1.2 配電管理系統(tǒng)

現(xiàn)代電力系統(tǒng)大致可以分為發(fā)電、輸出、配電三大部分。在電力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)中，配電網(wǎng)作為末端直接和用戶相連，具有的特點：深入城市和居民密集點；傳輸功率和距離一般不大；供電容量、用戶性質(zhì)、供出質(zhì)量和可靠性各不相同。配電網(wǎng)能敏銳地反映用戶在安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟等方面的要求。據(jù)統(tǒng)計全國發(fā)電量的85%是通過35~110kV配電網(wǎng)輸送給用戶的，配電網(wǎng)按供電區(qū)可分為城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)等。城市配電網(wǎng)容量較大，大約200~300MV·A，供電負(fù)荷相對集中，供電環(huán)境比較好；而農(nóng)村配電網(wǎng)容量較小，一般在100~200MV·A，供電范圍大，線路基礎(chǔ)條件較差，影響供電可靠性和安全性的不利因素較多。

中國電機工程學(xué)會城市供電專業(yè)委員會起草的《配電系統(tǒng)自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》給配電系統(tǒng)自動化作了比較明確的定義：所謂配電系統(tǒng)自動化，是利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。

配電自動化系統(tǒng)中涉及的一些基本概念如下：

（1）配電管理系統(tǒng)

配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System，DMS）是變電、配電到用電過程的監(jiān)視、控制和管理的綜合自動化系統(tǒng)。其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、配電地理信息（GIS）、需方管理（DSM）、高級應(yīng)用、調(diào)度員仿真調(diào)度、故障呼叫服務(wù)系統(tǒng)和工作管理系統(tǒng)幾個部分。

（2）配電自動化系統(tǒng)

配電自動化系統(tǒng)（Distribution Automation System,DAS）是在遠(yuǎn)方以實時方式監(jiān)視、協(xié)調(diào)和操作配電設(shè)備的自動化系統(tǒng)。其內(nèi)容包括配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）和需方管理（DSM）幾個部分。

（3）配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控

配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（Supervisor Control And Data Acquisition，SCADA）系統(tǒng)采集安裝在各個配電設(shè)備處的終端單元上報的實時數(shù)據(jù)，并使調(diào)度員能夠在控制中心遙控現(xiàn)場設(shè)備。它一般包括數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)方監(jiān)控、報警處理、歷史數(shù)據(jù)管理以及報表生成等功能。SCADA包括配電網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)控、配電變電站自動化、饋線自動化和配變巡檢及低壓無功補償四個組成部分。

配電網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)控一般完成對供電線路（主變電站向配電網(wǎng)）的開關(guān)位置、保護(hù)動作信號、母線電壓、線路電流、有功和無功功率以及電能量的監(jiān)控。這些數(shù)據(jù)通常可以采用轉(zhuǎn)發(fā)的方式從地調(diào)度或市區(qū)調(diào)度自動化系統(tǒng)中獲得。

配電所變電站自動化（Substation Automation，SA）包括配電所、開閉所自動化。它是利用現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信技術(shù)將變電站的二次設(shè)備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等）經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。實現(xiàn)變電站的自動化就取消了常規(guī)的監(jiān)視和測量儀表控制屏。

饋線自動化（Feeder Automation，F(xiàn)A）包括故障自動隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)，饋線數(shù)據(jù)檢測和電壓、無功控制系統(tǒng)。主要是在正常情況下，遠(yuǎn)方實時監(jiān)視饋線分段開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)及饋線電流、電壓情況，并實現(xiàn)線路開關(guān)的遠(yuǎn)方分合閘操作，以優(yōu)化配電網(wǎng)的運行方式，從而達(dá)到充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備容量的目的；在線路故障時，能自動記錄故障信息、自動判別和隔離饋線故障區(qū)段以及恢復(fù)對未故障區(qū)段的供電，從而達(dá)到減小停電面積和縮短停電時間的目的。

配變巡檢及低壓無功補償是指對配電網(wǎng)中箱式變電站、變臺等的參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控和低壓補償電容器的自動投切和遠(yuǎn)方投切等，從而達(dá)到提高供電質(zhì)量的目的。

（4）需求側(cè)管理

需求側(cè)管理（Demand Side Management，DSM）是指在政府法規(guī)和政策的支持下，采取有效的激勵措施和引導(dǎo)措施以及適宜的運作方式，通過發(fā)電公司、電網(wǎng)公司、能源服務(wù)公司、社會中介組織、產(chǎn)品供應(yīng)商、電力用戶等共同協(xié)作，提高終端用電效率和改變用電方式，在滿足同樣用電功能的同時，減少電量消耗和電力需求，達(dá)到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的目的，實現(xiàn)社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務(wù)所進(jìn)行的管理活動。

配電自動化系統(tǒng)中，所涉及的內(nèi)容主要包括負(fù)荷監(jiān)控與管理（Load Control&Management，LCM）和遠(yuǎn)方抄表與計費自動化（Automatic Meter Reading，AMR）。

LCM是根據(jù)電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性，以某種方式削減、轉(zhuǎn)移電網(wǎng)負(fù)荷高峰期的用電或增加電網(wǎng)負(fù)荷低谷期的用電，以達(dá)到改變電力需求在時序上的分布，減少日或季節(jié)性的電網(wǎng)高峰負(fù)荷，以期提高電網(wǎng)運行的可靠性和經(jīng)濟性。對規(guī)劃中的電網(wǎng)主要是減少新增裝機容量和電力建設(shè)投資，從而降低預(yù)期的供電成本。

AMR是一種不需要人員到達(dá)現(xiàn)場就能完成抄表的新型抄表方式。它是利用公共電話網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷控制信道或低壓配電線載波等通信方式，將電能表的數(shù)據(jù)自動采集到計算機電能計費管理中心進(jìn)行處理。它不僅適用于工業(yè)用戶，也可用于居民用戶。應(yīng)用于遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)的電能表是在普通電能表內(nèi)增加一個自動抄表單元，其中包含電量采集發(fā)送裝置和通信模塊。

（5）配電圖資地理信息系統(tǒng)

配電圖資地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）是自動繪圖（Automatic Mapping，AM）、設(shè)備管理（Facilities Management，F(xiàn)M）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的總稱，它是配電系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)。

AM一般是用數(shù)字化儀器將以城市街區(qū)地圖為背景的配電網(wǎng)絡(luò)接線圖及供電區(qū)域，按一定的規(guī)定輸入到計算機中，形成一種由數(shù)據(jù)支持的可檢索的配電網(wǎng)地理位置數(shù)字地圖。

FM是利用數(shù)字化地圖及其數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行配電設(shè)備的管理。

GIS是為了獲取、存儲、檢索、分析與顯示空間定位數(shù)據(jù)而建立的計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

（6）其他系統(tǒng)

其他系統(tǒng)包括高級應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化（Network Analysis，NA）以及調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)（Dispatcher Training System，DTS），工作管理系統(tǒng)（Work Management System，WMS）。