我國(guó)配電網(wǎng)及自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題與發(fā)展趨勢(shì)（1）

摘要：本文介紹了我國(guó)配電網(wǎng)及配電網(wǎng)自動(dòng)化的的基本情況，分析了我國(guó)配電網(wǎng)中存在的問(wèn)題以及一些解決的措施，我國(guó)配電網(wǎng)雖然經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和完善但是仍然存在著很多技術(shù)上的缺陷。我國(guó)配電網(wǎng)面臨著適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展及不斷更新改造的雙重任務(wù)。我國(guó)配電網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和改造，供電能力已有顯著的提高，但是我國(guó)不同地區(qū)配電網(wǎng)發(fā)展的許多共性問(wèn)題仍然沒(méi)有解決。

1 前言

完整的電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電、配電和用電四部分組成。配電網(wǎng)從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過(guò)配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級(jí)分配給各類(lèi)用戶(hù)的電力網(wǎng)。配電網(wǎng)是與用戶(hù)關(guān)系z(mì)ui密切的部分，是向用戶(hù)提供電力的zui直接的保證。

配電自動(dòng)化（DA）是一項(xiàng)集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，其目的是提高供電可靠性，改進(jìn)電能質(zhì)量，向用戶(hù)提供服務(wù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 我國(guó)配電網(wǎng)及配電網(wǎng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀

我國(guó)配電網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和改造，供電能力有了明顯的提高，目前已基本能夠滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，但是長(zhǎng)期以來(lái)配電網(wǎng)的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視, 建設(shè)資金短缺, 設(shè)備技術(shù)性能落后, 事故頻繁發(fā)生, 嚴(yán)重影響了人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展, 隨著電力的發(fā)展和電力市場(chǎng)的建立, 配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來(lái)越突出。配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性工程, zui基本條件是應(yīng)具有較為完善多路電源配電網(wǎng)點(diǎn), 具有較好城市規(guī)劃及電源路徑分布, 有較為可靠一次、二次設(shè)備, 城市建設(shè)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)提出了較高要求, 但是我國(guó)的配電網(wǎng)存在著很多問(wèn)題。

2.1 配電網(wǎng)存在的問(wèn)題

（1） 配電網(wǎng)絡(luò)電源點(diǎn)落后于城市建設(shè)發(fā)展, 城市規(guī)模和商業(yè)建立, 電源點(diǎn)容量及電能輸出受到限制, 尤其是配電電線(xiàn)傳輸通道。

（2） 改革開(kāi)放以來(lái), 城市建設(shè)速度迅速, 負(fù)荷增長(zhǎng)率高, 但電力配套建設(shè)不及時(shí), 輸電線(xiàn)半徑小, 線(xiàn)路長(zhǎng), 瓶頸效應(yīng)比較突出, 出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象嚴(yán)重, 電能輸不出去, 往往而引起停電事故。

（3） 出線(xiàn)通道影響與城市規(guī)劃不相適應(yīng), 有方改用下電纜, 施工及投資不允許, 采用架空導(dǎo)線(xiàn)環(huán)境, 條件受限, 有采用絕緣導(dǎo)線(xiàn), 網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜較為普遍。

（4） 早期建設(shè)線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)細(xì)、年久失修, 高能耗設(shè)備多, 線(xiàn)損率高, 導(dǎo)線(xiàn)半徑小及無(wú)功缺額較大, 合線(xiàn)損損耗大, 個(gè)別區(qū)配電網(wǎng)損耗達(dá)到30%, 一般區(qū)l5%～20%, 造成能源大量浪費(fèi)和環(huán)境污染。

（5） 供電不可靠因素增大, 配電網(wǎng)投資不足, 設(shè)備老化和技術(shù)性能低劣, 供電事故頻繁, 往往是一點(diǎn)故障引發(fā)全線(xiàn)大面積停電事故。城市繁華段, 重要場(chǎng)所用戶(hù)停電, 影響社會(huì)治安及經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)。.

