城市配电网配网现状与配网自动化典型实现模式及发展趋势

摘要：针对目前城市配电网配网自动化的实现模式进行研究，首先介绍了城市配电网配网自动化的基本概念，包括其定义、特点、意义等；其次，分析了目前主要的几种实现模式，如自适应式、集中式、分布式等；最后，针对不同实现模式的特点和应用场景，提出了相应的建议。通过研究城市配电网配网自动化的典型实现模式，以期为城市配电网配网自动化的发展提供参考和借鉴。

关键词：配电网；自动化实现；配电研究

Abstract: A study is conducted on the implementation modes of urban distribution network automation. Firstly, the basic concepts of urban distribution network automation are introduced, including its definition, characteristics, significance, etc; Secondly, several main implementation modes were analyzed, such as adaptive, centralized, distributed, etc; Finally, corresponding suggestions were proposed based on the characteristics and application scenarios of different implementation modes. By studying the typical implementation modes of urban distribution network automation, we aim to provide reference and inspiration for the development of urban distribution network automation.

Keywords: distribution network; Automation implementation; Distribution Research

1绪 论

1.1研究背景及意义

进入21世纪后，中国经济发展迅速，电力行业发展机遇巨大，在此背景下，智能电网在能源行业的应用越来越广泛，已成为工业发展的航向。智能电网作为电力系统的重要组成部分，与传统电网相比具有很大的优势，技术含量高。建设智能电网，实现配电自动化已成为中国能源行业的重要任务，也是最大限度提高能源供应可靠性的主要保证。然而，近年来，由于配电网与运输网之间的不同步，中国的能源发展呈现出不平衡的发展趋势，这使得配电网的自动化水平高于运输网。由于配电网与运输网之间的不同步，中国的能源发展呈现出不平衡的发展趋势，这使得配电网的自动化水平高于运输网。但是，电力系统中的大多数错误都来自配电网络，而配电网络中的电力损耗远高于输电网络，后者占整个电力系统损耗的50％左右。另一方面，配电网是连接用户与供电企业的纽带，其运营质量将对用户产生更大的影响，特别是对于一些经济发达的地区，这些地区需要能源质量和供电可靠性更高，因此实现配电自动化已成为能源供应的紧迫任务。

研究《城市配电网配网自动化典型实现模式的研究》的目的与意义在于充分发挥城市配电网配网自动化的价值，提高电网的可靠性和效率。通过分析几种典型的实现模式，探索出一种适合中国国情的城市配电网配网自动化实现模式，以期为中国城市配电网配网自动化的发展提供参考和借鉴。

1.2国内外研究现状

现代城市配电网作为城市电网的重要组成部分，一直在发展和完善。下面是现代城市配电网的发展现状：1.智能化配电网：智能配电网是指在计算机技术、人工智能等技术的支持下，实现配电网的智能化、数字化、现代化。2.可靠性提高：智能配电网配备了大量的传感器和设备，可以实时监测和记录电网运行数据，提高了配电网的可靠性。3.可再生能源接入：可再生能源接入城市配电网，可以有效减少对传统能源的依赖，实现绿色电力供应。4.城市分布式发电是指在城市内分布的小型发电装置，可以为配网提供稳定的电源。5.智能用电服务是指通过人工智能、大数据等技术，为用户提供便捷的用电服务。这些发展现状都在不断推动城市配电网向前发展，现代城市配电网将会在未来更加智能、可靠、可持续。

1.3研究内容及方法

文献研究法。此次文献主要通过中国知网、百度文库、硕博论文等有关渠道获得，针对目前我国城市配电网配网自动化的发展现状，广泛收集有关配网自动化技术下城市配电网应用的相关研究资料，从中获取有价值的信息。

比较分析法。本文通过借鉴国外先进经验与国内的实时状况进行对比分析，深入了解我国城市配电网配网自动化的发展现状及未来前景。

第一章是阐明研究前提的绪论，由三个小部分组成，分别为论文的研究背景与意义、研究内容以及方法。

第二章是关于城市配网自动化的理论概述。

第三章是目前我国现代城市配电网配网及其发展方向。

第四章是城市配电网配网自动化系统的规划。

第五章是城市配电网配网服务的优质化和全球化。

第六章是本研究的总结。

2配网自动化理论概述

2.1配网自动化概念

所谓的配电自动化是指基于现代通信技术和行业电子技术，对配电网络中各种数据和参数进行有效的集成和分 析。系统工程。该系统主要包括基站系统层，分配网络层，通信系统层以及分配网络的最终系统层。

