配電自動化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡技術(shù)，將配電網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進行集成，構(gòu)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理。它是實時的配電自動化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。 1 配電網(wǎng)自動化的特點和要求 1．1 終端設備工作環(huán)境 對于輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端設備，一般安裝在變電站里，運行環(huán)境溫度在0℃至55℃范圍，但是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，有大量的終端設備是安裝在室外的，滿足設備運行性能指標要求的環(huán)境溫度在-25℃至65℃范圍，濕度要求為95%。此外，還要滿足防風雨、散熱、防雷電等技術(shù)要求。 1．2可靠性 對于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的終端設備進行遠方控制非常頻繁，因此對其可靠性要求很高。 1．3 組網(wǎng) 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的測控對象為進線變電站、配電變電所、10kV開閉所、分段開關、并聯(lián)補償電容器用戶電能表和重要負荷等，因此站點一般會有成百上千甚至上萬個之多。在這種條件下，不僅對系統(tǒng)的組織帶來較大的困難，而且在配電網(wǎng)自動化中心的計算機上處理的信息量也十分龐大。 1．4配套 需要與配電網(wǎng)的改造配套進行，例如配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化、配電線分段化等。沒有配電網(wǎng)的科學拓撲結(jié)構(gòu)，配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)、組織方式也難以確定。 2 配電自動化的發(fā)展現(xiàn)狀 2．1 基于自動化開關設備相互配合的配電自動化階段 主要設備為重合器和分段器等，不需要建設通信網(wǎng)絡和計算機系統(tǒng)，其主要功能是在故障時通過自動化開關設備相互配合實現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域恢復供電。這一階段的配電自動化系統(tǒng)局限在自動重合器和備用電源自動投入裝置自動化程度較低，具體表現(xiàn)在：第一，僅在故障時起作用，正常運行時不能起監(jiān)控作用，不能優(yōu)化運行方式；第二，調(diào)整運行方式后，需要到現(xiàn)場修改定值；第三，恢復健全區(qū)域供電時，無法采取安全和最佳措施；第四，隔離故障時需要經(jīng)過多次重合，對設備沖擊很大。 這些系統(tǒng)目前仍大量應用。 2．2基于通信網(wǎng)絡、饋線終端單元和后臺計算機網(wǎng)絡的配電自動化系統(tǒng) 在配電網(wǎng)正常運行時也能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能及時察覺，并由調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和恢復健全區(qū)域供電。 2．3 增加了自動控制功能 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了第三階段的配電自動化系統(tǒng)。在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎上增加了自動控制功能，形成了集配電網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、需方管理（DSM）、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務系統(tǒng)和工作票管理等于一體化的綜合自動化系統(tǒng)，形成了集變電所自動化、饋線分段開關測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠方抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS），功能多達140余種。現(xiàn)階段的配電自動化以此為目標建設和完善。 3 配電自動化管理系統(tǒng)所產(chǎn)生的效益 3．1 提高供電企業(yè)的經(jīng)濟效益 第一，通過自動化和規(guī)范化管理，大大提高了配電生產(chǎn)管理部門的工作效率，從而促進服務質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)營效益的大幅度提高。 第二，配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)的規(guī)范化和標準化，避免了配電設備及工器具的漏檢、漏查，從而避免了不應有的經(jīng)濟損失。 第三，計算機網(wǎng)絡化管理，實現(xiàn)了計算機資源的高效利用，大大降低了計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的總費用投入。 第四，統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集功能的實現(xiàn)，避免了生產(chǎn)管理單位重復錄入數(shù)據(jù)，減少了人力資源的浪費，避免了由于數(shù)據(jù)大量冗余而購置和占用大量存儲設備，達到了節(jié)約增效的目的，直接降低了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的成本。 3．2 提高企業(yè)服務質(zhì)量 第一，通過配電網(wǎng)的自動化管理，降低了事故率，提高了事故處理效率，提高了電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，為電力行業(yè)的的優(yōu)質(zhì)服務打下了基礎。 第二，對用戶的故障報修能夠做出準確和及時反應，大大縮短了到場及現(xiàn)場檢修時間，提高了企業(yè)服務的質(zhì)量。 3．3 提高綜合業(yè)務效率 第一，對配電信息進行統(tǒng)一采集、加工、處理，減少冗余環(huán)節(jié)，提高了勞動生產(chǎn)率。 第二，利用網(wǎng)絡傳送業(yè)務信息、工作單自動傳送，減少了手工操作、實現(xiàn)無紙化作業(yè)。 第三，全面、及時地掌握配電生產(chǎn)管理信息綜合數(shù)據(jù)，使業(yè)務處理工作達到準確、及時和高效。 第四，簡化業(yè)務處理過程，降低出錯率。 第五，便于實現(xiàn)業(yè)務處理時限考核及工作質(zhì)量管理時限考核。 