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【摘 要】随着配电网规模的不断扩大，用户众多，其对供电可靠性的影响越来越大，给电网的管理带来了巨大的挑战。因此，必须构建坚强的配电网、实现配电网自动化。本文即详细阐述了配电网自动化系统的结构组成，对对其组成进行了重点技术分析，最后提出了技术应用中应注意的问题。
【关键词】配电网；自动化；监控；CSDA；光纤
一、配电网自动化系统概述
配电网自动化利用先进计算机网络设备，可实现对供配电系统的远程操控，进行有效的监控和管理，采用分层式的结构，能够保持信号的畅通和交换，保证供电的安全性和可靠性，保证用户的安全，可实现电网供电的长久发展。
配电自动化系统由配电管理系统、变电站自动化系统、馈线自动化系统和用户自动化系统组成。利用计算机系统和自动装置，采用相应的自动化技术，可以收集信息和数据，并对数据进行处理，实现开关和闭锁的自动控制，达到变电站的操作、测量和控制机械化；还可对电力用户进行管理控制，对需求方发电、用电和负荷进行管理，满足用户的需求，为电力企业带来良好的社会效益和经济效益；在监测过程中，配电自动化系统可通过计算机进行远方和就地控制，如若发现安全隐患和故障，可以进行转移负荷和隔离故障，通过检测和诊断，可以提高供电的可靠性和安全性，进而有效保证配电自动化系统的正常运行。
二、配电网自动化系统的结构组成
配电自动化系统一般是由主站系统、远方测控终端、通信等部分组成。主站系统通常由前置机、工作站、服务器和高级应用软件等组成。远方测控终端通常由用于馈线开关的测控终端FTU、开闭所的测控终端DTU、变压器的测控终端TTU 组成。通信部分通常由通信主机、适配器和通信介质组成。
（一）主站系统
配电自动化主站是配电网自动化系统的控制与管理中心，一般采用客户/服务器模式构成计算机局域网络系统，以数据采集与监控系统SCADA 和地理信息系统GIS 作为基本平台，配合各种应用软件完成配电管理系统的功能。主站系统具有以下功能：
1、实现区域各配电变电站的集中监视和控制功能；
2、实现对配电网的实时监控，实现对变电站、配电线路、配电变压器等实时监控；
3、实现AM /FM /GIS 功能，结合地理信息实现对配电设备的计算机管理；
4、对电网的运行状态进行分析，优化电网运行方式。
（二）子站系统
配电网络监测子站是实现配网主站和分站网络和其它计算机通信系统，以完成数据终端设备的集中和转发，可以实现遥测，遥控，远程控制等功能。
（三）通信系统
配电自动化系统的不同功能对通信的要求也有所不同。配电通信系统应具有以下特点：
1、高度的可靠性
配电系统的通信设备暴露在户外，需要承担所有不利的自然条件和电磁干
扰的影响，同时也考虑到维护方便，因此需要高度的可靠性；
2、经济性
不因投资影响配电网自动化系统的整体经济效益；
3、具有双向通信能力；
4、通信方式要适合配电网分散、多点、多分叉的特点。
配电网常用的信道种类包括：配电载波信道、无线信道、光纤信道、微波信道和有线信道。光纤通道可以构成总线网方式，也可构成自愈环网方式，通信速率高、抗干扰能力强等优点而得到用户的青睐。
三、配电网自动化技术分析
本文将以 CSDA 为例，进行配电网自动化的技术分析。
（一）CSDA 的技术架构
根据国内电网的运行特点及实际需求，自主研发了CSDA系统，该系统的计算机网络共分为 4 级，主要包括 SCADA（数据采集与控制）、DMS（侧需求管理系统）、GIS（地理信息系统）、区域工作站、通信系统、远方终端等部分。其技术特点主要有四方面：
一是通过对数字载波原理的发展，研发出网络化配电数字载波通信技术（NDLC），引进了DSP、现场总线等技术；
二是选择先进的智能化算法——配电自动化终端（FTU），使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高；
三是为破解小电流接地的制约，研制出小电流接地智能架构；
四是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。
（二）CSDA 配电中心技术分析
CSDA 配电中心由多台计算机构成全分布式体系结构，其软件设计在技术上的优点主要体现在以下六个方面：
一是面向大对象的宏观设计，所建立的配电网模型和数据库、所生成的网络拓扑关系和接线图都非常清晰，方便了扩充功能和连接 EMS、MIS 系统；
二是在实时数据库上选择了核心设计；
三是采取了消息驱动机制；
四是运用了控件、多媒体等先进技术；
五是所采取的前置通信设计为该系统所独创；
六是在软件的设计理念上选择了跨平台式的完全开放技术。
（三）光纤通信技术技术分析
1、自承式光缆