表2-1配电管理系统的涵盖关系

2.2配网自动化系统结构

配电自动化系统是一个大型而复杂的系统项目，该系统包括与电厂配电系统相关的所有功能数据的流和控制，并形成一个有机的整体。

（1）配电网自动化主站系统

配电网络自动化主站层的控制对象是所有配电网络线路，设备和用户。它通常由SCADA分配主站系统，分配错误的诊断和恢复以及DAS分配网络应用程序组成。

（2）配电网自动化变电站系统

由于配电网络自动化系统必须控制多个设备，因此它主要包括打开和关闭站，配电室，配电盘和配电终端设备。但是，并非所有终端都能完全理解与站点主系统的直接连接，因此系统必须安装一个称为配电自动化变电站的中间层。配电网络变电站的主要功能是与高层主站和底层终端提供通信和数据，以确保整个系统中信息的平滑性和系统的优化。

图2-1配网自动化系统典型结构图

（3）配电网自动化通道

它主要包括光纤通信和无线网络通信（无线社交网络，无线专用网络），其中业务系统及其终端使用外部社交 媒体网络的无线网络或虚拟专用网络方法（VPN）。安全模式下的配置和身份验证机制，如图2-2所示，实时数据上 传到主站，发送信号消息等。

图2-2无线GPRS通讯示意图

2.3配网自动化实现技术

（1）电网接线方式及一次设备

总体而言，中国的配电网由城市配电网和农村配电网组成，包括不同类型的电源，城市配电网的主要设备包括 环网柜，交换站和农村线路。它主要用于电力线和开关的复制，架空线的清洁主要是使用松弛法进行的，松弛法的使用大大增加了电网的独立运行。他不信任工作站的通信系统和主系统。

（2）遥控系统和通讯方式

在配电网中安装远程控制系统的主要目的是有效地实现对网络中部署的每个设备的监视功能，其主要问题是不能完全掌握用于通信的标准信息。当前，在应用COT和POLLING法律方面存在某些缺陷，但是已经开发了新的法律标准，但是该标准仍在开发中，尚未在实践中实施，并且尚未对其应用进行测试。可靠性是实现配电网络自动化的基 础，最简单的维护方法使配电网络能够在恶劣的条件下运行并实现整个系统之间的平滑连接。万一发生错误，主站会迅速接收通过收集器终端提供的信息，迅速了解错误的位置，解决问题并恢复供电。两个站点必须进行双向通信，通信的基本设备包括电力线通信，GPRS通信（无线通信模块）和光纤通信。

3现代城市配电网配网及其发展方向

3.1现代城市配电网配网概况

城市配电网配网就狭义而言，是指商业电能的仓储及运输。近几年来随着我国经济与世界一体化进程的加快和区域经济的快速发展，原来分散的、低效率和高成本的城市配电网配网活动转化成城市配电网配网资源互补整合、相互联系、分工协作的产业链条，形成以供应链管理为核心的社会化城市配电网配网系统。

如图3-1所示。

图3-1 城市配电网高空作业

现代城市配电网配网情况可以用以下几个方面来描述：1.可靠性：城市配电网的可靠性是指它能够可靠地满足城市居民和商业用户的用电需求。这需要配网设备和技术的支持，如智能电表、传感器和设备等。2.灵活性：城市配网设备需要具备良好的灵活性，能够适应不断变化的城市环境。这需要它们具有灵活的数据传输、控制和存储能力。3.可扩展性：城市配网设备需要具有可扩展性，能够容纳越来越多的城市居民和商业用户，并适应不断变化的城市环境。4.节能性：城市配网设备需要具备节能性，能够减少对传统能源的依赖，同时实现绿色电力供应。这需要配网设备具有高效的电能利用能力，如智能电表和可再生能源技术等。5.安全性：城市配网设备需要具备安全性，能够保护用户和电网的安全，同时确保电网不会受到破坏。这需要配备防火墙、数据加密等技术，以及安全的网络环境等。总之，现代城市配电网是一个复杂而又不断发展的系统，需要不断地完善和改进。

