摘要：配電網自動化是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能的配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監控管理，使配電網始終處于安全、可靠、優質、經濟、高效的最優運行狀態。配網自動化是提高供電可靠性和供電質量、擴大供電能力、實現配電網高效經濟運行的重要手段，也是實現智能電網的重要基礎之一。通過對配網自動化技術現狀的分析，找出目前電網中配網自動化技術存在的問題，最后研究了未來配網自動化技術的發展趨勢。
論文關鍵詞：電力系統;配網自動化;通信技術
一、配網自動化的發展歷程
我國配電自動化的發展大致經歷了三個階段，第一個階段是自動化階段，它的主要原理是不同的自動化開關設備相互支持;第二個階段是計算機階段，它主要基于計算機大規模云計算處理相關的配網問題;第三個階段是使用現代控制理論支持的現代自動化階段。
在配網自動化的第一個階段里，主要的思路是當系統發生故障時，通過斷路器等二次繼保設備之間的相互配合，快速切除故障，不需要計算機介入進行實時控制，在這一階段里使用的設備主要是二次物理設備。但是，在這一階段里，受電源和繼保裝置的影響，自動化程度非常低。在這一階段，當在系統正常運行時，不能實時偵測系統的運行狀態，僅當系統發生故障時，二次設備才能發揮作用;當系統的運行方式發生變化后，需要工作人員重新到現場進行整定計算;恢復事故區域供電時，不能自動采取最優化措施;在事故恢復階段，需采用多次重合閘，以保證系統的正常運行，但是，這種方法對系統設備的損傷很大。目前，這些設備在我國大部分地區仍在使用。
基于大規模計算機云計算的配網自動化技術是發展的第二階段，在這一階段里，對電力通信的要求較高，主要運用了現代通信技術、計算機技術和電力電子技術，在配電網正常運行時也能監視電網運行狀況，真正意義上實現了遙信、遙測、遙控、遙調功能。在故障時，能夠通過監控設備及時發現非正常狀態，并由調度員通過遙控遠方設備，隔離故障區域和恢復健全區域供電。
具有自動控制功能的現代配電自動化階段，是進入配電自動化發展的第三階段，計算機技術得到更好的應用，實現了配電網自動控制功能。集成了配電網SCADA系統、配電地理信息系統、饋線自動化、變電站自動化、需求側管理、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理等一體化的綜合自動化系統，初步實現了饋線分段開關遙控、電容器組調節控制、用戶負荷控制和遠方自動抄表等功能。
面對世界電力積極開展智能電網研究的新動向，借鑒歐美等國家和地區的先進經驗和技術理論，國家電網公司結合我國國情和能源供應，用電服務的新需求，于特高壓輸電國際會議上正式提出了立足自主創新，建設以特高壓為骨干網架，各級電網協調發展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強配電網的發展目標，從而拉開了我國配電網研究和建設實施的序幕。
二、配網自動化技術存在的問題
1.功能設計單一
提高供電可靠率，是配電網自動化功能設計的傳統思路。但電力可靠性中心簡報數據表明，現階段影響供電可靠性的主要是例行檢測時配電網停電，這一階段停電時間遠大于由于配電網故障導致的停電。不斷提高配網管理水平，大大減少例行檢測的停電時間和次數，是發展配電網自動化技術的一個重要方面。
2.出現在配電網里的孤島情況
在現階段，不同的電力企業里，資源的種類多，各種資源難以整合到一起。部門內部信息共享能力差，企業部門之間的信息更是難以交流，這進一步導致了配電網管理出現紊亂，分析數據局部冗余。這種現象的出現，使得系統難以經濟、安全運行。
3.新設備的出現對系統影響較大
在設備資產管理中缺乏整體考慮和長遠考慮，盲目追求最新的設備，不注重系統整體運行情況，造成新老設備難以整合到一起，從而無法達到整體最優的效果。
4.在結構設計里不能統一設計
在配電系統實際運行時，往往出現主控方與受控方的信息不相關，網絡傳輸能力不夠，一次設備過老，導致新老設備不匹配。特別是將先進的二次設備和老舊的一次設備整合到一起，造成系統無法正常運行，嚴重影響配網自動化功能的實現和管理的優化。
5.管理體制中出現的弊端
