35kV及以下电力网络属于配电网络，其中1kV及以上属于中压配电网；380/220V属于低压配电网。本文要讨论的配电自动化特指10kV中压配电网的自动化。我们坚持“简单、可靠、实用、经济”的原则，统一设计、分步实施，完成了配网SCADA、馈线自动化和在SCADA与GIS一体化平台下的配电管理。

配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA)，馈线自动化(FA，即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM/FM/GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化系统的特点是：信息量大；在线分析和离线管理紧密结合；应用分析和终端设备紧密结合；一次设备和二次设备紧密结合。配电自动化系统的建设应包括以下五方面：配电网架规划、馈线自动化的实施、配电设备的选择、通信系统建设和配网主站建设。

石家庄市“十一五”期间供电量年均增长10.7，2010年供电量预计为36990GWh；2010～2020年供电量预计年均增长6.5，2020年供电量预计为69580GWh。

随着供电量的增长，保证供电的可靠性日益重要，配网自动化的实现将大大提高供电可靠性。

1系统接线

目前石家庄配电网多条线路已实现三分段三联络，每条干线设置3台开关，如图1所示。空心图标的开关为联络断路器，实心图标的开关为分段开关。

图1　配电网干线图
图1　配电网干线图

2系统结构及各部分介绍

2.1自动化终端

系统采用了馈线自动化终端FTU和配变监测终端TTU。

FTU具有基本的遥测、遥信、遥控、遥调功能，并具备对时、事件顺序记录（SOE）、定值远方或当地召唤及修改、自诊断和自恢复、本地操作、故障检测和失电保护、电源监视和失电保护、保护接地、防雷保护、保护与环网（网络重构）等功能，并支持多种通信方式。

配变监测终端TTU主要完成配网配电变压器的无功补偿和配变监测功能，能在线测量三相电压、电流、谐波电压、谐波电流、有功、无功、有功电量、无功电量、功率因数等，能正确控制电容器的投切，使变压器低压三相基本平衡，并使电网功率因数调节至最优状态，设备提供标准的RS232/485通信端口。

2.2通信系统

主站系统：采用24端口100Mbit/s以太网交换机组成双局域网。

主站FTU：主站与自动化终端采用光纤自愈环网进行通信（见图1）。在光纤断线或光端设备出现故障时，可自行丢弃故障线段和故障光端机，重新组成新的环路继续完成通信，提高了通信可靠性；由于所采用的光端机利用了时分复用（TDM）技术，可以在一根纤芯上获得多个独立的通信通道。

主站TTU：TTU终端采用串口通信转换器总线方式组网进行通信。每个TTU箱体中安装1个串口通信转换器，由于串口通信转换器（V.23MODEM）采用FSK（频移键控）的音频调制解调技术对RS232、RS485和FSK信号进行透明转换，同时集成了误码纠错和回声屏蔽技术。串口通信转换器提供的RS232、485接口连接TTU，主FSK模块安装在FTU箱体内，其引出的RS232串口与光端机的其中一个通道连接；再通过光纤自愈环网传到主站，如图2所示。



图2主站与FTU、TTU通信结构示意图
图2主站与FTU、TTU通信结构示意图

2.3主站系统

主站系统以SCADA/DMS与AM/FM/GIS一体化设计，实现了SCADA、馈线自动化、配电GIS以及和其它系统信息集成的功能。构建了一个配置完整、技术先进、功能实用、高效稳定的配电自动化及管理系统。

3系统特点

3.1系统可靠、实用、先进、简单

由于采用技术先进、产品质量稳定、具有多年稳定运行经验的开关设备、光纤通信系统和自动化终端，采用了SCADA/DMS与AM/FM/GIS一体化信息平台，保证工程在计划工期内按设计要求完成各项功能；系统投入运行后一直稳定运行；系统功能并不是追求越多越全，而是根据供电企业的实际需求投入实用的功能，并在供电企业的统一领导下，在实际的业务管理流程中组织落实执行，收到了较好的效果；并且由于系统运行和维护操作简单、方便，适合县级供电企业运行管理人员的使用。改变了某些配网自动化项目久拖不决、运行不稳定、功能不实用、投资大回报小等问题，受到了供电企业领导和运行管理人员的好评。

