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电气自动化下电力生产技术及安全管理

前，国际上正致力于配电自动化专家系统和配电网仿真培训系统的研究，并且在研究通
过负荷分配的优化来减少损耗，对变压器负荷进行管理，以最大限度地利用变压器容
量、降低系统有功损耗，以及按即时电价对用户负荷进行管理等。
中国配网自动化起步于 20 世纪 90 年代，较发达国家滞后 20 年。由于中国电力工
业过去长期以来存在重发电、轻供电、不管用电的情况，使得中国配电网网架普遍比较
薄弱，缺乏整体规划，绝大多数线路都是树状网，主干线截面偏小，且多为架空线供
电，供电半径大（尤其是农网），导致损耗严重，电能质量差；配电网普遍都是单电源，
而且线路分段少，当出现故障时，导致停电面积扩大；加之配电设备普遍陈旧，大多不

可遥控，配电网运行监控设备少，信息搜集量小，故障处理自动化水平低，恢复供电时
间长。近年来特别是全国大规模进行城乡电网改造以来，配网自动化方面的工作取得了
比较大的进展，众多科研开发企业和制造商开发研制了配网系统自动化集成技术、应用
软件和一、二次设备，如柱上真空开关、重合器、馈线开关远程终端（FTU）、变压器监
测终端单元（TTU）、开闭所、远程监测终端（RTU）、配网地理信息系统（GIS）、负荷监控
系统、配网管理信息计算机网络、智能电表及远方抄表计算机系统，以及各种数据传输
设备（DCE）等。许多地方供电企业进行了不同层次不同规模上的试点，这些都为供电企

业的供电可靠率、供电质量、设备安全、劳动生产率、现代化管理水平的提高发挥了一
定的作用，为中国配网自动化系统的发展积累了经验、创造了条件。
中国配网自动化的发展大致可以分为三个阶段。第一阶段，引进国际自动化开关
设备，通过智能开关设备之间的配合实现故障定位、隔离和自动恢复供电，这被称之
为就地控制的馈线自动化模式，这种方案仅在故障处理时才起作用，且不能检测出中
性点小电流接地系统的单相接地故障，而在中国绝大多数城市中，故障停电占用户的
停电时间比例很小，而引入的自动重合器、分段器和负荷开关价格昂贵，投入很大，
收效甚微。第二阶段，实现配电层次的 SCADA 功能，通过建立配电系统的实时监控系
统 （SCADA 系统），即在配电网调度中心建立主站系统，在各变电站、开闭所设置

RTU，FTU 等远方终端，通过通信通道联系，从而达到实现对配电网监控的功能。这
种模式的故障处理时间大大缩短，而且在配电网正常运行时可以对配电网进行监控和
运行管理，实现系统的优化运行，这也是近年国内来所采用的主要配网自动化的模式，
但是这种模式需要借助于通信系统，而且故障的处理依赖主站进行。第三阶段，通过
多年的配电网的改造和各单项自动化（如负荷控制、远程抄表系统、配网系统管理系统
等）的发展，借助现代计算机技术、网络技术和通信技术实现各子系统之间资源共享，
达到配电管理层次自动化。

三、配网自动化的内容

配网自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电

系统有关的全部功能数据流和控制。配电系统自动化的内容大致分为五个方面：

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