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配电网自动化系统 许克明 熊 炜 编著 1.1 配电网及其特点 1.1.1 电力系统的划分 电力系统可划分为输电系统和配电系统。 配电网与输电系统，原则上按其功能来划分。但通常按输电系统的降压变电站中主变高压/中压侧来划分，高压侧断路器及其联系的网络属于输电系统，另一侧则为配电网。 可以简单地认为，配电网为地区级调度管理的电力网。配电网按电压等级划分，可分为三类，即高压配电网(110 kV，35 kV)、中压配电网(10 kV，6 kV)和低压配电网(0.4 kV，220 V)。 1.1.2 配电网的特点 1)配电网地域比较集中。 2)电压等级低、级数多，单条馈电线传输功率和距离一般不大。 3)网络结构多样、复杂。 4)电缆线路与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。 5)配电网中性点接地方式有以下两类： ①中性点有效接地系统。 ②中性点非有效接地系统。 6)配电网内设备类型多且数量大，多种设备装于露天，工作条件恶劣。 7)配电网内运行方式多变。 8)配电网中采用的通信方式多，但通信速率往往没有输电系统要求高。 9)配电网中，即使自动化程度较高，仍需要 人工操作；而输电系统内，大多数设备为自动控制。 10)配电网中有大量电力、电子等非线性负荷，故将产生不容忽视的谐波。谐波必须 抑制。 1.2 配电网自动化的概念 1.2.1 配电网自动化系统的含义 配电网自动化系统(Distribution Automation System—DAS)是一个涵盖面很广，用于管理与运行配电网的综合自动化系统，包含了配电网中的变电站，馈电网络及用户的管 理、监控、优化等功能。 配电网自动化，其功能内容大致可以分为四个方面，即：变电站自动化、馈电线自动化，需方用电管理(与用户自动化概念相同)及配电管理自动化。 1.2.2 关于配电管理系统与配电网自动化系统概念的说明 20世纪80年代，首先提出配电网自动化系统的美国，对DAS有如下定义： 配电网自动化系统，是能够实时监视、协调和运行配电系统的部分元件和全部元件的一 个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。 配电网自动化是由若干功能独立的自动化系统，如配电网SCADA系统、馈电线和变电站自动化系统、负荷管理和监测系统等，有机地集成为一体实现的自动化。 2)当今，我国将变电站自动化、馈电线自动化、需方用电管理及配电管理自动化的有机集成称为配电管理系统(Distribution Management System—DMS)；将第一和第二部分相关的自动化系统合称配电自动化 (Distribution Automation—DA)。 1.2.3 EMS与DMS在电力系统中的关系 1)配电自动化(Distribution Automation—DA)。 下面对DA的主要子系统做简要说明。 ①配电变电站自动化(Substation Automa-tion—SA)。 ②馈线自动化(Feeder Automation—FA)。 ③配电网的通信系统。 ④DFACTS技术。 ⑤远方抄表系统及其他配电自动化技术。 2)配电网实时数据检测与监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition—SCADA)。配电网的实时数据检测与监控系统，是DMS实现自动化管理的基础。 3)配电网地理信息系统(Geographic Information System—GIS)。 4)配电网的负荷管理(Load Management—LM)。 5)配电网的应用软件。 6)工作管理系统(Work Management System—WMS)。 7)调度员培训模拟系统(Dispatcher Training System—DTS)。 8)需方用电管理(Demand Side Management—DSM)。 1.3.2 配电网自动化系统的结构 1)配电网自动化系统通常都设计成开放的积木式结构。 1.4 实施配电网自动化的效益 1)实施变电站综合自动化后，变电站可节 约占地面积，同时，因可以实现无人值班，可节约人力及运行费用。 2)实现潮流控制，调整负荷，改善负荷曲线；充分利用现有设备潜力；推迟或减少新增发配电设备的投入。 3)合理及时调整运行方式，降低网损。 4)系统安全性、灵活性提高。 5)由于采取快速、准确的电压/无功调节，利用DFACTS技术减少停电次数，停电持续 工作环境恶劣，通常要求能在较大温度范围内，湿度高于95%的环境下正常工作，并要考虑防雨、防雷等问题。 3)由于配电网的站端设备数量大、节点多，在一个配电网中往往根据需要，会有多种通信方式混合使用，以减少总的通道数量。 4)在配电网自动