摘　要　首先阐述了与配电自动化和变电站自动化有关的几个名词术语的概念和含义。根据城网特点，分析国内现状，指出在近期城网建设和改造中，不宜大量采用配电管理系统(DMS)，在有条件的地区可先上配电自动化系统，包括变电站自动化和馈电线自动化。要做好规划，进行技术经济比较，注重效益，讲究实用。
关键词　城网改造　配电管理系统　配电自动化
分类号　TM 727.2　TM 764

TACTICS FOR DISTRIBUTION AUTOMATION SYSTEM
IN BUILDING AND REFORMING URBAN NETWORKS

Wang Jirong(The National Electric Power Dispatching and Communication Center of China, 100761, Beijing, China)

Abstract　Several concepts about distribution automation and substation automation are clarified. According to the characteristics of urban networks, the status quo is analyzed in China. It is not suitable for greatly applying distribution management system (DMS) to build and reform urban networks in recent times. If possible, distribution automation system may be firstly implemented, including substation automation and feeder automation. It is imperative to make overall planning, to compare in technical and economical aspects, to lay stress on economic results and practical results.
Keywords　urban network reformation　distribution management system (DMS)　distribution automation (DA)

0　引言

　　随着国民经济的持续发展，电网装机容量迅速增长，近几年来电力供应紧张状况暂时得到缓解。目前存在的主要问题是，居民普遍反映进户线截面小，电表的容量不足，难以满足生活用电的需求。目前，我国居民生活用电约占整个用电量的10%，而发达国家居民生活用电占整个用电量的30%以上。加强城网建设和改造，是解决电网的瓶颈问题，开拓电力市场，促进用电消费，拉动国民经济增长的一项重要措施，国家有关部门决定投入巨资用于城网、农网建设和改造是适时的。长期以来我国电力企业把大量资金用于电源建设，对电网的投入不足，是造成城乡电网薄弱的原因之一。近来，国家电力公司决定，工作重点由重电源建设转移到重电网建设和改造上来，强调城网改造要依靠科技进步，采用先进成熟的技术，由中档适用走向产业升级和更高的技术发展阶段。配电自动化是城网建设和改造中现代化管理的重要手段，下面就城网建设和改造中的配电自动化工作谈谈想法。

1　做好规划

　　城网建设和改造工作进展较快，截至1998年9月，国家电力公司分两批批准的29个城市电网建设和改造项目已正式开工，3年投资规模约500亿元，现正积极进行第3批城市电网建设和改造项目的前期准备工作，今年还将开工一批。预计明年将启动200个左右城市电网建设和改造工作。面对大量的城市电网建设和改造工作，体现科技进步的配电自动化工作，一定要紧密配合一次系统改造，做好规划工作。规划的编制既要考虑长远发展，又要结合本地区的实际情况；既要考虑总体布局，又要考虑分步实施；要充分分析本地区实施配电自动化的必要性和可行性，做好技术和经济比较。要坚定不移地贯彻“安全可靠、经济适用、符合国情、需求第一、效益为上”的原则，做到科学规划，合理布局，精心建设。

2　选准功能

2.1　澄清概念
　　由于对配电管理系统(DMS)、配电自动化(DA)、变电站综合自动化系统、变电站自动化、无人值班变电站等术语无统一定义，标准和功能规范尚不完善，存在概念不清的问题，所以在选择系统时要仔细推敲系统功能。
　　笔者认为配电管理系统(DMS)包含范围较广，其主要功能有：数据采集和监视(SCADA)及其配套的应用软件(主要包括网络拓扑、状态估计、调度员潮流、负荷预报、无功功率/电压优化、短路电流计算等)，用电管理(主要包括负荷管理、报装扩容、电能量自动计量与结算)，自动绘图/设备管理、故障投诉管理(TCM)，配电自动化系统等。
　　配电自动化系统是配电管理系统(DMS)的主要组成部分，主要包括变电站自动化和馈电线自动化。主要功能有：运行状态监测和控制、故障定位和隔离、无故障区自动恢复供电、网络重构、无功功率控制和电压调整等。
　　变电站综合自动化系统即变电站自动化系统(变电站综合自动化是我国较为普遍的说法，笔者曾建议取消“综合”一词，但因流传较广，一直延用，近日获悉“变电站自动化”、“变电站自动化系统”已被IEC TC57技术委员会正式采纳并定义为标准的名词术语)。目前，变电站自动化系统大致可分为两种基本模式：
　　a.变电站采用常规的二次设备，包括继电保护设备和远动设备，有的具有当地监视功能。
　　b.变电站自动化，利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备(包括测量、信号、控制、保护、自动装置和远动装置等)经过功能组合，实现变电站自动化，取消常规的监视、测量、控制屏。其中功能组合一种方式为保护和远动装置从测量单元合并；另一种方式为保护和远动装置相对独立，经网络集成。目前，推荐后一种方式。
　　无人值班变电站是变电站的一种管理模式。有两种管理方式：一种是无自动化信息送调度端，不能执行远方控制命令。早在50年代就有这种简单的无人值班变电站。另一种是利用现代技术，通过科学手段，能在调度端监视变电站的主要信息，并在调度端进行遥控、遥调操作，变电站全部无人、少人或无人值班有人值守。目前，推广无人值班变电站指后者。
2.2　选择功能
　　配电管理系统(DMS)在我国处于起步阶段，尚无标准和规范可循，也无长期运行经验，只在沿海发达地区的几个小区内，有配电自动化系统投入运行。鉴于此，在功能选择上要慎重，要做深入细致的工作，进行投入和产出的经济比较，不能盲目追求新技术，要根据本地的实际，量入而出。DMS是一项复杂的系统工程，涉及面广，要做大量的基础工作，国内无成熟产品，处于开发阶段。笔者认为，目前不宜全面建设DMS，可以在有条件的地区进行试点。引进DMS系统耗资大，有的应用软件不符合国情，若无技术力量，难以发挥效益。就目前的国情，宜先上配电自动化系统。
　　由于配电网结构繁杂，各地区调度管理模式不同，实施配电自动化难度较大。主站端应选择功能分布、具有网络结构、便于功能扩充和完善的系统。
　　配电自动化系统主要由变电站自动化系统和馈电线自动化系统构成。
2.2.1　变电站自动化系统
　　近几年变电站自动化发展迅速，主要功能为：数据采集和处理、运行状态的监测和控制、与继电保护装置和上级控制中心或其他控制系统通信等。
2.2.2　馈电线自动化系统
　　广义讲馈电线自动化是指配电网线路的自动化，涉及配电网的高压、中压和低压3个电压等级。各有不同的技术特点，本文重点讨论中压(10 kV)馈线自动化。其主要功能为：运行状态的检测，即通过线路终端设备(FTU)，将线路的实时运行数据送到控制中心SCADA系统或某一集控站；故障定位、故障隔离、非故障段的自动恢复供电，该功能由安装在馈电线路上的柱上开关、分段器和重合器组成。当馈电线路上某段发生故障时，通过继电保护动作来实现；无功功率/电压优化，由安装在馈电线路上的电容器组和分步调整的变压器来实现，达到提高电能质量和降低网损的目的。