当前电力通信领域中ADSS 是应用比较成熟与广泛的一种产品，这类光缆有很强的抗张能力，可直接挂于2电力杆塔间，跨度最大能在1km 左右，常见的24 芯自承式光缆具有以下特点：自承式光缆应用的是非金属材料，光缆口径小、重量轻、绝缘性能良好、抗拉强度大，线膨胀系数较小，适应温度范围比较广；和 OPGW 光缆相比，自承式光缆不需要依附于地线或者电力线，能独立的架设在杆塔上，故可实现带电作业施工；应用自承式光缆的通信线路和电力线路更成体系，维护较为方便；光缆内有芳纶丝缠绕，这样 ADSS 光缆就会有较好的防抢弹与抗张力的性质。
2、光纤环网
同步数字体系是世界通信领域在传输技术发展中的一项关键突破应用。SDH 光纤环网应用的是统一网关管理系统，应用了光纤信道完成多个节点（即网元）之间的同步信息传输、分叉、复用以及交叉连接等网络。光纤环网中节点之间应用的世界统一的网络节点接口 NNI，采用了标准化的信息结构，即同步转移模式（STM—N，N=1，4，16，25……）。STM—N 应用的是块状帧结构，网络管理中的任一节点都应用了标准光接口，完成了各类厂家光路通信上的互联。光纤环网不仅在电力系统应用优势明显，且对于未来智能电网更多技术推广具有一定的技术支持。
四、配电网自动化技术应用中应注意的问题
（一）建立有效的硬件支持系统
用于市场预测的硬件支持系统：其功能是通过科学的收集数据，进而对数据同比、环比的增长趋势进行分析，较为准确地预测出用电地区在一定时期的电力负荷需求及其变化情况，同时预测出该地区各行业的电量在未来的分布情况。
用电管理修复系统：其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督与修复，自动的对一些企业用电的异常变化进行及时的检测，并且启动相关报警系统，减少安全事故的发展，切实保障人民的生命财产的安全。同时杜绝许多人情关系造成的工作损失与浪费，使各类繁杂的数据更加准确，大大地提高工作效率和服务质量。
（二）加强配电网的自我诊断功能的构建
配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中，通过利用计算机技术、电子技术、通讯技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何时刻、任何地点都能准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中产生的问题，并对其中可能出现的问题及时进行控制、处理，以保证供电过程顺利、高效的完成，利用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送和数据处理的问题，使得电力企业在无人操作的情况下也能自动地完成对设备运行情况的监视及故障隔离。
参考文献：
[1]夏书军，程志武等.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品，2010.2.
[2]牛保臣，王红亮.电力系统中配电网自动化技术的应用探讨[J].科技信息，2010.35.
【关键词】配电网；自动化；监控；CSDA；光纤
一、配电网自动化系统概述
配电网自动化利用先进计算机网络设备，可实现对供配电系统的远程操控，进行有效的监控和管理，采用分层式的结构，能够保持信号的畅通和交换，保证供电的安全性和可靠性，保证用户的安全，可实现电网供电的长久发展。
配电自动化系统由配电管理系统、变电站自动化系统、馈线自动化系统和用户自动化系统组成。利用计算机系统和自动装置，采用相应的自动化技术，可以收集信息和数据，并对数据进行处理，实现开关和闭锁的自动控制，达到变电站的操作、测量和控制机械化；还可对电力用户进行管理控制，对需求方发电、用电和负荷进行管理，满足用户的需求，为电力企业带来良好的社会效益和经济效益；在监测过程中，配电自动化系统可通过计算机进行远方和就地控制，如若发现安全隐患和故障，可以进行转移负荷和隔离故障，通过检测和诊断，可以提高供电的可靠性和安全性，进而有效保证配电自动化系统的正常运行。
二、配电网自动化系统的结构组成
配电自动化系统一般是由主站系统、远方测控终端、通信等部分组成。主站系统通常由前置机、工作站、服务器和高级应用软件等组成。远方测控终端通常由用于馈线开关的测控终端FTU、开闭所的测控终端DTU、变压器的测控终端TTU 组成。通信部分通常由通信主机、适配器和通信介质组成。
（一）主站系统
配电自动化主站是配电网自动化系统的控制与管理中心，一般采用客户/服务器模式构成计算机局域网络系统，以数据采集与监控系统SCADA 和地理信息系统GIS 作为基本平台，配合各种应用软件完成配电管理系统的功能。主站系统具有以下功能：
1、实现区域各配电变电站的集中监视和控制功能；
2、实现对配电网的实时监控，实现对变电站、配电线路、配电变压器等实时监控；
3、实现AM /FM /GIS 功能，结合地理信息实现对配电设备的计算机管理；
4、对电网的运行状态进行分析，优化电网运行方式。
（二）子站系统
配电网络监测子站是实现配网主站和分站网络和其它计算机通信系统，以完成数据终端设备的集中和转发，可以实现遥测，遥控，远程控制等功能。