3.2现代城市配电网配网发展情况

现代城市配电网配网活动逐渐从生产、交易和消费过程中分化出来，以为社会提供传统配电网配网服务，扩展到以现代科技、管理和信息技术为支撑的综合城市配电网配网服务，成为专业化的新型经济活动。物流业被经济学家称为继劳动力、自然资源之后的“第三利润源”，是企业寻求成本优势和差别化优势的新视角，是企业发展的新战略。

随着科技的不断发展，现代城市配电网配网也在不断发展。早期的城市配电网配网往往存在着许多不足之处，比如供电能力不足，供电质量不高，城市配电网配网技术落后等。因此，现代城市配电网配网一直在努力优化和改进，以提高其供电能力和质量。如图3-2所示。

图3-2 现代化电厂配电组

现代城市配电网配网的发展方向可以从以下几个方面来描述：1.智能化是城市配电网配网的发展趋势，将智能技术引入配网，可以提高配网的可靠性、灵活性、安全性等方面的性能。2.数字化技术是城市配电网配网的基础，将数字技术引入配网，可以实现对电网运行数据的实时监测和分析，提高配网的效率和运营管理水平。3.可扩展性是现代城市配电网配网的发展趋势，将可再生能源和储能设备加入配网，可以扩大配网的能源来源，提高其可持续性。4.绿色节能是现代城市配电网配网的发展趋势，将绿色技术融入配网，可以实现能源的高效利用，减少对传统能源的依赖。5.综合性是现代城市配电网配网的发展趋势，将多种技术结合在一起，可以综合考虑电网的可靠性、效率、经济性等方面。如图3-3所示。

图3-3 现代化电厂配电组

综上所述，现代城市配电网配网的发展方向是智能、数字化、可扩展、绿色节能、综合性。这些技术的应用将有助于提高配网的性能和可持续性，为城市居民和商业用户提供更加安全、可靠、便捷、环保的用电服务。

3.3全球经济化背景下城市配电网配网服务的发展前景

21世纪是经济全球化的世纪，作为服务业的配电网配网企业，也要满足全球化、区域化的物流配电网配网服务要求。建立战略联盟是配电网配网业发展的趋势，其主要表现为配电网配网区的建设和配电网配网企业的兼并与合作。如图3-4所示。

图3-4 配电高空作业

在全球经济化背景下，城市配电网配网服务的发展前景非常乐观。随着科技的不断进步和能源消耗的不断增加，城市配网系统将会需要更多的技术和创新，以满足日益增长的能源需求。同时，随着政府对环境保护的重视和环保政策的推行，城市配电网配网服务将会更加注重环保和可持续发展，以减少对环境的影响。此外，随着城市配网系统运营管理水平的提高，城市配电网配网服务将更加高效和透明，有利于吸引更多的投资和合作。这些措施将有助于推动城市配网系统的全球经济化，使其在全球市场上具有竞争力。总之，在全球经济化背景下，城市配电网配网服务将会面临机遇和挑战。只要不断创新和改进技术，就可以在这个充满挑战的时代中占据一席之地。

4城市配电网配网自动化系统的规划

4.1自动化系统趋势

制造业进入高度自动化、数字化和智能化的时代，中国领先的制造企业也开始更多地参与国际性的标准化和行业联盟组织。一方面，部分中国制造企业开始触及工业金字塔的顶端，不甘于做产业链最底层的鱼腩；一方面，交叉领域、跨界合作和新标准越来越多，不协作就容易失去参赛资格。

