、停电管理等方案。
配电自动化系统功能如下图所示。

以上所有功能可以总结为以下几个方面。

（1）配电网SCADA与配电信息集成

为了及时跟踪并掌控配电网的运行状态，对配电终端设备上的电流、电压、开关
动作情况等信息量进行采集，紧急情况下进行事件告警，通过人机交互实现远方控制，
通过与其他相关应用系统的数据集成，实现用户端参数