配電自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行安全集成，構(gòu)成的完整的自動(dòng)化及管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理。配電自動(dòng)化系統(tǒng)分為配電管理系統(tǒng)(distribution management system, DMS)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)( distribution  automation  system，DAS)和配電需求側(cè)管理(demand side manage-ment，DSM)3個(gè)部分。配電自動(dòng)化可以大大提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、效率和電能的供應(yīng)質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，充分利用現(xiàn)有設(shè)備為用戶和電力公司帶來可觀的收益。本文通過介紹和評(píng)述國內(nèi)外配電自動(dòng)化發(fā)展情況，并結(jié)合廣州網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來探討廣州配電自動(dòng)化建設(shè)模式。
1、國外配電自動(dòng)化發(fā)展及評(píng)價(jià)
    國外配電自動(dòng)化也稱為饋線自動(dòng)化，其發(fā)展過程大致可以分為就地配電自動(dòng)化、配電監(jiān)控自動(dòng)化和綜合配電自動(dòng)化3個(gè)階段。
    第一階段發(fā)展的特點(diǎn)是由20世紀(jì)50年代初期的時(shí)限順序送電裝置發(fā)展到70、80年代應(yīng)用電子和自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的饋電自動(dòng)化。這一階段雖然實(shí)現(xiàn)了由開關(guān)進(jìn)行故障隔離發(fā)展到饋線自動(dòng)化，但局限于局部饋線故障的自動(dòng)處理，故也稱之為就地配電自動(dòng)化。
    第二階段為配電監(jiān)控自動(dòng)化階段。80年代，國外實(shí)現(xiàn)了包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電、電壓調(diào)控和負(fù)荷管理等實(shí)時(shí)功能在內(nèi)的配電自動(dòng)化技術(shù)，但只限于單項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。
    第三階段是綜合配電自動(dòng)化階段。80年代后期到90年代初期形成了離線的自動(dòng)繪圖及設(shè)備管理( automation  mapping/facility  management,AM/FM)系統(tǒng)、停電管理系統(tǒng)等，并逐步解決了管理的離線信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制( su-pervisory control and data acquisition,  SCADA)系統(tǒng)的集成，進(jìn)入了配電網(wǎng)監(jiān)控與管理綜合自動(dòng)化發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)了配電建設(shè)、運(yùn)行、管理和維護(hù)的全面綜合自動(dòng)化。
1.1各國配電自動(dòng)化發(fā)展的特點(diǎn)
1.1.1美國
    美國長(zhǎng)島電力公司( Long  Island  LightingCompany，LILCO)共有750條饋線，其中絕大部分為架空線路，這些線路經(jīng)常由于受雷擊、冰雹、颶風(fēng)等影響而引起短路故障。為了提高供電可靠性，線路實(shí)施了以配電網(wǎng)故障快速隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)移為主的配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)大致經(jīng)歷了自動(dòng)化分段、引入通信和SCADA系統(tǒng)、非故障段自動(dòng)恢復(fù)供電實(shí)現(xiàn)3個(gè)階段。
    LILCO在80年代通過安裝柱上開關(guān)實(shí)現(xiàn)故障