城市配电网配网自动化系统的发展趋势非常明显，主要包括以下几个方面：1.智能化是配网自动化系统的重要特征，未来的配网自动化系统将会更加智能，能够自动监测和分析电网运行情况，并作出相应对策。2.数字化：配网自动化系统将实现数字化，可以将电网运行数据存储在计算机系统中，并通过计算机技术进行处理和分析。3.网络化：配网自动化系统将网络化，可以在城市内分布的智能传感器和设备间建立起联系，实现对电网运行数据的实时监测和分析。4.绿色节能：配网自动化系统将注重能源利用和环境保护，实现能源的高效利用和可持续发展。这需要在电网设计、运营管理等方面采取绿色节能措施。5.标准化：配网自动化系统将需要建立起标准化，确保各城市之间的通用性和兼容性，以便进行全国范围内的推广和应用。总之，城市配电网配网自动化系统的发展趋势是智能化、数字化、网络化、标准化以及绿色化。通过不断创新和改进技术，未来的配网自动化系统将会更加智能、可靠、高效。

随着科技的不断发展，城市配电网配网自动化系统也在不断发展。目前，城市配电网配网自动化系统正在朝着智能化、高效化、信息化和安全化的方向发展，以提高城市配电网的运行效率和安全性。此外，城市配电网配网自动化系统还将采用新技术，如云计算、大数据分析、物联网等，以提高其运行效率和服务水平。

4.2实现城市配电网配网自动化系统

城市配电网配网也必须跟上时代的步伐，向高度自动化、数字化和智能化的方向不断的发展。使城市配电网配网技术给人们带来更加优质的服务。在实现自动化系统的城市配电网配网过程应该做到以下几点：①、切合实际的规划配电网配网，要具有可靠性和可操作性；②、更好的处理好近期、远期的建设和发展关系，同时注意经济、环境两方面的综合效益。③、将220kv和220kv以上的电压等级充分的考虑到配网规划的工作中；④、采取配网自动化技术的示范应用点应用，可以根据实际情况实时改善现有配网自动化技术的缺陷。如图4-1所示。

图4-1 标准型配电自动化系统结构图

要实现城市配电网配网自动化系统，需要遵循以下步骤：1.规划：首先要制定一个明确的规划，明确城市配电网配网自动化系统的目标、范围、投资预算以及时间表。这将有助于确定如何分配资源，保证系统的有效运行。2.基础设施建设：建立起一个先进的基础设施，包括高性能的网络、先进的智能传感器和设备等。这些基础设施将有助于监测和分析电网运行情况，并提供自动控制和保护措施。3.人才培养高素质的技术人员，通过培训和学习提高他们的技能和知识水平。这将有助于提高系统的质量和可靠性，同时也有助于开发出更先进的系统。4.标准化：建立起一个标准化的系统，确保各城市之间的通用性和兼容性，以便推广和应用。这将有助于减少系统建造和运行维护成本，提高效率。5.政府支持：政府可以提供政策、资金和技术支持，帮助实现城市配电网配网自动化系统。政府还可以评估系统的社会效益和环境影响，并提供必要的法律保护。总之，要实现城市配电网配网自动化系统需要做好规划、人才培养、标准化和政府支持等工作，经过不懈的努力才能实现。

4.3城市配电网配网自动化应用

现在大力推广的智能箱式变电站，它是现代社会经济与城市建设的产物。最近20年以来，我国经济的快速发展，使得现代城市供电的格局发生了翻天覆地的变化。过去的城市供电使采用升压长距离配电的方式，以此来减少配电过程中的电能的损耗。但是采用升压长距离配电的方式大大降低了现代城市供电企业的经济效益。如图4-2所示。

图4-2现代化配电网特性

5城市配电网配网服务的优质化和全球化

5.1优化城市配电网配网服务的优势

现代社会中，智能电网的建立是一个巨大的历史性工程，并且由于智能化+大数据的住宅型小区发展。因此不仅要求箱式变电站安全可靠，同时要求具有“四遥”(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。这种智能箱式变电站环网供电时，在特定自主软件配合下，能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在短时间内恢复送电。是当今配电系统中最经济、最实惠、最科学、最安全的新型配电装置之一，它是集高压开关柜、变压器、低压开关柜于一体，具有成套性强、体积小、结构紧凑、可靠性高、现场安装工作量小、安装调试周期短以及可移动等特点，是城乡电网建设与改造中理想的新型成套设备。适当改变其壳体的外形和颜色，使之与环境相适应，还可以起到美化环境的作用。