第六，提供綜合信息管理所需配電業(yè)務數(shù)據(jù)，便于建立計算機輔助決策系統(tǒng)。 4 配電自動化管理系統(tǒng)必須注意的問題 4．1 規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架 規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。 將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化，并將10kV饋線進行適當合理的分段；保證在事故情況下，110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負荷的能力。 4．2 加強領導，統(tǒng)籌安排，分步實施 配電自動化及管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門諸多，為此，必須加強領導，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實施，以實現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。 4．3 解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題 由于配電自動化（DA）涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AM/FM/GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過AM/FM/GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA在這方面的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AM/FM/GIS的一體化頗為重要。所謂一體化，就是指GIS作為計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分，整個系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)（包括圖形數(shù)據(jù)）的一致性得以保證，使得SCADA和AM/FM/GIS通過一個圖形用戶界面（GUI）集成在一起，從而提高系統(tǒng)的效率和效益。 4．4 配置合理的通信通道 通信系統(tǒng)信道的選用，應根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。 4．5 選擇可靠的一次設備 對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的如下要求：第一，三遙接口。模擬量接口：電流互感器或電流傳感器，電壓互感器或電壓傳感器；狀態(tài)接口：開關分、合狀態(tài)，開關儲能狀態(tài)，SF0壓力狀態(tài)；控制接口：分閘控制，合閘控制。第二，操作電源。滿足開關操作時的電源供應：交流失電后，與控制設備配合能滿足數(shù)據(jù)通信和故障隔離、恢復供電對動作次數(shù)的要求。第三，開關設備：高可靠性、機械壽命不少于5000次，免檢修、少維護、小型化，可電動手動操作，具有開關分合狀態(tài)及儲能狀態(tài)提示。 5 配電自動化的發(fā)展趨勢 5．1 從多島化到集成的配電管理系統(tǒng)DMS 傳統(tǒng)的配電自動化，就是由一些單項、分散的多島自動化所組成，功能相互重疊、數(shù)據(jù)不能共享、通道不能借用、功能不能互補。借助計算機通信和網(wǎng)絡技術(shù)把單項自化系統(tǒng)相互連接起來，例如將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、負荷管理（LM）和管理信息系統(tǒng)（MIS）通過少量接口轉(zhuǎn)換實現(xiàn)互聯(lián)而組成一個混合系統(tǒng)。解決問題的最佳途徑，即遵循“開放系統(tǒng)”最大限度地保護用戶原有硬軟件投資的原則，采用開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（OSA），實現(xiàn)多應用系統(tǒng)產(chǎn)品廠家系統(tǒng)集成的道路。 5．2 配電網(wǎng)優(yōu)化運行 電力市場的不斷完善迫使電力企業(yè)以效益為目標，把工作重心轉(zhuǎn)移到效率管理、降低成本和為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務上。這使得供電企業(yè)必須不斷地分析電網(wǎng)的運行性能、制定電網(wǎng)優(yōu)化運行的方案。 5．3 定制電力技術(shù)的應用 定制電力（Custom Power）技術(shù)是Narain G.Hingorani任職于美國電力科學研究院（EPRI）時和柔性輸電（FACTS）技術(shù)一起提出的。其核心內(nèi)容是電力電子設備的應用。該項技術(shù)可以解決電壓突升、突降和瞬時斷電等配電系統(tǒng)擾動所引起的種種問題，可補償電壓下降及短時斷電，對諧波進行有效的濾波，補償相電流的不平衡，改進功率因數(shù)，其對提高供電質(zhì)量方面有著廣闊的前景，值得研究。 6 結(jié)語 綜上所述，配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶的服務，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良 好的社會綜合效益。隨著全球范圍內(nèi)電力工業(yè)的市場化改革，供電企業(yè)將面臨諸如進一步提高供電可靠性，降低企業(yè)運營成本，以及為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務等許多新的壓力。如何使配電自動化系統(tǒng)適應電力市場環(huán)境的要求，并通過實施配電系統(tǒng)的綜合自動化來降低供電企業(yè)的運行成本，同時提高對客戶的服務質(zhì)量，將成為今后供電企業(yè)和科研工作者共同關注的問題。因此，開發(fā)出技術(shù)先進、功能實用的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是大家共同的目標。 參考文獻： 1．王士政.電網(wǎng)調(diào)度自動化與配電自動化技術(shù)[M].北京：中國水利水版社，2003年第一版. 2．劉健，等.配電自動化系統(tǒng)[M].北京：中國水利水電出版社，2003年第二版. 3．王明俊，等.配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展[M] .北京：中國電力出版社，1999年第一版. 4．薛濤.淺談配電系統(tǒng)自動化功能和作用[J] .機械與電子，2006，11. 5．徐臘元.我國配電自動化的發(fā)展及實施方案[J].電工技術(shù)雜志，2003，2.