低压配电网管理发展方向的探讨

电力网分为输电网和配电网。从发电厂发出的电能通过输电网送往消费电能的地区，再由配电网将电能分配至用户。所谓配电网就是从输电网接受电能，再分配给各用户的电力网，配电网也称配电系统。

输电网和配电网，是按照电压等级确定的。我国规定：输(送)电电压为220kV及以上为输电网；电压小于220kV的为配电网。配电网按电压等级分为三类，即高压配电网(35～110kV)、中压配电网(城网10kV，农网6kV)、低压配电网(380／220V)。

本文针对低压配电网的特点，根据目前低压配电网管理的现状，国内对低压配电网管理的潜在需求，国内外关于配电管理的最新科技成果，描述了低压配电网管理的发展方向。

1　低压配电网的特点

低压配电网是配电网中的最低一级，是直接送人用户的电网。在这一部分中，情况比前几级电网复杂度高，情况多样性大，分布面广，只要用电的地方基本上都有低压配电网，只有极少数的用户需要特殊的配电系统。

低压配电网具有以下特点：

(1)点多、面广、分散

低压配电网处于电力网的末端，它一头连着电力系统的输电网，一头连着电能用户，直接与城乡企事业单位以及千家万户的用电设备和电器相连接，这就决定了配电网是电力系统中分布面积最广、电力设备数量最多和线路最长的一部分。

(2)配电线路、开关电器和变压器结合在一起

在输电网和高压配电网中，电力线路从一座变电站f或者发电厂)出来接到另一座变电站去，中间除了电力线路外就不经过其他电力元件了，而在低压配电网中则不完全是这样。一条配电线路从变电站出来，到进人用户，要经过变压器、断路器、跌落式熔断器，这些杆上电力元件和配电线路结合在一起，成为配电线路的一部分。这些杆上电力元件不仅数量多、分散，而且工作环境恶劣。

(3)用户用电情况复杂、负荷变化率大

在低压配电用户中，包括各种各样的类型，有居民区用户、商业用户、工业用户等等。他们的个自负荷特点不同，在一条配电线路上的负荷情况出现很大变化，有时候高峰负荷是低谷负荷的3倍之多。不象中高压配电网，由于不同的低压配电网的负荷平均下来，负荷相对稳定。

2　低压配电网管理的现状

目前我国的低压配电系统的监测主要是负荷控制系统，但是负荷控制系统也只是监控专用变压器用户，其目的是控制负荷，削峰填谷。但是其他公用变压器基本上都处于监管空白，只有一台考核表，只是进行电量的考核，其他的数据，例如电压、电流、无功等数据基本上没有。如果出现问题的话，只有通过用户报告，或者影响到上级电网的运行后才能得知，更不要说提前预防问题，而且我们也无法得知当前配电网的运行情况，也就无法得知配电变压器的运行情况，是在经济运行、超负荷运行、还是空载运行?造成低压配电网的线损增加。

随着国家“两网改造”的完成，现在城网农网许多变压器安装了无功补偿装置，这些无功补偿装置大部分都只带有无功补偿功能，而没有配电监控的其他功能，即使有配电监测的功能，但是因为设计时没有实时传输的功能，也不能实现实时监控，

随着现在科学技术的发展以及我国用电量的日益增加，发展低压配电管理自动化已提上了日程，由于现在对低压配电自动化的认识不统一，到底是在负荷控制系统的基础上扩充还是另外新建一个系统?应具有哪些功能?这些问题都是各有看法，用户需求各异，而且各电力设备厂家对配网自动化的理解各异、产品特色各异，都是按照各自的理解来设计生产产品。低压配电管理自动化目前既没有总体的规划，也没有一个统一的技术原则。

3　国外配电网管理的现状

在一些工业发达国家中，配电自动化系统受到了广泛的重视，国外的配电自动化系统已形成了集变电所自动化、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)，其功能多达140余种。

国外著名电力系统设备的制造厂家基本都涉足配电自动化领域，如德国西门子公司、法国施耐德公司、美国COOPER公司、摩托罗拉公司、英国ABB公司和日本东芝公司等，均推出了各具特色的配电网自动化产品。

日本是配电自动化发展得比较快的国家。到1986年，全国9个电力公司的41610条配电线路已有35983(占86.5％)条实现了故障后的按时限自动顺序送电，其中2788条(占6.7％)实现了配电线开关(指柱上开关)的远方监控(包括一半的和计算机监控)。

日本从20世纪50年代开始在配电线上采用自动隔离故障区，并向健全区(无故障区)恢复送电的按时限顺序送电装置：60-70年代研究开发了各种就地控制方式和配电线开关的远方监视控制装置；70年代后半期开始利用计算机构成自动控制系统：其后由于电子技术、计算机技术及信息传送技术的发展，配电自动化计算机系统及配电线远方监视控制系统在实际应用中得到了很大的发展。

新加坡公用电力局在20世纪80年代中期投运并在90年代加以发展和完善的大型配电网的SCADA系统，其规模最初覆盖其22kV配电网的1330个配电站，目前已将网络管理功能扩展到6.6kV配电网，进而覆盖约4000个配电站。