隔離，后采用饋線終端裝置( feeder terminal unit，F(xiàn)TU)和配電網(wǎng)饋線自動(dòng)化專用設(shè)備DART遠(yuǎn)程終端裝置( remote terminal unit，RTU)來檢測(cè)故障實(shí)現(xiàn)故障隔離。利用DART的故障檢測(cè)算法，可檢測(cè)并區(qū)分出永久性故障、瞬時(shí)性故障和負(fù)荷過流3個(gè)級(jí)別的故障。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了1套FTU自動(dòng)分段算法，在沒有通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)也可以應(yīng)用。利用自動(dòng)分段算法，通過檢測(cè)過流、失壓條件，使故障開關(guān)跳閘，自動(dòng)切斷故障區(qū)域，恢復(fù)非故障段線路供電，減少停電區(qū)域，實(shí)現(xiàn)故障線路的自動(dòng)分段隔離。在安裝了850個(gè)帶有自動(dòng)分段算法的FTU升關(guān)后，使受主要線路停電影響的客戶數(shù)量減少25%，如1995年1月至1996年6月，避免了24萬電力客戶受停電事故的影響。
    從美國配電自動(dòng)化管理可以獲得如下經(jīng)驗(yàn)：
    a)配電自動(dòng)化的主要目的是提高供電可靠性，美國社會(huì)發(fā)展水平和配電網(wǎng)的管理水平都比較高，供電可靠性提高效應(yīng)非常明顯；
    b)設(shè)備水平較高，基本能實(shí)現(xiàn)免維護(hù)；
    c)電池問題同樣困擾美國配電自動(dòng)化工程；
    d)分布式智能應(yīng)用于控制系統(tǒng)，減少了對(duì)中央處理系統(tǒng)的依賴。
1.1.2德國
    德國城市高壓電網(wǎng)為110kV，中壓電網(wǎng)為20 kV或10 kV，中壓電網(wǎng)由一個(gè)變電站的不同母線或變電站的母線出線構(gòu)成環(huán)網(wǎng)或“手拉手”方式，采用環(huán)網(wǎng)方式設(shè)計(jì)，開環(huán)運(yùn)行。城市中壓電網(wǎng)全部電纜化，郊區(qū)配電網(wǎng)也基本上實(shí)現(xiàn)電纜化，個(gè)別地區(qū)雖然保留架空線，但也逐步改為架空集束絕緣導(dǎo)線。在中、低壓電網(wǎng)中，使用遠(yuǎn)動(dòng)和自動(dòng)裝置提高供電可靠性的優(yōu)勢(shì)并不明顯，相反會(huì)提高投資和維修費(fèi)用；與歐洲其他國家相比，德國電力系統(tǒng)的可靠性已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，每年用戶的平均停電時(shí)間為19. 57 min，無需再通過大量的投資來提高供電可靠性，因此對(duì)配電自動(dòng)化的實(shí)施一直都持審慎的態(tài)度。多數(shù)中壓配電網(wǎng)只在饋線斷路器上安裝遙控裝置，很少在負(fù)荷開關(guān)實(shí)現(xiàn)遙控功能，但是采用了大量具有遙信功能的故障指示儀。
    當(dāng)前，德國在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能，以較少的投資來盡快恢復(fù)供電。當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定后，在局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)；提高配電自動(dòng)化的效益和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也是進(jìn)行配電自動(dòng)化改造的目的。由于德國電網(wǎng)管理水平很高，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)成熟而變動(dòng)少，因此配電自動(dòng)化帶來的效益對(duì)德國電網(wǎng)的作用并不明顯，這是德國對(duì)配電自動(dòng)化持謹(jǐn)慎態(tài)度的另一個(gè)重要原因。
1.1.3法國
    法國配電自動(dòng)化系統(tǒng)起始于20世紀(jì)60年代，1997年以后使用西門子SCADA系統(tǒng)，沒有高級(jí)應(yīng)用軟件。在變電站裝有RTU，配電網(wǎng)有2000個(gè)開關(guān)可遠(yuǎn)方遙控，其通信方式采用電話線通道（X-25通信標(biāo)準(zhǔn)），電話線沿電力線排列，1990年開始安裝遙控開關(guān)，變電站供電區(qū)域的所有信息全部集中在225 kV變電站的RTU，通過RTU傳到調(diào)度中心。變電站全部實(shí)現(xiàn)無人值守。配電自動(dòng)化率達(dá)到1000lo[9]。
    法國配電自動(dòng)化具有以下特點(diǎn)：
    a)配電網(wǎng)供電等級(jí)較高，經(jīng)過升壓改造后，目前中壓配電網(wǎng)等級(jí)基本為20 kV，顯著降低了線損，但同時(shí)導(dǎo)致供電線路長(zhǎng)，故障率較高，因此對(duì)配電自動(dòng)化有迫切的需要。
    b)配電網(wǎng)主要停留在SCADA水平，選取了2000個(gè)開關(guān)進(jìn)行遙控。在SCADA的基礎(chǔ)上，基本能實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域的隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，提高了供電可靠性。
