0引言
随着科学技术的发展，自动化控制技术在电网中的应用越来越广泛，出现了智能配网调度自动化系统，该系统的应用可以提高电网运行的稳定性和安全性，配电自动化主要应用了现代数据通信技术、计算机技术、信息管理技术、自动控制技术,集成配电网的电网结构、实时运行、电网结构、用户以及地理图形、设备等信息进行集成,实现电网的自动监控和管理。
1智能配网调度自动化系统的整体结构
配网调度自动化系统主要包括配网主子站系统及通信系统等。配电网能够自动采集配电设备的数据，并通过信息系统将这些数据上传至主站，通过主站系统对整个配电网进行管理和监控。配网自动化系统通常包括三层结构：配网主站、配网子站、配电终端。（1）主站层配网主站主要包括SCADA服务器、历史数据服务器、配电网分析应用服务器、前置采集服务器、WEB服务器、信息交换服务器，及维护工作站、调度员工作站、物理隔离装置、报表工作站、局域网络设备、防火墙、对时装置及相关外设等。为了提高配电主站的开放性、可替代性、安全性及可靠性，配电主站硬件应该选择标准化的通用设备。交换机、服务器等关键节点采用冗余配置，任何节点发生故障不影响系统的运行和系统主要功能的丧失。配电主站系统的硬件支撑平台通常采用基于WindowsNT系统或者是基于Unix操作系统的计算机，数据库支撑平台采用大型的商业数据库。智能配网调度自动化系统主站采用分布式结构，其硬件结构图如图1所示。其中通信方式主要包括光纤通信方式和无线公网通信方式两种，根据配电网的实际情况建设相应的网络通信通道。光纤通信方式包括PON技术和工业以太网技术。为了提高智能配网调度自动化系统的性能，使其便于升级管理，因此在对系统软件进行设计时，应该采用模块化结构和分层的设计思路。配电网自动化系统完成数据的采集和处理之后，通过软件界面，对配电网进行监控。主站软件系统的结构如图2所示。（2）配网子站层配网子站层主要功能是向上实现和配网主站之间的通信，向下实现和所辖区域内的终端设备（TTU，FTU，DTU等）之间的通信，上下传达各种实时信息，将数据集中在一起，便于通信系统的优化及建设。配电子站层的功能除了通信之外，还具有所辖区域内故障隔离、诊断及恢复的功能。由于配电子站处于变电站中，因此，部分子站还可采集变电站中的线路信息，对配电网进行控制和监视。（3）终端层配电网终端层处于整个系统的最底层，采集相应的设备运行信息。
2关键技术
2.1智能测控终端
测控终端以高速工业网络技术和先进的DSP数字信号处理技术基础研制的一种新型配电网自动化终端，该装置具有通信功能、独立保护插件功能、WEB发布功能及三遥、保护、灵活组态配置功能，它和主站相互配合实现对配电线路运行的检测，对故障进行识别，一旦发生故障及时对故障区域进行隔离，并恢复非故障区域的运行。此外，测控终端还具有遥控、遥信、遥测功能，并实时采集相应的状态信息如开关储能、开关的分合位置、接地刀闸等，通过配置相应的电表和参数实现遥信的消抖设置、遥信取反、双点合并、提出重要遥信上送、灵活排序等功能。遥测终端标准配置可采集众多状态量信息，增加增加遥信输入板组件扩充状态量采集的容量。
2.2分界开关控制单元
由于分界开关控制器具有串口通信功能，电力部门设计相应的通信方式，建立相应的通信箱和局端数据监测站，对远方数据进行监测。局端数据监测站由1台PC机构成，在PC机上安装相应的应用软件，通过CDMA、GPRS及手机GSM短信转发或者是有线方式对控制器进行通信、管理；GPRS、CDMA通信模块可以安装在通信箱中或者是控制器内部。
2.3分段开关控制单元
分段开关控制单元也就是FTU，它的主要功能是对局端、站端的数据进行监控、对开关进行远程操作及隔离定位故障、恢复供电等。
2.4自愈控制技术实现方式
智能电网运行中其故障的处理一般包括两个阶段，分别为智能预警阶段和事故自愈处理阶段。电网设备安全运行时，系统实时在线智能预警检测，一旦发现警戒状态及时报警并处理，使设备恢复正常运行。如果发出警报没有及时进行处理则设备可能转成异常状态。设备进入自愈状态之后，系统自动启动自愈控制功能，对异常问题进行处理，实施策略控制尽量缩短事故的影响范围，然后进行人工干预，实现自愈控制，恢复设备的安全运行。从故障处理角度分析配电网自愈控制适用技术，本文主要分析了运行监视方式、基于配电自动化主站的集中控制方式、基于时序配合的就地控制方式三种。（1）运行监视方式该方式对终端进行远程控制，监控故障指示器终端或者是其他自动化终端，将相应的故障信号、电网运行状态及时传送至主站，实时监控配电网络运行状态，定位配电网络故障。最常用的运行监视方式为基于故障指示器终端的监视方式。故障指示器终端安装在电力设备中如电力电缆、架空线、环网柜、箱式变电站、电缆分支箱等，根据故障电流指示的故障检测相应的线路分支、出线及区段，通过智能电网中的通信模块将故障信息上传至主站，确定故障点、分支及区段，缩短了电网自愈的实践，如图3所示。（2）基于时序配合的就地控制方式根据技术原理可将基于时序配合的就地控制方式的实现方式，分成就地重合器方式和电流级差保护方式2种。就地重合器方式馈线自动化通过变电站出线开关和架空（或混合）线路配套的电压或电流型开关成套设备间逻辑配合实现的。电流级差保护方式的实现依托变电站带延时速断保护的出口开关和分支线路断路器或分段断路器之间的相互配合。采用该种控制方式不需要配电自动化子站、主站的参与，具有稳定性好、故障处理速度快的经济成本低的优点，但是也存在一定的缺点，如开关动作次数多，停电影响区域大，不能优化控制转供方式。该技术方式适用于供电可靠率要求相对较低区域的架空输电线路，以及对于一些偏远的负荷分散且较少的区域。（3）基于配电自动化主站的集中控制方式集中控制系统由配电主站、通信通道、配电终端、配电子站（可选）构成。配电终端和相应的一次开关配置形成电动操作机构。配电主站要配置完整的FA功能和SCADA，如果采集的信息满足精度和数量的要求，则根据实际发展需求进行合环校验、状态估计等，并拓展潮流计算。主站集中控制式馈线自动化的典型示例见图4。Q1和Q2为开关，当开关之间发生非单相接地故障F1时，开启线路出口保护模式，QF1断路器动作切除故障线路；Q1处装设的FTU检测到故障电流，Q2处的FTU没有检测到故障电流，则系统自动确认故障发生在Q1与Q2之间，遥控跳开Q1和Q2对故障进行隔离，并遥控合上线路出口的QF1断路器；最后合上正常运行状态下处于分断位置的联络开关Q3，将非故障区域的供电恢复。此种基于通信的自愈控制方式的关键是集中控制，综合了重合闸、远动终端（RTU）、电流保护功能，将故障快速切除，实现故障的快速隔离和恢复。
3结束语
随着科学技术的发展，自动化控制技术应用的越来越广泛，本文主要分析了自动化控制技术在智能电网中的应用，实现电网的实时运行状态采集、远程设备监控及故障的快速定位、检测等，提高了电网运行的稳定性。
作者：林怀德 位：广东电网有限责任公司佛山禅城供电局