芬兰“Espoo Sahko”电力配电公司的配电自动化覆盖了该公司的85000个用户。8座110kV／20kV的变电站，1100km的20kV馈电线和1400个20kV／0.4kV配电变电站。

从国外配电自动化系统采用的通信方式看，尚没有一种通信技术可以很好地满足于配电系统自动化的所有层次的需要。在一个配电自动化系统中，往往由多种通信技术组合成综合的通信系统，各个层次按实际需求采用合适的通信方式。

国外配电自动化系统采用的通讯方式不一致，在一个配电自动化系统内，往往由多种通讯技术组合成综合的通讯系统。各个层次按实际需要采用合适的通讯方式。日本比较普遍的是利用通信电缆和配电线路来传送信号，欧美等国家广泛采用无线寻呼通讯网络和有线通信相结合的方式。

目前，使用较多的配电线信号传送方式有：音频控制方式、音频电流传送方式和位相脉冲方式。利用专用电话线或CATV有线电视电缆，采用屏蔽双绞线(RS-485)、光导纤维等方式，也是广泛采用的配电自动化通讯方式。UHF和VHF电台、调制广播(FM)和调幅广播(AM)多用来作负荷监控的信道，无线扩频和一点多址微波通信大多用于配网自动化的通讯主干线。

国外的配电自动化的发展经历了从各种单项自动化林立，号称为“多岛自动化”的配电系统，向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展的过程。目前已经具有相当的规模，并且从提高配电网运行的可靠性和效率，提高供电质量，降低劳动强度，充分利用现

有设备的能力，缩短停电时间和减少停电面积等方面，均带来了可观的经济效益和社会效益。目前，国外正致力于配电自动化专家系统和配电网仿真培训系统等的研究。并且在研究通过负荷分配的优化来减少网损，对变压器负荷进行管理，以最大限度地利用变压器容量并降低系统有功损耗，以及按即时电价对用户负荷进行管理等。

4 国内低压配电网管理的发展方向

目前国内对低压配电管理还没有迫切的需求。但是随着国内的配电管理水平的逐渐发展，配电管理要求的提高，低压配电管理的需求就会显现出来。

早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按“功能定向”的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。

另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中。

低压配电管理的发展方向和其他的电网管理一样，就是发展低压配电自动化，将低压配电网也纳入配电网自动化的管理范围，或者形成单独的低压配电网管理系统，然后在各级配网管理系统的基础上，设置一级配网综合管理系统(自命名)，各个子系统相互独立，互不影响，有各自的数据采集通道，同时向上级提供原始数据。

低压配电自动化由配电监控终端、通信系统和主站系统组成。

配电监控终端应能完成低压配电部分所有数据的上传，笔者认为配电监控终端的功能至少要包含以下几种：

1)模拟量采集采集配电运行的电参量，包括电压、电流、角度、谐波等基本参数。

2)状态量采集采集例如开关位置、门禁状态和保护动作情况等状态量。

3)远程或者自动控制功能 是指远方控制开关的闭合与关断，也可调节有载调压设备升压或降压，以达到满足电压质量、无功补偿和负荷平衡的目的。

4)转抄数据 配电监控终端是用作监测控制的，不能用作计量，因此需要具有转抄数据的功能，可以将电表的数据转抄过来并发送给系统主站。随着技术的发展，当配电监控终端也具有计量功能的时候，就可以去掉转抄的功能。

低压配电自动化不象中高压配电自动化那样需要检测和判断故障区域、隔离故障区域，恢复正常区域供电。

低压配电自动化通信系统是组成低压配电管理的关键部分。目前的通讯方式有几种可以选择，一是通过有线的方式，二是通过移动公网的GPRS／CDMA方式，三是通过专用的无线数传电台组建一个单独的通讯网络。

在低压配电网中，配电变压器安装的位置多种多样，现场环境也多种多样，根本没有一种通信方式满足所有的环境。这就需要不同的通信方式相互配合，来完成所有配电设备的数据采集、控制工作。

主站系统是低压配电管理的核心部分，所有的功能都是由主站系统提供的。它主要完成原始数据的采集、统计分析、发布数据，另外还有附属的系统管理等功能。

在设计主站系统时，要考虑到系统容量以及和其他系统的接口。系统容量要满足将来该系统所覆盖区域内的所有的低压配电网设备的管理，同时要考虑到社会和经济的发展带来的新的配电需求。主站系统要预留一个接口，方便于其他系统连接，从其他系统提取数据，并从其他系统获取数据。

5　结束语

随着社会以及科学技术的发展、人们的生活水平的不断提高，用户负荷情况变的越来越复杂，人们对电力的需求越来越大，对供电质量与供电可靠性的要求也日益提高。为此，我们必须加快配电自动化技术的发展，使得供电技术发展能够跟得上科学技术发展的步伐。

推荐访问:发展方向 低压 探讨 配电网 管理