3　值得注意的几个问题

　　配电自动化系统功能的实施，关键在于基础工作是否扎实，是否具备实现配电自动化功能的条件。
3.1　领导重视，人员落实
　　要组成以领导为核心的工作组。工作组的成员应有一次、二次的技术人员参加，负责电网的总体规划和改造，负责柱上开关、分段器、重合器、线路终端设备(FTU)、通信方式的选型和工程实施。目前技术力量从数量上和技术水平上都远不能满足工作需要。科技发展以人为本，人才培养至关重要。
3.2　选好设备，货比三家
　　为了适应城网改造的需要，目前，许多厂家都在研制配电网需要的产品。因此，在选择设备时应注意设备的可靠性、功能的可扩性和环境的适应性。一次设备(柱上开关、分段器、重合器)的可靠性直接关系到配电自动化功能的实施。国外产品质量较好，但价格高，设备选购要立足国内，选择质量合格经过认证的产品。开发配电自动化系统的厂家很多，因无统一标准和定义，选择系统时要实地考察具体功能，详细了解已有多少套系统投入运行，应用情况如何，开放性怎样。线路终端设备(FTU)安装在户外或开关柜中，它受气候变化的影响和强电、磁场干扰，应能适应恶劣环境的要求。开关设备和线路终端设备(FTU)必须有可靠的工作电源和操作电源。选择各类设备时宜采用议标方式，要货比三家，注重性能价格比。
3.3　通信方式，因地制宜
　　控制中心和远方终端之间的信息传送，需要有效的通信手段。但输电网和配电网对信道的要求不同。配电网结构繁杂，分布地域广阔，终端节点数量大，通道相对距离较短，传输速率要求不高，运行环境比较恶劣。因此，在选择通信设备时要特别注意其可靠性、可维护性、经济性，能承受气候变化的影响和强电、磁场的干扰，有可靠的工作电源，要经济实用。通信技术发展迅速，可供选择的产品较多，目前主要的通信方式有：电话线(拨号)、无线(一点多址)、配电线载波、光纤、电缆等，有条件的地方可组建城域网。总之，要根据本网的特点选择不同的设备和不同的通信方式，宜组成混合式通信网络。
3.4　实事求是，注重效益
　　城网和农网建设和改造工程为配电网自动化带来勃勃生机，许多厂家也以此为契机，开发了许多配电自动化产品。作为运行单位要全面分析本单位的具体情况，是否具备运行配电自动化系统的基础条件，技术力量如何，功能投运的经济效益怎样。条件尚不成熟时，首先做好基础工作，再选购配电自动化系统，系统投运就应实用。

4　结语

　　国家投入大量资金用于城网和农网的建设，为配电网自动化的发展奠定了丰厚地经济基础，为使配电网自动化健康有序地发展，一次和二次系统要紧密配合，做好规划，分步实施，讲究实用，注重效益，加强指导，制定标准和功能规范，使配电网自动化系统投入运行后能发挥其经济效益和社会效益。

作者简介：王积荣，女，1940年生，教授级高级工程师，副总工程师，长期从事电网调度自动化技术管理工作。
作者单位：国家电力调度通信中心　100761　北京