    c)通信線路采用電話通信，較為落后，限制了配電自動(dòng)化功能的擴(kuò)展。
1.1.4英國
    英國東方電力公司供電用戶達(dá)到300多萬戶，供電面積大于300 km2，供電量超過30 TWh，是英格蘭和威爾士地區(qū)最大的電力公司之一，約89000 km電纜和2000個(gè)變電站。
    為了改善電網(wǎng)的供電可靠性，東方電力公司1997年開始進(jìn)行了為期2年的二次配電網(wǎng)的改造計(jì)劃。東方電力公司采用分步驟實(shí)施的解決方案，自動(dòng)遙控(automatic remote control，ARC)工程初期安裝了1 800臺(tái)新的遙控設(shè)備和遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)施；選擇在電網(wǎng)關(guān)鍵點(diǎn)的電線桿上安裝自動(dòng)重合閘裝置，通過新型的地面安裝式環(huán)網(wǎng)柜一起實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，通過使用遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)來解決電網(wǎng)的供電可靠性。電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用電網(wǎng)管理系統(tǒng)方案。ARC工程后期設(shè)置了3套Milenium 8200的DAS，每套控制500多臺(tái)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備；約900臺(tái)施耐德的環(huán)網(wǎng)柜，每臺(tái)均帶“Talus 200”遙控接口裝置；約900臺(tái)安裝柱上自動(dòng)重合閘裝置，每臺(tái)裝有施耐德的“Sprite”型遙控終端單元。1999年3月底前完成了各項(xiàng)主要工作，比預(yù)期提前完成目標(biāo)。
    整個(gè)改造計(jì)劃實(shí)現(xiàn)了2個(gè)目標(biāo)，即：改善供電的安全性，減少用戶停電量15%；減少電流模邏輯(current mode logic，CML)接口30%。
1.1.5  日本
    日本配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主接線方式有單路單供方式、單回路環(huán)形供電方式和雙回路環(huán)行方式。配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷了3個(gè)階段：
    a)通過自動(dòng)重合器和自動(dòng)配電開關(guān)的配合來消除瞬時(shí)故障，隔離永久性故障；
    b)在第一階段基礎(chǔ)上增設(shè)遠(yuǎn)控裝置，實(shí)現(xiàn)遙控功能；
    c)利用現(xiàn)代通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集中遙信、遙控，對(duì)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)化處理及監(jiān)控，提高運(yùn)行管理水平。
    日本與歐美國家不同，供電半徑小，可靠性要求高，環(huán)網(wǎng)供電方式比較多。日本配電網(wǎng)電壓為6 kV，出線采用重合斷路器與自動(dòng)配電開關(guān)相配合。自動(dòng)配電開關(guān)具有關(guān)合短路電流、切斷負(fù)荷電流的功能。日本九州電力配電自動(dòng)化起步于20世紀(jì)50年代，從引進(jìn)配電線路故障區(qū)間檢測(cè)裝置開始，到開發(fā)和推廣系統(tǒng)電壓（時(shí)間）控制裝置，以及配電線分段開關(guān)的遠(yuǎn)程終端，實(shí)現(xiàn)了故障隔離和非故障區(qū)的恢復(fù)供電；70年代，引進(jìn)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并進(jìn)行實(shí)用性系統(tǒng)的開發(fā)和推廣；1995年開始引進(jìn)分散型配電自動(dòng)化系統(tǒng)；1998年引進(jìn)了成本低、體積小、高性能的配電線自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1.1.6韓國