（6） 城市電網(wǎng)改造涉及面廣, 要求較高, 停電難度大。

2.2 配電自動(dòng)化存在的問(wèn)題

（1） 功能設(shè)計(jì)的單一問(wèn)題。應(yīng)用配電自動(dòng)化系統(tǒng)，提高供電可靠率，似乎成了功能設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)思路。但據(jù)電力可靠性中心簡(jiǎn)報(bào)數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)階段影響供電可靠性的主要因素不是配電網(wǎng)的故障停電，75%以上的問(wèn)題出于按照固有傳統(tǒng)周期例檢方式導(dǎo)致的人為預(yù)安排停電。只有在提高管理水平，當(dāng)故障停電時(shí)間等于或大于預(yù)安排停電時(shí)，才會(huì)體現(xiàn)出這一功能的作用。

（2） 配電自動(dòng)化由單純的配電監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)加配電自動(dòng)化（DA）轉(zhuǎn)向具有DA、配電管理系統(tǒng)（DMS）、地理信息系統(tǒng)（GJS）等較完整的配電自動(dòng)化實(shí)時(shí)及供電企業(yè)管理系統(tǒng)，配電主站系統(tǒng)也由借用調(diào)度主站系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)向選擇面向配電自動(dòng)化應(yīng)用的配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)。

（3） 設(shè)備選擇中的盲目求新。缺乏通盤(pán)考慮，忽視自身基礎(chǔ)，盲目在局部設(shè)備上求新求好，結(jié)果新設(shè)備上馬、老設(shè)備犯卡，無(wú)法取得整體優(yōu)化的效果。

（4） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的顧此失彼。在功能設(shè)計(jì)中缺乏統(tǒng)籌兼顧，出現(xiàn)控制端與主站功能不匹配、通信通道容量不足、一次網(wǎng)架設(shè)備不適應(yīng)，把*配電自動(dòng)化系統(tǒng)裝在陳舊的配電網(wǎng)架上，其效果難以實(shí)現(xiàn)。

（5） 管理體制與管理機(jī)制中的傳統(tǒng)弊端。配電自動(dòng)化系統(tǒng)主要覆蓋生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)兩大專(zhuān)業(yè)，如果還強(qiáng)調(diào)垂直職能專(zhuān)業(yè)管理，沒(méi)有條塊結(jié)合分工協(xié)作的保證措施，再好的系統(tǒng)也舉步維艱。同時(shí)，在系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中，還存在傳統(tǒng)管理機(jī)制中的重系統(tǒng)、輕客戶(hù);重技術(shù)、輕管理;重形式、輕實(shí)效的思維定式。

（6） GIS還是孤立的靜態(tài)設(shè)備管理系統(tǒng)而不是動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)GIS，將SCADA和地理信息統(tǒng)一起來(lái)。

（7） 配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雖然已經(jīng)頒布，但要解決各地配電自動(dòng)化的不規(guī)范問(wèn)題，仍需要一個(gè)過(guò)程。

2.3 配電網(wǎng)自動(dòng)化問(wèn)題解決措施

配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展是電力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物, 隨著電力市場(chǎng)及用電水平的提高,配電網(wǎng)面臨著一場(chǎng)新的改革和發(fā)展, 配電網(wǎng)自動(dòng)化將進(jìn)一步得到完善。但是配電網(wǎng)自動(dòng)化在中國(guó)仍然是一種因發(fā)展而新出的事物, 必須采取科學(xué)的態(tài)度, 實(shí)事求是的原則, 加強(qiáng)我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化的研究, 因地制宜地進(jìn)行配電網(wǎng)的改造。

（1）分析地區(qū)配電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用情況, 找出本地區(qū)配電網(wǎng)存在的技術(shù)方案問(wèn)題, 本著實(shí)事求是立足國(guó)情和網(wǎng)情的原則。

（2） 配電網(wǎng)自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性工程, 涉及的專(zhuān)業(yè)多, 規(guī)劃性強(qiáng)的系統(tǒng), 應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)、城市配網(wǎng)的規(guī)化進(jìn)行, 避免盲目。