城市配电网配网服务是城市供电的重要组成部分，它的优化可以提高城市供电的效率，降低运营成本，提升用户体验，推广新能源，提高服务质量，从而为城市的发展提供可靠的电力保障。通过优化城市配电网配网服务，可以提高城市供电的质量和效率，以更好地满足城市居民和企业的用电需求。如图5-1所示。

图5-1 智慧化配电平台

优化城市配电网配网服务可以带来以下优势：1.提高城市居民和商业用户的用电效率：通过不断优化城市配电网配网服务，可以自动分析和处理电网运行情况，确保快速可靠地供应电能，从而提高居民和商业用户的用电效率。2.减少城市垃圾和污染：通过优化城市配电网配网服务，可以减少城市中的电力废物和污染，保护环境。3.提高城市电力供应的竞争力：通过优化城市配电网配网服务，可以提高电能供应的可靠性和灵活性，从而减少电力供应的不确定性和波动性，提高市场竞争力。4.有利于推动电力行业的发展：优化城市配电网配网服务可以带动电力行业技术的发展和创新，促进新技术和新产品的开发，从而促进行业的快速发展。5.有助于推动低碳能源转型：优化城市配电网配网服务可以带动低碳能源转型，减少对传统能源的依赖，实现可持续发展。总之，优化城市配电网配网服务可以带来多方面的优势，有利于提高电力供应的可靠性和灵活性，减少污染、提高效率、降低成本以及保护环境，从而为城市居民和商业用户提供更加安全、可靠、便捷的用电服务。

5.2城市配电网配网自动化技术的应用

针对城市配电网配网自动化技运行逻辑，设计了相应的城市配电网配网自动化技装置。该城市配电网配网自动化技装置的基本原理是通过闭锁销挡住断路器操动机构的合闸掣子，从而使断路器始终保持在分闸位置而不能合闸。城市配电网配网自动化技装置可远程或就地操作，当城市配电网配网自动化技装置处于闭锁状态，断路器产品需要检修时，检修人员可以就地手动上锁，进一步确保断路器处于隔离位置。

城市配电网配网自动化技术是一项重要的技术，可以大大提高城市配电网的供电能力和服务水平。该技术的应用包括以下几个方面： 数据采集和处理：城市配电网配网自动化技术可以通过安装传感器和控制器，采集电力系统的数据，并对这些数据进行处理和分析，以实现对城市配电网的监控和管理。 自动化控制：城市配电网配网自动化技术可以通过设置自动化控制系统，实现对城市配电网的自动化控制，以保证城市配电网的正常运行和供电质量。 远程监控：城市配电网配网自动化技术可以通过安装远程监控系统，实现对城市配电网的远程监控，以确保城市配电网络的安全和稳定运行。 数据分析：城市配电网配网自动化技术可以通过数据分析，实现对城市配电网的数据分析，以提高城市配网的管理效率和服务水平。

城市配电网配网自动化技术应用的主要方面有：1.数据采集和监控：通过在电网运行的不同阶段采集大量的数据，包括电流、电压、功率等，实现对电网运行状况的实时监测。2.线路保护：通过设置在电网线路上的智能传感器和设备，可以实现对电网运行状态的自动分析和保护。3.能源管理：通过在电网中安装储能设备和分布式发电设备，可以实现对能源的有效利用和管理。4.自动化运行：通过设计配网自动化系统，可以实现对电网运行状态的自动控制，包括合理调节负荷、自动切换电源等。5.用户交互：通过在电网上安装友好的人机交互设备，可以实现对用户的有效指导和咨询服务。总之，城市配电网配网自动化技术的应用将有助于提高电网的可靠性、效率和灵活性，为城市居民和商业用户提供更加安全、可靠、便捷的用电服务。

5.3全球经济化背景下城市配电网配网服务

当全球经济化背景下，城市配电网配网服务是一个非常重要的话题。城市配电网配网服务是指城市中电网的建设和维护，它对于城市的发展和市民的生活质量具有重要影响。首先，要进行城市配电网配网服务的规划和设计，要从实际出发，结合当地的气候、地理条件、人口分布等因素，进行科学合理的电网建设和维护。同时，还要考虑到电网的效率和安全性，以及未来的发展方向。