    韓國由于配電網(wǎng)電壓達(dá)到22.9 kV，因此配電線相對(duì)較長(zhǎng)，促使其分段和連接點(diǎn)較多，客觀上決定了對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行改造的必要性。韓國從1987年開始著手配電自動(dòng)化，到1993年才確定基本技術(shù)方案。1994年配電自動(dòng)化首次在漢城江東供電局投入試運(yùn)，采用負(fù)荷開關(guān)的相互配合來實(shí)現(xiàn)故障隔離，通信方式采用雙絞線；1998-2001年，177個(gè)供電局實(shí)施了小規(guī)模配電自動(dòng)化系統(tǒng)；2000-2001年建立了3個(gè)大型配電自動(dòng)化系統(tǒng)，采用雙服務(wù)器系統(tǒng)，通信為移動(dòng)通信和光纖；2002年建設(shè)了9個(gè)大型配電自動(dòng)化系統(tǒng)，覆蓋整個(gè)漢城；2003年除漢城外在其他7個(gè)大城市將配電自動(dòng)化系統(tǒng)從小規(guī)模升級(jí)為大型配電自動(dòng)化系統(tǒng)，開發(fā)了部分配電自動(dòng)化系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用程序、地區(qū)調(diào)度SCADA和配電自動(dòng)化系統(tǒng)的接口、新配電信息系統(tǒng)和配電自動(dòng)化系統(tǒng)的接口。目前韓國各個(gè)地區(qū)均實(shí)現(xiàn)了配電自動(dòng)化，其中遙控自動(dòng)開關(guān)截至2004年共有16 525個(gè)，約占全部開關(guān)設(shè)備的22. 5%。韓國配電自動(dòng)化的特點(diǎn)為：
    a)在建設(shè)過程中非常注重投資回報(bào)，因此在投資時(shí)盡量采用低端配置，不采用高級(jí)配置；
    b)注重發(fā)揮配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
1.1.7印度
    印度電力工業(yè)相當(dāng)落后，至今全國只有不到50%的家庭能用電，北方邦缺電最嚴(yán)重，短缺率為18%。印度輸變電設(shè)備落后，電力損耗率高，但其對(duì)配電自動(dòng)化有較大的要求。多年來，印度政府一直致力于電力體制的改革來提高電網(wǎng)效率，扭轉(zhuǎn)虧損局面。印度根據(jù)自己的實(shí)際需要，針對(duì)國內(nèi)出現(xiàn)偷電、竊電嚴(yán)重的情況，優(yōu)先開發(fā)了自動(dòng)抄表( au-tomatic meter reading，AMR)系統(tǒng)，解決了回收電費(fèi)困難、偷電普遍等影響電力公司正常運(yùn)營(yíng)的問題，僅用兩年半的時(shí)間就收回投資。印度沒有走西方發(fā)達(dá)國家先開發(fā)饋線自動(dòng)化，后逐步建成綜合配電自動(dòng)化的老路。孟買電力開發(fā)的AMR系統(tǒng)將所有收集到的數(shù)據(jù)放在1個(gè)主站上進(jìn)行分析，自動(dòng)計(jì)費(fèi)、電量審計(jì)、竊電監(jiān)測(cè)、停電管理、報(bào)警等功能均可在AMR系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。其次，印度對(duì)于降低實(shí)際網(wǎng)損也有很迫切的需求，采取了在線路上安裝自動(dòng)投切電容器，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等措施，這是印度配電自動(dòng)化的一個(gè)熱點(diǎn)。另外，印度具有非常前沿的軟件開發(fā)技術(shù)，這對(duì)于其配電自動(dòng)化的建設(shè)是非常有利的。
1.2國外配電自動(dòng)化發(fā)展評(píng)價(jià)
    國外的配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開關(guān)測(cè)控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)程抄表等系統(tǒng)于一體的DMS。
    美國配電自動(dòng)化的建設(shè)相對(duì)成熟，配電自動(dòng)化的主要目標(biāo)在于提高供電可靠性，縮短停電反應(yīng)時(shí)間。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，美國配電自動(dòng)化的水平處于國際先進(jìn)水平，目前的主要趨勢(shì)是應(yīng)用碼分多址(code-division multiple access，CDMA)、通信接口模塊(communication interface module, CIM)等新興技術(shù)，向綜合配電自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。
    歐洲配電自動(dòng)化的發(fā)展同樣較早，但各國的發(fā)展理念有所不同，德國對(duì)配電自動(dòng)化持非常謹(jǐn)慎的態(tài)度，英、法兩國相對(duì)較為積極，英國的發(fā)展水平相對(duì)較高。德國供電公司認(rèn)為配電自動(dòng)化投資巨大，收益難以收回，目前只有少數(shù)公司實(shí)施了配電自動(dòng)化工程。法國配電網(wǎng)經(jīng)過升壓改造后，目前電壓等級(jí)基本為20 kV，配電自動(dòng)化實(shí)施較廣，但高級(jí)應(yīng)用功能較少，通信方式較為落后。英國對(duì)配電自動(dòng)化興趣最濃，這是由于英國電力管制�。啃ぽ^早，電力公司對(duì)通過配電自動(dòng)化提高供電可靠性，提高服務(wù)質(zhì)量的需求較大，很多電力公司實(shí)施了配電自動(dòng)化工程除了基本的SCADA、故障隔離和恢復(fù)等功能外，其他如地理信息系統(tǒng)( geographicinformation system，GIS)應(yīng)用、遠(yuǎn)方抄表等功能基本都有實(shí)施，目前的研究發(fā)展也較為活躍，是歐洲配電自動(dòng)化水平最高的國家。