（3） 配網(wǎng)自動(dòng)化方案是自動(dòng)化的核心, 在引進(jìn)國(guó)外技術(shù)的同時(shí)結(jié)合國(guó)內(nèi)配電網(wǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，國(guó)外配電網(wǎng)與國(guó)內(nèi)在很大程度上不盡相同, 應(yīng)有所區(qū)別, 吸取精華, 適合國(guó)情、地情、網(wǎng)情。

（4） 配電設(shè)備的使用面廣、量大、運(yùn)行環(huán)境較為嚴(yán)酷, 設(shè)備選擇應(yīng)符合當(dāng)前配電網(wǎng)形勢(shì)要求, 具有高度可靠性和*的技術(shù)性能。并以真空開(kāi)關(guān)為主, 免維護(hù)周期長(zhǎng), 二次保護(hù)和控制設(shè)備具有可靠牲, 抗干擾能力及適合戶(hù)外高溫和低溫等較為嚴(yán)酷的運(yùn)行環(huán)境, 應(yīng)具有遠(yuǎn)方通訊的接口。自動(dòng)化程度高, 一次開(kāi)關(guān)設(shè)備與二次保護(hù)裝置能良好地配合, 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)隔離故障,恢復(fù)正常供電的能力, 具有就地和遙控功能。

（5）遠(yuǎn)方通訊是自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù), RTU 要符合配電網(wǎng)使用, 分布（散）式, 單點(diǎn)的特點(diǎn)：通訊方式應(yīng)選擇合理, 通訊功能強(qiáng), 誤碼率小, 速度快, 符合遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。

（6） 計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā), 首先選擇具有開(kāi)放、兼容的操作平臺(tái), 對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具有聯(lián)接功能，地理信息應(yīng)實(shí)時(shí)地反應(yīng)配電系統(tǒng)的潮流及負(fù)荷情況, 對(duì)事故記錄及信息反饋, 可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷控制、遠(yuǎn)方抄表、設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)及規(guī)劃、無(wú)功優(yōu)化的理論計(jì)算等。計(jì)算機(jī)軟件功能是配電系統(tǒng)自動(dòng)化的核心，好的軟件可充分體現(xiàn)出技術(shù)和自動(dòng)化的水平, 應(yīng)充分比較。

（7） 配電網(wǎng)的工程設(shè)施應(yīng)有計(jì)劃地分期、分批實(shí)施。應(yīng)確定配電網(wǎng)絡(luò)的基本條件, 導(dǎo)線(xiàn)截面、輸送容量、線(xiàn)路走向及用戶(hù)的基本條件。先采用具有自動(dòng)化功能的一次開(kāi)關(guān)設(shè)備和二次保護(hù)監(jiān)控設(shè)備完成自動(dòng)送電、故障自動(dòng)分閘和隔離故障功能, 能做到隔離和區(qū)分故障點(diǎn)。在條件具備時(shí), 再投入通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，避免走彎路，資金投入可以分批實(shí)施。

4 我國(guó)配電網(wǎng)及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

4.1為配電自動(dòng)化搭建配電網(wǎng)絡(luò)

4.1.1改變傳統(tǒng)的投資體制，形成多元的輸電網(wǎng)絡(luò)

投資主體在改革以前的垂直一體化結(jié)構(gòu)下。電網(wǎng)投資和電源投資統(tǒng)一由一體化的電力公司規(guī)劃，但在“重電源、輕電網(wǎng)”指導(dǎo)思想下，電網(wǎng)投資遠(yuǎn)落后于電源的投資。而在市場(chǎng)化改革后，廠網(wǎng)分離，解決電網(wǎng)投資尤其是輸電網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)投資不足更沒(méi)有得到有效解決。為此，在*和南方電網(wǎng)公司作為網(wǎng)絡(luò)主要建設(shè)者之外，可以引進(jìn)商業(yè)輸電投資模式。