配电管理及自动化系统实施中的问题

　　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。

　　现代化的城市需要有现代化的配电系统与之相适应。目前配电自动化系统在我国的许多地区已经不再是一种理论探讨，而是一种实践。亦即不再是上与不上的探讨，而是怎么上的问题。自90年代以来，我国电力系统的35 kV变电站逐步实现了四遥功能，但规模覆盖变电站自动化、馈线的故障定位与故障隔离和自动恢复供电、负荷控制、远方自动读表、最低网损、电压/无功优化，而变电配电和用电管理信息系统的配电网综合管理系统，则是近年来才起步的。虽然我国配电自动化开展得比较晚，但已经取得了一些可喜的成绩。银川城区配电系统自动化已经通过了国家电力公司组织的技术鉴定，达到国内领先水平，还有一些地区的配电系统自动化已达到了国外配电系统自动化第一阶段的水平。

　　本文针对配电自动化系统实施过程中的实际问题，从工程应用的角度对配电自动化与配电管理系统的关键技术问题进行了探讨。

2　配电自动化与配电管理系统

　　有关配电系统自动化的功能虽各不相同，但基本集中于5个方面，即SCADA、故障管理、负荷管理、自动绘图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电网高级应用软件。

　　图l示出了DA/DMS的5个基本应用方面及其相互关系，这5个方面有机组合构成了配电系统自动化丰富多彩的应用。以故障管理为例，故障管理与SCADA、配电高级应用中的故障隔离定位软件相结合构成了馈线自动化(FA)功能;故障管理与AM/FM/GIS相结合构成了故障检修GPS定位管理功能。

　3　配电SCADA与DA

　　同输电网的调度自动化系统一样，配电网的SCADA也是配电自动化的基础，只是数据采集的内容不一样，目的也不一样。配电SCADA针对变电站以下的配电网络和用户，目的是为DA/DMS提供基础数据。但是，仅仅是配电SCADA的三遥功能，并不能称为配电自动化系统，只有在配电SCA-DA基础上增加馈线自动化(FA)功能后才能称为配电自动化系统。

　　馈线自动化的基本功能应包括馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断是一复杂问题，由于配网实际情况和故障情况的差别，其诊断的步骤与方法也是不同的。诊断方案应适用于以下情况：

　　(1)故障类型：单相接地故障、两相故障、两相接地故障和三相故障;

　　(2)适用范围：中性点不接地或小电流接地系统。

　　因此，为了完成DA的功能，配电SCADA除了可以采集正常情况下的馈线状态量外，还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉。除了可以进行人工远程控制外，还应可以对馈线设备进行自动控制，以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

4　地理信息系统(GIS)与面向电力系统的实时GIS平台

　　由于配电网供电设备点多面广，并且按地理分布，因此，对其管理离不开地理信息。常规的地理信息系统(GIS)由GIS软件包、数据库和计算机硬件构成。可以完成一般的图形制作、编辑与管理功能，以及空间数据分析和关联分析。建立在GIS基础上的设备管理系统通常称为AM/FM/GIS系统。

　　这种由常规GIS构成的设备管理系统，包含了许多电力系统分析所不需要的地质、地貌信息，必然导致资源浪费。而电力系统分析又对实时性要求极高，因此，需要一种面向电力系统的实时GIS平台作为配电自动化/配电管理系统的基础平台。这种平台应以地理图形为静态背景，将电力系统的动态图形和动态数据叠加在上面并结合成有机的整体，即可实现实时的GIS平台功能。

　　这种平台的基本结构如图2所示。它应具有的基本功能为：①良好的实时性;②对电力系统模型的良好描述;③对其它系统的开放接口。