    日本的配電自動(dòng)化水平很高，供電可靠性世界領(lǐng)先，這和日本大量實(shí)施了配電自動(dòng)化有直接的關(guān)系。日本配電自動(dòng)化比較注重提高供電可靠性，因此功能少而精，但隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展及計(jì)算機(jī)水平的提高，更多的功能已經(jīng)逐漸在日本配電自動(dòng)化系統(tǒng)上大量應(yīng)用。除此之外，日本電力公司重視中壓載波通信，其電力載波通信技術(shù)始終處于世界先進(jìn)水平。近期日本東京電力公司還對(duì)200 MHz的高速電力通信技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。
    韓國的配電自動(dòng)化也達(dá)到了很高的水平，配電自動(dòng)化有幾個(gè)明顯特點(diǎn)：其一，實(shí)施前統(tǒng)一規(guī)劃試點(diǎn)，試點(diǎn)時(shí)選擇了幾種相應(yīng)模式，一旦試點(diǎn)成功，即全面鋪開，因此韓國的配電自動(dòng)化規(guī)模很大，基本實(shí)現(xiàn)了全國的配電自動(dòng)化；其二，非常重視投資回報(bào)率，單純提高供電可靠性的收益不足以彌補(bǔ)實(shí)施配電自動(dòng)化的巨大投資，但由于實(shí)施配電自動(dòng)化后，使韓國配電網(wǎng)規(guī)劃得到了很大優(yōu)化，節(jié)約的大量投資足以彌補(bǔ)配電自動(dòng)化的初期投資。
    印度的配電網(wǎng)水平極低，印度電力短缺狀況相當(dāng)嚴(yán)重。由于整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，偷電、竊電現(xiàn)象十分嚴(yán)重，電費(fèi)收繳十分困難，因此印度優(yōu)先投入了遠(yuǎn)方AMR系統(tǒng)，該系統(tǒng)投入后，偷電、竊電現(xiàn)象得到抑制，電費(fèi)收繳十分順暢，大大改善了電力公司的財(cái)政狀況，效果十分顯著。印度根據(jù)本國實(shí)際出現(xiàn)的問題，選擇合理的配電自動(dòng)化解決方案的思路值得發(fā)展中國家借鑒。
    發(fā)達(dá)國家的配電自動(dòng)化發(fā)展歷史較長(zhǎng)，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)較為豐富，但是由于配電自動(dòng)化的發(fā)展與信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)密切相關(guān)，這幾種技術(shù)數(shù)十年來發(fā)展極為迅猛，因此發(fā)展中國家的配電自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)跳躍式發(fā)展，而不必遵循發(fā)達(dá)國家走過的發(fā)展道路。
2、國內(nèi)配電自動(dòng)化發(fā)展及評(píng)價(jià)
    由于觀念上的轉(zhuǎn)變，中國配電自動(dòng)化有了很大的發(fā)展。近年來，眾多地區(qū)進(jìn)行了配電SCADA方面的配電自動(dòng)化試點(diǎn)工作，大大提高了供電可靠性。進(jìn)入21世紀(jì)，配電需求側(cè)管理和負(fù)荷控制等方面的配電自動(dòng)化試點(diǎn)工作也在展開，截至2002年底，已實(shí)施了各種形式的配電自動(dòng)化系統(tǒng)的單位約占全國地級(jí)城市供電企業(yè)25%～30%，覆蓋線路長(zhǎng)度約占其全部中壓線路長(zhǎng)度6%～8%，另有不少供電企業(yè)實(shí)施了覆蓋城區(qū)大范圍的基于配電AM/FM/GIS的離線配電管理。
    國內(nèi)配電自動(dòng)化起步比較晚，但是發(fā)展比較快，試點(diǎn)工程居多。從實(shí)際情況看，配電自動(dòng)化的主要作用在于提高對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)控能力，提高供電企業(yè)的信息化水平，進(jìn)而通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)線和系統(tǒng)運(yùn)行方式，減少故障查找時(shí)間等措施提高供電可靠性。
2.1國內(nèi)各地區(qū)配電自動(dòng)化發(fā)展的特點(diǎn)
2.1.1北京
