配电网自动化的原理与应用

为了与输电网自动化的能量管理系统（Energy Management System，EMS）相对应，通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合配电网自动化系统，称为配电管理系统（Distribution Management System，DMS）。从事电力工作的广大业内人士一般将EMS概括为计算机硬件+SCADA软件+PAS软件，其中SCADA为数据采集与监控（Supervisory Control And Data Acquisition），PAS为电力系统应用软件（Power Application Software），亦称为高级应用软件。类似地，可以把DMS概括为计算机硬件+配电SCADA+DPAS软件+配电管理，其中DPAS是指配电系统高级应用软件。由此可见，DMS比EMS包括的内容更要广泛。而本章讨论的配电网自动化系统（Distribution Automation System，DAS）是DMS中最主要的内容，它是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统，它所包括的内容有：

1.配电SCADA系统

配电SCADA系统，即配电数据采集与监控系统，它采集安装在各个配电设备处终端单元上报的实时数据，并使调度员能够在控制中心遥控现场设备。它一般包括数据库管理、数据采集、数据处理、远方监控、报警处理、历史数据管理以及报表生成等功能。SCADA包括配电网进线监控、开闭所和配电变电站自动化、馈线自动化和变压器巡检及无功补偿四个部分。其中，配电网进线监控是指对配电网进线变电所开关位置、保护动作信号、母线电压、线路电流、有功和无功功率以及电能量的监视。馈线自动化（Feeder Automation，FA）是指在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态和馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方合闸和分闸操作；在故障时获取故障记录，并自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对非故障区域供电。开闭所和配电变电站自动化（Substation Automation，SA）是指对配电网中10kV开闭所和小区变的开关位置、保护动作信号、小电流接地选线情况、母线电压、线路电流、有功和无功功率以及电能量的远方监视、开关远方控制、变压器远方有载调压等。变压器巡检是指对配电网中变压器、箱式变电所的参数进行远方监视，无功补偿是指对补偿电容器进行自动投切和远方投切等。

2.地理信息系统(www.xing528.com)

地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是将配电网设备的地理位置与一些属性数据库（如用户信息、需方管理上报的实时数据等）结合，以便操作和管理人员更加直观地进行配电网的动态分析和运行管理。配电自动化中的GIS主要包括设备管理、用户信息系统、SCADA功能及故障信息显示等。其中，设备管理（Facilities Management，FM）是指将变电站、馈线、变压器、开关、电杆等设备的技术数据反映在地理背景图上，便于进行设备及其静态信息的查询；用户信息系统（Customer Information System，CIS）是指借助GIS对大量用户信息，如用户名称、地址、账号、电话、用电量和负荷、供电优先级、停电记录等进行处理，以便于迅速判断故障的影响范围，而用电量和负荷的统计信息还可作为网络潮流分析的依据；SCADA功能及故障信息显示是指GIS通过调用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地点和影响范围，选择合理的操作顺序和路径，并自动显示故障处理过程的进展信息。

3.需方管理

需方管理（Demand Side Management，DSM），是指电力的供需双方对用电市场进行管理，以达到提高供电可靠性，减少能源消耗及供需双方费用支出的目的。其内容包括负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化两个方面。其中，负荷监控与管理（Load Control Management，LCM）是根据用户情况进行综合分析，确定最优运行和负荷控制计划，对集中负荷及部分工厂用电负荷继续监视、控制和管理，通过合理的电价结构引导用户转移负荷，平坦负荷曲线，降低运行成本，实现负荷均衡化；远方抄表与计费自动化（Automatic Meter Reading，AMR）是指通过各种通信手段读取远方用户电表数据，并将其传至控制中心，自动生成电费报表或曲线等。