1.2 配電管理系統

現代電力系統大致可以分為發電、輸出、配電三大部分。在電力系統的各環節中，配電網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、供出質量和可靠性各不相同。配電網能敏銳地反映用戶在安全、優質、經濟等方面的要求。據統計全國發電量的85%是通過35~110kV配電網輸送給用戶的，配電網按供電區可分為城市配電網、農村配電網等。城市配電網容量較大，大約200~300MV·A，供電負荷相對集中，供電環境比較好；而農村配電網容量較小，一般在100~200MV·A，供電范圍大，線路基礎條件較差，影響供電可靠性和安全性的不利因素較多。

中國電機工程學會城市供電專業委員會起草的《配電系統自動化規劃設計導則》給配電系統自動化作了比較明確的定義：所謂配電系統自動化，是利用現代電子、計算機、通信及網絡技術，將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統，實現配電網及其設備正常運行及事故狀態下的監測、保護、控制、用電和配電管理的現代化。

配電自動化系統中涉及的一些基本概念如下：

（1）配電管理系統

配電管理系統（Distribution Management System，DMS）是變電、配電到用電過程的監視、控制和管理的綜合自動化系統。其內容包括配電網數據采集和監控（SCADA）、配電地理信息（GIS）、需方管理（DSM）、高級應用、調度員仿真調度、故障呼叫服務系統和工作管理系統幾個部分。

（2）配電自動化系統

配電自動化系統（Distribution Automation System,DAS）是在遠方以實時方式監視、協調和操作配電設備的自動化系統。其內容包括配電網數據采集和監控（SCADA）、配電地理信息系統（GIS）和需方管理（DSM）幾個部分。

（3）配電網數據采集和監控

配電網數據采集和監控（Supervisor Control And Data Acquisition，SCADA）系統采集安裝在各個配電設備處的終端單元上報的實時數據，并使調度員能夠在控制中心遙控現場設備。它一般包括數據庫管理、數據采集、數據處理、遠方監控、報警處理、歷史數據管理以及報表生成等功能。SCADA包括配電網進線監控、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。

配電網進線監控一般完成對供電線路（主變電站向配電網）的開關位置、保護動作信號、母線電壓、線路電流、有功和無功功率以及電能量的監控。這些數據通常可以采用轉發的方式從地調度或市區調度自動化系統中獲得。

配電所變電站自動化（Substation Automation，SA）包括配電所、開閉所自動化。它是利用現代計算機技術、通信技術將變電站的二次設備（包括測量儀表、信號系統、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經過功能組合和優化設計，利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信號處理技術，實現對全變電站的主要設備和輸、配電線路的自動監視、測量、自動控制和微機保護，以及與調度通信等綜合性的自動化功能。實現變電站的自動化就取消了常規的監視和測量儀表控制屏。

饋線自動化（Feeder Automation，FA）包括故障自動隔離和恢復供電系統，饋線數據檢測和電壓、無功控制系統。主要是在正常情況下，遠方實時監視饋線分段開關與聯絡開關的狀態及饋線電流、電壓情況，并實現線路開關的遠方分合閘操作，以優化配電網的運行方式，從而達到充分發揮現有設備容量的目的；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段以及恢復對未故障區段的供電，從而達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中箱式變電站、變臺等的參數進行遠方監控和低壓補償電容器的自動投切和遠方投切等，從而達到提高供電質量的目的。

（4）需求側管理

需求側管理（Demand Side Management，DSM）是指在政府法規和政策的支持下，采取有效的激勵措施和引導措施以及適宜的運作方式，通過發電公司、電網公司、能源服務公司、社會中介組織、產品供應商、電力用戶等共同協作，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，達到節約資源和保護環境的目的，實現社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的管理活動。

配電自動化系統中，所涉及的內容主要包括負荷監控與管理（Load Control&Management，LCM）和遠方抄表與計費自動化（Automatic Meter Reading，AMR）。

LCM是根據電力系統的負荷特性，以某種方式削減、轉移電網負荷高峰期的用電或增加電網負荷低谷期的用電，以達到改變電力需求在時序上的分布，減少日或季節性的電網高峰負荷，以期提高電網運行的可靠性和經濟性。對規劃中的電網主要是減少新增裝機容量和電力建設投資，從而降低預期的供電成本。

AMR是一種不需要人員到達現場就能完成抄表的新型抄表方式。它是利用公共電話網絡、負荷控制信道或低壓配電線載波等通信方式，將電能表的數據自動采集到計算機電能計費管理中心進行處理。它不僅適用于工業用戶，也可用于居民用戶。應用于遠程自動抄表系統的電能表是在普通電能表內增加一個自動抄表單元，其中包含電量采集發送裝置和通信模塊。

（5）配電圖資地理信息系統

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

AM一般是用數字化儀器將以城市街區地圖為背景的配電網絡接線圖及供電區域，按一定的規定輸入到計算機中，形成一種由數據支持的可檢索的配電網地理位置數字地圖。

FM是利用數字化地圖及其數據庫，進行配電設備的管理。

GIS是為了獲取、存儲、檢索、分析與顯示空間定位數據而建立的計算機數據庫管理系統。

（6）其他系統

其他系統包括高級應用，如網絡分析和優化（Network Analysis，NA）以及調度員培訓模擬系統（Dispatcher Training System，DTS），工作管理系統（Work Management System，WMS）。