    北京網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是500 kV為雙環(huán)網(wǎng)，1 10kV和220 kV為雙電源鏈?zhǔn)浇泳�，10 kV架空線路為多分段多聯(lián)絡(luò)接線，10 kV電纜線路為雙電源放射式接線。目前北京市自發(fā)電量?jī)H能供應(yīng)電網(wǎng)負(fù)荷的1/3，其余2/3的負(fù)荷依靠500 kV電網(wǎng)外部供電。高壓電網(wǎng)電纜化率高，多數(shù)是電力隧道敷設(shè)。中壓配電網(wǎng)多采用架空線路，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，規(guī)劃、管理比較薄弱，電纜化率低。北京供電局轄區(qū)變電站已全部實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化；配電自動(dòng)化方面，僅對(duì)架空網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行試點(diǎn)，并且目前正在建設(shè)中，尚未投運(yùn)；電能計(jì)費(fèi)自動(dòng)化方面，已建立1套完整的自動(dòng)抄表系統(tǒng)，但用戶側(cè)仍采用人工抄表的方式。通信方面主要采用光纖通信網(wǎng)絡(luò)。
    從技術(shù)、成本以及運(yùn)行管理等方面綜合考慮，北京配電自動(dòng)化系統(tǒng)最終采用了集中主站控制模式的系統(tǒng)整體方案。一期工程主要建設(shè)1套城區(qū)供電公司配電自動(dòng)化系統(tǒng)、光纜通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)10 kV配電網(wǎng)的開關(guān)、開關(guān)站、高壓用戶、電纜分界室、配電室等配電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，著重實(shí)現(xiàn)基于地理背景一體化設(shè)計(jì)的配電SCADA功能，配電網(wǎng)故障檢測(cè)分析處理功能，基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合信息、管理和輔助分析功能，Web瀏覽服務(wù)功能以及與其他自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口通信等功能。
2.1.2上海
    與國內(nèi)大多數(shù)城市已取消35 kV電壓供電不同，上海市的高壓配電網(wǎng)主要依靠35 kV電壓等級(jí)供電，其110 kV和35 kV高壓配電網(wǎng)采用了雙鏈?zhǔn)浇泳�和雙T接線，在外環(huán)路以內(nèi)的城市中心區(qū)以電纜網(wǎng)絡(luò)為主，少量架空線路采用絕緣導(dǎo)線。上海市10 kV架空線路采用多分?jǐn)嗳��?lián)絡(luò)方式，使用絕緣導(dǎo)線。10 kV電纜網(wǎng)絡(luò)采用單環(huán)網(wǎng)或雙環(huán)網(wǎng)接線，開環(huán)運(yùn)行方式，電纜排管或直埋敷設(shè)。
    上海電網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化，目前采用三級(jí)調(diào)度方式。變電站綜合自動(dòng)化方面，實(shí)現(xiàn)了無人值班機(jī)制；配電網(wǎng)方面，上海市屬于國內(nèi)改造比較早的城市，針對(duì)全電纜網(wǎng)、架空和電纜混合網(wǎng)、全架空網(wǎng)等3種配網(wǎng)形式都進(jìn)行了自動(dòng)化試點(diǎn)，但每個(gè)試點(diǎn)只是針對(duì)單個(gè)的小范圍供電區(qū)域，并沒有開展大范圍的配電網(wǎng)自動(dòng)化改造；電能計(jì)費(fèi)方面，上海市也只在局部地區(qū)試點(diǎn)集中抄表系統(tǒng)，大部分計(jì)費(fèi)電能表還是依靠人工抄表；35 kV及以上電壓等級(jí)變電站間已經(jīng)建起了光纖通信網(wǎng)絡(luò)，在10 kV及以下電壓等級(jí)中、低壓配電網(wǎng)中計(jì)劃發(fā)展載波通信。
2.1.3貴陽
    貴陽市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：配電線路呈輻射狀，供電半徑長(zhǎng)，配電線路受損嚴(yán)重，線路經(jīng)常過負(fù)荷運(yùn)行，因此有必要進(jìn)行配電自動(dòng)化改造，但難度大，為了提高供電可靠性，貴陽市北供電局1998年開始在2條配電線路上進(jìn)行配電自動(dòng)化試點(diǎn)并初步獲得了成功；1999年將試點(diǎn)擴(kuò)大到10條配電線路，獲得了較為豐富的實(shí)踐積累，并建立了計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)；2000年開始了較大規(guī)模的配電自動(dòng)化建設(shè)，當(dāng)年完成18條配電線路的自動(dòng)化改造；2001年完成了22條配電線路的自動(dòng)化改造。