在当前全球经济化背景下，城市配电网配网服务也在不断发展和改进。首先，随着城市配电网配网服务的不断完善，城市配电网配网服务将更加科学、合理，以满足城市居民的需求。其次，城市配电网配网服务将不断优化，以提高城市配电网配网服务质量。

第三，随着世界各地能源转型的加快和能源消费的快速增长，城市配电网配网服务也将面临着新的挑战。

第四，随着我国“一带一路”倡议的深入实施，我国与其他国家在经济、文化、科技等方面的交流合作将进一步加强。

第五，随着我国“双碳”目标的提出和实施，我国将加快新能源汽车、节能环保等新兴产业的发展。这对城市配电网配网服务也将提出新的要求。最后，随着城市经济和科技水平的提高，城市配电网配网服务将向智能化方向发展。这一趋势将进一步提升我国配电网配网服务水平和质量。

只有以人民为中心，充分发挥“人民电业为人民”的宗旨意识，才能不断提高城市配电网配网服务水平和质量。其次，要提供高质量的配电网配网服务。这需要在技术、设备和服务上进行投入，不断提高电网的效率和可靠性。同时，还要加强对电网的管理和维护，保证城市电网的正常运行。最后，要为城市市民提供方便、快捷、优质的配电网配网服务。这需要在服务质量上进行严格的把控，不断提高市民的满意度和忠诚度。总之，城市配电网配网服务是一个复杂而重要的话题，需要在全球经济化背景下进行科学地规划和管理，确保城市配网服务的高质量、高效和可持续发展。

城市配电网配网服务是一种在全球经济化背景下提供的服务，主要目的是为城市的居民和企业提供可靠的电力供应和配电网络。它的主要职责是确保电力的可靠供应和优化使用，以支持城市的经济发展。 在全球经济化背景下，城市配电网配网服务通常包括以下内容：

供电范围：城市配电网配网服务的范围可以覆盖整个城市，包括住宅区、商业区、工业区、商业区等。

供电质量：城市配电网配网服务需要保证电力的质量，以提高城市居民的生活质量。

发电能力：城市配电网配网服务需要考虑城市的发电能力，以保证城市居民和企业的用电需求。

节能技术：城市配电网配网服务需要采取措施降低城市的能耗，并使用环保能源如太阳能、风能、水能等。

投资建设：城市配电网配网服务需要进行投资建设，以支持城市的发展和满足居民的用电需求。

总之，在全球经济化背景下，城市配电网配网服务需要不断提高自身的服务水平，以支持城市的经济发展和提升市民的生活质量。

结 论

对于城市配电网配网自动化系统的研究结论是：随着科技的不断发展，越来越多的技术被应用到城市配电网配网自动化系统中，使得系统的可靠性和效率得到了很大的提高。配电自动化技术的使用大大提高了电源质量和电源可靠性。通常，向消费者供电主要是由于设备故障和接线故障，整个配电网络受到接线方式的限制，并且事故预防的能力差得多。因此，它会影响线路无法工作的区域。具有自动化功能的配电网络可以准确地监视和控制故障隔离设备，因此可以在短时间内隔离故障，并且不会立即为故障线供电。配电网络的可靠性可能不会高于输电线路的可靠性，但是当配电站之间的配电线设计开始时，供电网络和馈线的自动化功能将满足用户的用电量。电力系统中配电自动化的使用将进一步扩大监控范围，并改变传统配电系统监控范围狭窄的问题，这将使员工能够实时监控电网，提高管理效率并迅速做出反应。实现有效治理的各种缺陷。城市配电网配网自动化系统的典型实现模式是智能电网系统，它具有很好的适应性和扩展性。在这种实现模式下，系统能够自动分析和处理电网运行情况，并提供可靠的电能供应。城市配电网配网自动化系统要想取得更好的效果，需要加强技术支持和网络管理，同时也需要考虑到系统的经济性和实施难度。通过不断完善配网自动化系统，可以为城市居民和商业用户提供更加安全、可靠、便捷的用电服务。