摘要：随着经济建设的发展和人们生活水平的提高，对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求。大规模的两网改造结束后，配电网的布局得到优化，但要进一步提高配电网的可靠性，还必须全面实现高水平的配电网自动化。各地可根据具体情况，从配电网中的重要区域入手，优化网络结构，分步实施，先对部分配电线路进行自动化改造，最后覆盖全网，建立一套高水平的配电网自动化系统，从而达到提高供电质量和供电可靠性。
关键词：配电线路；自动化；改造配置方案；应用效果
引言：
几年来，在政策支持下，我国配电自动化发展较快。但是，由于各地配电网情况不同，认识也不统一。造成配电自动化故障处理模式千差万别，而且一次开关设备可靠性较差，影响了电网自动化的推广。本文作者对配电线路自动化改造配置方案进行了比较，提出了一种利用智能型重合器的配电自动化方案。
1 配电线路自动化改造设计目标
配电网自动化系统的规划设计原则是首先实现配电线路的综合管理。系统设计目标具体如下：第一，提高配网系统运行可靠性，减少停电时间，缩小停电范围，大大减少停电而导致损失；第二，实现对配电设备运行状态和配网实时监控，使配网事故处理更加快捷、准确；第三，全面提高配网系统运行管理水平，理信息系统数据化平台下，加强对配电设备和线路管理，使设备和线路管理更加及时、准确，提高供电设备利用率，增强供电能力；第四，共享系统资源，为优化决策、提高管理水平服务和配电管理工作效率；第五，“总体规划，分布实施”总原则基础上，市区范围内逐步实现配电系统自动化；第六，系统方案设计以及系统实施过程中，贯彻“可靠、实用、经济”原则，提供成熟技术和产品，保证产品（特别是现场设备）质量，保证系统稳定、可靠运行。
实现以上目标就是要优化配电线路结构和配电接线方式，合理分段，合理选择线路自动化开关、通信设备和主站DMS软件；实现配电线路的灵活联络，消除瞬时性故障，隔离永久性故障，缩小计划检修和故障停电范围，减少检修和故障停电时间，提高线路供电可靠性和配电网运行管理水平，降低线路维护工作量和运行费用。具体功能包括设备定位与管理、运行操作管理、事故预想与故障诊断、故障隔离与转供、线路的局部跟踪与动态着色、临时网络修改等。
2 配电自动化改造模式
配电自动化的提出是为了更加高效、经济地运行和管理配电网。其依托一次网架和设备，以配电自动化系统为核心。正常状态下，能够实现对配电网的监测和控制；非正常状态下，能够迅速发现故障，研判出故障区域并将其隔离，快速恢复对健全区域的供电。
2.1 智能分布式
智能分布式配电自动化也需要建设主站，与集中式的区别在于，智能分布式在定位及隔离故障时，不依赖主站系统进行判断，而是依靠相邻智能终端之间的对等通信实现判别；故障隔离后的负荷转供与恢复供电以及线路运行工况的监视，依然需要依靠主站系统完成。由于故障信息不需要上传主站，所以定位隔离故障的速度比集中式更快，效率更高，但与此同时，实现设备之间的对等通信对通信可靠性要求极高，也增加了配电自动化的建设成本。
2.2 电压就地式
电压就地式配电自动化不需要建设主站，其通过与变电站出线断路器重合闸配合，就地实现故障的隔离和非故障区域的转供。电压就地式终端的原理是当线路失压时，分段开关依次断开；重合闸之后，分段开关再依次延时闭合。若开关闭合后，在故障检测时限内，又再次故障跳闸，则闭锁该分段开关。由于该方式故障定位隔离时间较长，且变电站出线断路器需配置两次重合闸，因此目前应用较少。
3 配电线路自动化改造配置方案
3.1 自动化系统的组成部分