至此，貴陽市城市中心區(qū)北部配電網(wǎng)全部實(shí)現(xiàn)了配電自動(dòng)化。貴陽市電網(wǎng)以架空線為主，電纜為輔，因此采用的是電壓型的饋線自動(dòng)化。配電線路環(huán)網(wǎng)建設(shè)是配電自動(dòng)化電網(wǎng)改造的核心。在進(jìn)行配電網(wǎng)改造過程中，通信問題一直是工程中的薄弱點(diǎn)，先后嘗試過用無線通信和中壓載波方式，但最終采用了以光纖通信為主干線，雙絞線為支線通信的方式。整個(gè)計(jì)算機(jī)主站系統(tǒng)由SCADA系統(tǒng)、遠(yuǎn)方AMR系統(tǒng)、GIS和配電FM系統(tǒng)組成。
    貴陽市北供電局配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的過程中，經(jīng)過了一個(gè)有益的摸索過程，在電網(wǎng)架構(gòu)、通信方式、饋線自動(dòng)化方式等方面，貴陽市根據(jù)自己的實(shí)際情況制定配電自動(dòng)化方案的思想值得借鑒。
    總之，北京電網(wǎng)在城區(qū)電網(wǎng)實(shí)施了一定規(guī)模的配電自動(dòng)化，在配電GIS的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了AM/FM、SCADA和配電管理的功能，總的看來，基本達(dá)到了配電自動(dòng)化所需的要求。上海市供電局對(duì)配電自動(dòng)化開始持較謹(jǐn)慎態(tài)度，同時(shí)積極探索使用中壓載波通信的方法解決配電自動(dòng)化中的通信問題等。在配網(wǎng)自動(dòng)化的過程中，貴陽市在對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、通信方式和饋線自動(dòng)化等方面進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，不斷探索符自身配電網(wǎng)改造的方案和通信方式，這種思想值得借鑒。
2.2國內(nèi)配電自動(dòng)化發(fā)展評(píng)價(jià)
    國內(nèi)配電自動(dòng)化發(fā)展比較晚，但發(fā)展速度較快。配電自動(dòng)化的發(fā)展建設(shè)在我國供電企業(yè)有近十年的歷史，取得了很大的成績(jī)，由最初的就地控制發(fā)展到有通信及主站集中監(jiān)控和故障處理的多種基本功能模式的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。發(fā)展中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)如下：
    a)提高供電可靠性是配電自動(dòng)化建設(shè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，因此實(shí)際工程中，要對(duì)影響可靠性問題的原因進(jìn)行分析，兼顧提高管理水平等因素，因地制宜地選擇適合實(shí)際情況的配電自動(dòng)化方案。
    b)配電自動(dòng)化和調(diào)度自動(dòng)化有很大的不同，其所關(guān)聯(lián)的其他自動(dòng)化系統(tǒng)較多，信息源非常豐富，不可能由1個(gè)集成的系統(tǒng)統(tǒng)一完成所有的功能，各系統(tǒng)可能由不同的廠商建設(shè)、維護(hù)、升級(jí)，各系統(tǒng)之間不可避免地共用一些信息。要做好配電SCADA和配電GIS的相互兼容的工作，選擇合理的通信系統(tǒng)。
    c)配電自動(dòng)化已經(jīng)逐漸從單一的故障隔離、恢復(fù)供電向統(tǒng)一的DMS發(fā)展，以饋線自動(dòng)化為代表的配電自動(dòng)化已經(jīng)逐漸讓位于充分利用各種實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)配電企業(yè)的信息化，提高配電企業(yè)的運(yùn)行管理水平的綜合配電管理系統(tǒng)。
3、廣州配電自動(dòng)化模式
    廣州地區(qū)電網(wǎng)按照城市總體規(guī)劃負(fù)荷密度的大小可分為A、B、C、D、E等不同的供電區(qū)，供電區(qū)的類型不同，將來實(shí)施配電自動(dòng)化的情況也將有很大不同。
    A類供電區(qū)為中心城區(qū)，基本是全電纜區(qū)，也是配電自動(dòng)化首先推行的區(qū)域。其配電自動(dòng)化將主要以電纜網(wǎng)自動(dòng)化、開關(guān)房智能化改造和環(huán)網(wǎng)柜建設(shè)為主。
    B類區(qū)為市區(qū)，與A類供電區(qū)相似，配電自動(dòng)化也將主要以電纜網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)為主。