配電自動化技術主要覆蓋生產、營銷兩大專業，傳統管理方式單純強調垂直專業管理，而沒有條塊結合分工協作的保證措施。同時，在功能設計過程中，還存在重系統、輕客戶管理，重形式輕實效的思維定式，導致技術缺失和管理漏洞，使得配電自動化技術無法滿足現代電力系統的要求。
6.當前與長遠的銜接問題
配電自動化技術涉及面廣，投資額大，既要考慮企業未來發展需要，又要著眼于現有系統的充分利用，因此，電力企業應從技術，管理上采取措施，為配電自動化系統擴容及其功能完善做好準備。在實際生產中，應該開發和利用可擴展的管理系統模塊和功能擴展性強的先進設備;而在管理過程中，更要擯棄傳統的只注重當前利益而忽視長遠利益的做法，應提倡資產全壽命周期管理的理念，解決當前和長遠利益權衡問題。
三、配網自動化技術未來的發展趨勢
隨著科技的發展，配電網自動化展現出配電系統的智能化、自動化，信息化和互動化的新特征。配電自動化技術的未來發展趨勢體現在以下七個方面。
1.配網自動化的綜合型受控端
新型綜合受控端基于高速SCADA系統，可以實現電網信息的快速采集和信號的綜合處理，并且大大減少了受控端的數量，從而使系統的規模得到簡化。這種受控端不僅具有以往終端所具有的功能，還可以實時監測系統的潮流分布、電壓情況、系統是否產生震蕩、頻率是否滿足要求等，將這些信息傳遞給主控方，供進一步分析使用。同時，這些受控端之間還可以進行相互通信，進一步提高數據的精確程度。
2.配電線路載波通信技術和基于因特網的IP通信技術
通信系統一直是配電網自動化的難點之一。在10kV及以下的配電系統里，由于受控端數目多，對通信的要求也顯著提高。因此，如果要實現系統潮流實時監測、頻率控制等需求，穩定的大容量的高速載波通信系統是必備的。該系統不僅可以滿足上述需求，還可以為客戶提供更多的生活服務，如電力線上網等。另外，光纖通信具有容量大、可靠性高、傳輸速率高等優點，已成為主流通信系統的首選。隨著成本的降低，采用光纖通信作為配電系統自動化的主干通信網已得到普遍共識。隨著通信技術的進步，基于城市光纖網的IP通信技術充分利用了光纖通信技術抗干擾能力強、誤碼率低、傳遞快速和IP通信方式的通用兼容性接口等優越性，可望成為智能配電網自動化系統的前沿通信技術。
3.定制電力技術
定制電力技術是柔性配電系統的實際應用，它將智能電網技術、柔性送電技術、云計算技術等高科技技術用于中低壓配電網，用以消除諧波，防止電壓閃變，保證各相對稱，提高供電可靠性和經濟性。主要由電壓穩定器、快速無功補償器、頻率檢測器、高速斷路器等設備組成。當系統出現突然增大負荷或者瞬間丟失大負荷時，該技術可以瞬間發現系統的變化，并滿足極限情況下系統的穩定，該技術應用于配網自動化中，可以實現系統實時優化，滿足高層次用戶的需求。
4.新型FA系統
新型的FA系統主要的思路是實現分布式電源，即根據不同的負荷就地提供合適的電源，減小線路傳輸的損耗，提高能量利用率。根據國家電網制訂的未來發展方案，未來我國將把輸配電系統分離，并在用戶端設立電網提供者的信息，用戶可以根據實時電價選擇供電方。新型FA系統應用于配網自動化中也存在許多困難，主要有：分布式電源位置不確定，配網的運行方式多變，從而導致二次設備難以滿足要求。
5.配電系統的集中化管理
在以往的配網系統中，用戶是分散的，系統被迫分離為多島，多島之間功能相似，但系統難以交流，通道不可共享。集中化管理的配電系統，可以利用先進的通信網絡將配電網控制中心與系統多島連接在一起。比如，將SCADA系統與配網控制中心通過接口連接起來，形成一個多級系統。實現該系統的應用，最好的方法是最大限度利用用戶原有的軟硬件資源，保護用戶的投資，實現實用化管理和多廠家產品共享的原則。
6.優化的系統配電網運行
隨著社會的發展和電力企業體制改革的推進，國家電網也逐漸以經濟效益作為一個階段性目標。這要求供電企業要不斷分析電網的運行狀態，提出最優潮流的方案，即按照狀態估計、潮流計算、最優潮流控制來對系統進行優化，在保證可靠性的同時提高系統的經濟性。配網要在運行中提高經濟效益，還應當優化系統的網絡結構，盡量保證二次設備“不誤動，不據動”，防止因系統突發事件導致巨大的經濟損失。
7.信息一體化的配電網絡
信息一體化是未來社會的發展趨勢，配電網不是一個單獨的部分，而是電力系統的一個重要的組成部分。在未來的發展中，配電網絡要更多的考慮電力系統這個整體的重要信息，而不是單單關注配電網區域的信息。信息一體化的配電網系統需要滿足信息實時搜索機制，支持公共信息模型等國際電工信息傳輸標準，實現智能化的配電系統，滿足電力設備的二次網絡安全方案。