变电站层、通信层、间隔层3部分硬件共同构成了铁路配电站的自动化系统。
3.1.1变电站层
监控微机是变电站层的重要组成部分。监控微机是整个配电站的控制室，可以有效地对配电站的运行情况进行监控。当监控到运行超过限定值就会自动报警，同时，监控微机还可以对高压开关柜进行实时控制。
3.1.2通信层
通信控制器是通信层的主要组成部分。通信控制器将监控微机、远动调度所等各部分之间的信息收集到一起，然后再将这些信息分享给各部分。通信控制器的具体工作步骤首先是将信息收集，做进一步的处理工作，然后再根据各部分之间的需要，将信息整合下发到各部分；通信控制器利用电缆把信息传送到监控微机处，监控微机经过处理后，又结合各受控设施的请求将信息分发到各受控设施中去。通信层是变电站各组成部分之间的联络中心，通过通信层可以有效提高变电站的运行效率、安全性和可靠性，大大缩减了各设备之间的电缆数量，节约资金，方便配电站对各设备的监控。
3.1.3间隔层
间隔层是保护监控微机、各继电器、智能监控装置的重要保护层。
3.2 改造的电压等级
配电自动化作为智能配电网的支撑技术，目前的改造工作主要针对中压配电网，即10(20)kV配电系统，能够实现配电网运行数据的采集处理，实现中压配电网故障的定位、隔离以及自愈供电。10kV及20kV系统的配电自动化改造内容和形式基本相同。在进行20kV配电系统自动化改造时，需要将PT、一次连接电缆、电缆头及其附件、联络柜、柱上开关本体等一次设备更替为20kV相应型号；二次系统改造与10kV系统完全相同。由于20kV PT及柱上开关等设备报价均高于10kV相应设备，因此在同一期改造中，需要分开统计。
3.3 通信网络建设方式
通信网络的建设方式与区域负荷密度和负荷重要性密切相关。A+及A类区域，一般采用“三遥”改造模式，配电终端在完成数据上传的同时，也需要接收并执行主站下发的各种指令。因此“三遥”改造方式对通信的可靠性要求相对较高，一般采用光纤通信、手拉手型保护组网方式。如光纤无法到达改造点则需考虑改为采用无线通信方式。B及C类区域，一般采用“两遥”改造模式，改造内容及要求和“三遥”类似，区别在于不需加装电动操作机构以及将ONU替换为无线模块。无线公网通信主要采用3G网络接入，部分线路改造点通过LTE网络接入。为保证通信的可靠性，在改造地下负一层的开关站时，需在现场勘察时，测试无线信号的强度。
3.4 线路自动化开关
线路自动化开关可考虑采用重合器、自动配电开关(自动重合分段器)，也可采用柱上SF6开关和真空开关配用相应的控制系统。根据各配电网的特点，并充分考虑今后配电网络的发展和设备的升级能力，线路开关采用柱上SF6开关或柱上真空开关为宜。因为这两种开关都具备开断短路电流的能力，对本级故障段可由线路开关自身完成开断功能，减少线路停电机会；而且这两种开关运行时间长，有一定的运行经验。
结语：
本配电线路自动化方案适用于各种供电方式的配电线路，能实施故障线路自动隔离、非故障段供电的自动恢复，大大提高配电线路供电可靠率和运行自动化；主站系统的开放式平台，可兼容其他高级应用软件，可纵、横向集成，实现对上一级系统的通信接口，支持变电站综合自动化系统；FTU的开关磨损状况监测功能，提供了合理安排检修计划的依据。如再配以故障点定位系统，则可在故障后很短时间内实现故障分支和故障点定位，不仅能排除永久性故障，而且能消除瞬时性故障所反映的故障隐患，确保配电线路安全运行。
参考文献：
［1］TB 10117-2008铁路供电调度系统设计规范［S］.
［2］吴传平.电气化铁路供电系统电能质量综合补偿技术研究［D］.长沙：湖南大学，2012.