3.2独特的“网络式保护”与分布式智能和集中控制相结合的技术

系统采用了“分布式智能”与“集中控制”相结合，采用“网络式保护及控制”技术的馈线自动化方案。应用于实际工程后，非常好地实现了“停电范围最小”（仅发生故障的区段暂停供电）、“停电时间最短”（全过程不超过10s）的目标。

在多级开关串联的环网中，故障时自动实现配电线路的上下级保护配合，可以让离故障点最近的电源侧开关速断跳闸，不需上级和变电站出口跳闸，保证了保护的快速性和选择性，使得故障点前的负荷不受故障影响。并可根据需要使用集中控制与分布式智能相结合的故障后网络重构方案，分布式智能与集中控制互为备用，网络重构方案的可靠性大大提高。

3.3SCADA与GIS一体化的配电运行管理系统

系统以真正一体化的设计思想，成功地构造了一个SCADA/DMS与AM/FM/GIS一体化的信息平台。该平台从平台底层完成配电网自动化和GIS管理功能的高度融合，并可以满足企业在地理信息系统上进行实时系统监控、实时数据和管理信息的集成以及应用功能扩展的需要。该系统具有极高的可靠性和安全性，符合SCADA实时监控软件的全部要求，系统的响应速度和处理能力与当前标准的调度SCADA系统无异；完全实现底层数据设计一体化、功能一体化、界面一体化的要求，这一平台就是完整的一个系统，可以根据权限及业务流程在任何的界面上完成所需的操作；系统给用户提供了基于地理电网图、全网单线图、厂站图、环网图、馈线图的全部的配电监控及管理功能，各种图形以统一的图模库一体化设计，数据共享，解决了运行调度与管理的图形差异而带来的系统运行和维护问题；此系统遵循当前各项开放式国际标准，平台支持并实际采用了国际上标准的GIS和CAD矢量图形。

4配网自动化实施中应注意的问题

配网自动化的实施涉及的部门多，投资大，是一项系统工程，因此配网自动化的规划是必不可少的，必须结合当地配电网的发展规划，制定详细的配网自动化的实施计划，整体考虑，分期分批实施，同时要和供电企业内部信息化建设相协调。

在实施配网自动化后，降低了运行人员的劳动强度，提高劳动效率，使运行人员对配电网络的运行状况掌握得更全面更快捷，为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。配电网自动化的实施，改变了配电网传统的运行管理方式，但对运行人员提出了较高的要求。

配网自动化不同于调度自动化和变电站自动化，配电终端设备均为户外运行，这就要求所选择的设备具有抗高温、抗低温、防凝露、抗风沙和抗老化等能力，配网自动化系统的测控对象多，设备数量巨大，因此要考虑设备的性价比。

进行通信系统建设时，需要和调度自动化的通信系统相结合，统筹考虑。有些地区已建成包括调度主站和变电站的光纤通信网，配网自动化系统就可以利用已有的通信通道，就近接入变电站以节省投资；有些地区的通信系统不太完善，在进行配网通信系统的建设时，应为调度自动化、集中抄表等留有足够的余量。

配电终端设备中的电源用于控制和开关动作，正常情况下从线路中取得，线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性。

在配网主站的建设中，应注意实用和可扩展。配电地理信息系统的建设应注意配电系统设备分布区域广，管理部门多的特点，宜建立分部门分区域的管理，即建立分布式地理信息系统。配网应用分析(PAS)的实施相对要求比较高，需要有完整准确的配电网参数和历史运行数据，运行人员应具有一定的水平，PAS是一个实时系统，数据变化快，应经常维护，经常使用，才能使系统免遭淘汰。

5结束语

随着计算机软硬件技术的发展，将会有越来越多的新技术应用于配电网中，配网自动化技术会逐步成熟，为配电网安全高效的运行提供技术保证。配网自动化系统将以稳定、可靠的性能，实现了配网的监控、馈线自动化和基础配电管理功能，以较实用的功能、较简单方便的使用和维护在配电网中发挥着越来越重要的作用。