    C類供電區(qū)可在部分環(huán)網(wǎng)率較高，線路基本滿足轉(zhuǎn)電要求的區(qū)域?qū)嵭屑芸栈螂娎|網(wǎng)自動(dòng)化工程，并在電網(wǎng)改造過程的設(shè)備選型中逐步實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備自動(dòng)化。
    D類供電區(qū)是市郊區(qū)，建設(shè)配電自動(dòng)化不會(huì)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益，但可在環(huán)網(wǎng)率稍高的部分架空線實(shí)行架空自動(dòng)化工程。
    E類供電區(qū)是農(nóng)村地區(qū)，網(wǎng)架基本為純架空網(wǎng)，建設(shè)配電自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)效益無法顯現(xiàn)。
3.1  結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)原則
    應(yīng)以提高配電網(wǎng)綜合管理水平為核心來提高配電網(wǎng)運(yùn)行效能，并以提高供電可靠性為目標(biāo)。應(yīng)注重高級(jí)應(yīng)用功能的同步建設(shè)，充分利用已有信息系統(tǒng)，提高運(yùn)行維護(hù)水平。在設(shè)計(jì)和設(shè)備選型中，應(yīng)考慮技術(shù)前瞻性、系統(tǒng)開放性、設(shè)備兼容性，提高綜合效益。
    在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能需求方面，應(yīng)以集中監(jiān)控為主，分步實(shí)施“三遙”，優(yōu)先監(jiān)控饋線主干環(huán)網(wǎng)點(diǎn)，采用靈活的分散就地控制，加強(qiáng)應(yīng)用功能開發(fā)。
3.2廣州配電自動(dòng)化建設(shè)原則
    廣州供電局建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，建議采取電網(wǎng)分區(qū)、功能分層、時(shí)間分步的建設(shè)原則。配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中，采用分層分步實(shí)施的策略，先進(jìn)行配電自動(dòng)化試點(diǎn)，檢驗(yàn)各廠家設(shè)備的本地適用性，檢驗(yàn)各種通信手段的可行性，然后進(jìn)行覆蓋完整的1～2個(gè)變電站的規(guī)模試點(diǎn)，探索配電自動(dòng)化建設(shè)、管理及應(yīng)用開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，而后再全面開展。規(guī)模建設(shè)中，可按可靠性優(yōu)先、中心城區(qū)優(yōu)先、網(wǎng)架穩(wěn)定優(yōu)先、饋線主環(huán)網(wǎng)點(diǎn)、主干饋線優(yōu)先的原則分步建設(shè)。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益分析的基礎(chǔ)上，對(duì)邊遠(yuǎn)架空網(wǎng)覆蓋地區(qū)也可實(shí)施孤島配電自動(dòng)化和以遙信為主的配電自動(dòng)化。建設(shè)管理中，應(yīng)遵循統(tǒng)一設(shè)計(jì)、分步建設(shè)的原則，統(tǒng)一產(chǎn)品選型，充分考慮系統(tǒng)兼容性和供應(yīng)商的本地支持能力。
4、結(jié)束語
    了解國外配電自動(dòng)化的發(fā)展歷程有利于我國配電自動(dòng)化的建設(shè)。本文對(duì)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家典型城市配電自動(dòng)化建設(shè)的情況進(jìn)行介紹，主要從城市的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)情況以及達(dá)到的效果幾個(gè)方面進(jìn)行了分析，并結(jié)合我國的實(shí)際情況，介紹和總結(jié)幾個(gè)比較典型的城市配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展情況�？傮w上講，國外配電自動(dòng)化發(fā)展比較早，配電自動(dòng)化水平和設(shè)備水平較高，提高供電可靠性的效應(yīng)非常明顯。發(fā)展中國家的配電自動(dòng)化起步比較晚，但發(fā)展比較快，隨著各種技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，我國的配電自動(dòng)化改造應(yīng)全面借鑒各國的發(fā)展情況。最后，結(jié)合廣州的實(shí)際，提出廣州配電網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)模式和原則。
    富通新能源可以根據(jù)用戶的需求訂做各種類型的高低壓配電柜開關(guān)柜。