（三）通信系统
配电自动化系统的不同功能对通信的要求也有所不同。配电通信系统应具有以下特点：
1、高度的可靠性
配电系统的通信设备暴露在户外，需要承担所有不利的自然条件和电磁干
扰的影响，同时也考虑到维护方便，因此需要高度的可靠性；
2、经济性
不因投资影响配电网自动化系统的整体经济效益；
3、具有双向通信能力；
4、通信方式要适合配电网分散、多点、多分叉的特点。
配电网常用的信道种类包括：配电载波信道、无线信道、光纤信道、微波信道和有线信道。光纤通道可以构成总线网方式，也可构成自愈环网方式，通信速率高、抗干扰能力强等优点而得到用户的青睐。
三、配电网自动化技术分析
本文将以 CSDA 为例，进行配电网自动化的技术分析。
（一）CSDA 的技术架构
根据国内电网的运行特点及实际需求，自主研发了CSDA系统，该系统的计算机网络共分为 4 级，主要包括 SCADA（数据采集与控制）、DMS（侧需求管理系统）、GIS（地理信息系统）、区域工作站、通信系统、远方终端等部分。其技术特点主要有四方面：
一是通过对数字载波原理的发展，研发出网络化配电数字载波通信技术（NDLC），引进了DSP、现场总线等技术；
二是选择先进的智能化算法——配电自动化终端（FTU），使得 DAS 系统的抗干扰能力大为增强，稳定性和精度均有所提高；
三是为破解小电流接地的制约，研制出小电流接地智能架构；
四是通过引入标准化主站支持系统，达到了开关技术的智能化。
（二）CSDA 配电中心技术分析
CSDA 配电中心由多台计算机构成全分布式体系结构，其软件设计在技术上的优点主要体现在以下六个方面：
一是面向大对象的宏观设计，所建立的配电网模型和数据库、所生成的网络拓扑关系和接线图都非常清晰，方便了扩充功能和连接 EMS、MIS 系统；
二是在实时数据库上选择了核心设计；
三是采取了消息驱动机制；
四是运用了控件、多媒体等先进技术；
五是所采取的前置通信设计为该系统所独创；
六是在软件的设计理念上选择了跨平台式的完全开放技术。
（三）光纤通信技术技术分析
1、自承式光缆
当前电力通信领域中ADSS 是应用比较成熟与广泛的一种产品，这类光缆有很强的抗张能力，可直接挂于2电力杆塔间，跨度最大能在1km 左右，常见的24 芯自承式光缆具有以下特点：自承式光缆应用的是非金属材料，光缆口径小、重量轻、绝缘性能良好、抗拉强度大，线膨胀系数较小，适应温度范围比较广；和 OPGW 光缆相比，自承式光缆不需要依附于地线或者电力线，能独立的架设在杆塔上，故可实现带电作业施工；应用自承式光缆的通信线路和电力线路更成体系，维护较为方便；光缆内有芳纶丝缠绕，这样 ADSS 光缆就会有较好的防抢弹与抗张力的性质。
2、光纤环网
同步数字体系是世界通信领域在传输技术发展中的一项关键突破应用。SDH 光纤环网应用的是统一网关管理系统，应用了光纤信道完成多个节点（即网元）之间的同步信息传输、分叉、复用以及交叉连接等网络。光纤环网中节点之间应用的世界统一的网络节点接口 NNI，采用了标准化的信息结构，即同步转移模式（STM—N，N=1，4，16，25……）。STM—N 应用的是块状帧结构，网络管理中的任一节点都应用了标准光接口，完成了各类厂家光路通信上的互联。光纤环网不仅在电力系统应用优势明显，且对于未来智能电网更多技术推广具有一定的技术支持。
四、配电网自动化技术应用中应注意的问题
（一）建立有效的硬件支持系统
用于市场预测的硬件支持系统：其功能是通过科学的收集数据，进而对数据同比、环比的增长趋势进行分析，较为准确地预测出用电地区在一定时期的电力负荷需求及其变化情况，同时预测出该地区各行业的电量在未来的分布情况。
用电管理修复系统：其功能是将用电管理通过网络信息系统进行监督与修复，自动的对一些企业用电的异常变化进行及时的检测，并且启动相关报警系统，减少安全事故的发展，切实保障人民的生命财产的安全。同时杜绝许多人情关系造成的工作损失与浪费，使各类繁杂的数据更加准确，大大地提高工作效率和服务质量。
（二）加强配电网的自我诊断功能的构建
配电网的自动化技术是指在电力输送的过程中，通过利用计算机技术、电子技术、通讯技术对电力输送的待测参数进行输入、处理、检测、显示、记录或调控的设备。为了使电力企业在任何时刻、任何地点都能准确地了解、记录、检测、修复电力输送过程中产生的问题，并对其中可能出现的问题及时进行控制、处理，以保证供电过程顺利、高效的完成，利用自动化的配电技术就实现了信息远距离传送和数据处理的问题，使得电力企业在无人操作的情况下也能自动地完成对设备运行情况的监视及故障隔离。
参考文献：
[1]夏书军，程志武等.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品，2010.2.
[2]牛保臣，王红亮.电力系统中配电网自动化技术的应用探讨[J].科技信息，2010.35.