配網是整個電力系統(tǒng)的末端，直接面向終端用戶，供電可靠性和供電質量要求越來越高。目前國內配網基礎設施和結構相對比較薄弱；供電質量較差，電壓水平低，網損率高；配電自動化程度還較低。配網的總體水平已不能滿足終端用戶日益增長的用電需求，大規(guī)模的配網自動化改造和建設正在積極展開。

配網自動化是建立在信息化的基礎上，將配電系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、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(tǒng)，實現(xiàn)配電網及其設備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制以及用電和配電管理的自動化，最終實現(xiàn)以大幅度提高供電可靠性、改善電能質量為目標的對配電系統(tǒng)在線的、準實時的閉環(huán)控制。配電自動化終端作為配網自動化系統(tǒng)的重要基礎部分，要求其功能完善、工作可靠、擴展簡單以及維護方便。

本文在分析典型配電自動化方案基礎上，結合配網運行實際，提出一種配電自動化終端方案，以期能夠解決配網當前存在的實際問題。

典型配電自動化方案分析

考慮到各地方配電網的復雜性，不失一般性，配電網可以以如下拓撲示意：

圖一中，變電站的10kV出線配置斷路器和相應的保護，主線路上采用分段開關分段，各分支線路采用負荷開關的配置，所有開關均帶電動分、合閘功能。由于分段開關和負荷開關均不能開斷短路電流，因此不配置保護。故障區(qū)段查找、隔離以及恢復供電目前大致有兩種方案：

其一，依靠自動化開關設備反復配合動作來自動實現(xiàn)。在故障情況下，由變電站出線斷路器配置的保護切除故障，這時會造成全線失電，然后分段開關、負荷開關由于失壓而跳閘，然后再由變電站的斷路器合閘后，依次合負荷開關和分段開關來檢測故障點，當然還存在斷路器再次跳閘、再次合閘的可能，造成對負荷（尤其是變壓器）的多次沖擊，停電時間長。

其二，依靠分布在分段開關上的FTU采集故障信息，通過通信網絡上傳調度集中控制，通過遙控將故障隔離并恢復非故障區(qū)段供電。該方案減少了開關的反復動作，提高了設備運行安全，自動化程度高，對通信系統(tǒng)依賴很強。

已有的配網自動化方案都是集中在配網主網架的故障隔離和網絡重構上，從理論上來說，這些方案都具有可行性，但在實際應用中都遇到了許多問題，導致系統(tǒng)并不能發(fā)揮其應有的效果，如：通信方式及通信系統(tǒng)穩(wěn)定性、故障判別元件的靈敏度配合、環(huán)境適用性、電源的可靠性等方面或多或少存在問題，應用的效果并不好。

綜合配電自動化終端設計

根據(jù)配網系統(tǒng)實際運行的統(tǒng)計，故障一般位于分支回路上，主回路上發(fā)生故障的概率并不大，而改造配網的出發(fā)點應該是能夠實際解決問題，如果能將分支線路的故障快速切除，將可以解決配網大部分的問題，即故障快速隔離、提高供電可靠性。

配網供電質量較差，改善供電質量的通常做法是在配網上安裝無功補償裝置。為了能夠減少電力用戶內部各條配電線路的電能損耗，提高配網的功率因數(shù)，采用分散無功補償方式比較合適，即在分支線路公用配變低壓側、用戶的配電母線上安裝無功補償裝置。

考慮到上述情況，筆者提出分支線路配置集保護測控、無功補償、無源自供電、多種通信接口功能于一體的配電自動化終端。

首先，將分支線路的負荷開關更換為真空斷路器，為分支線路配置專門的保護。

在分支回路故障情況下，由分支線路斷路器切除故障，可以實現(xiàn)保護級的故障隔離。已有的配網自動化無論采用何種方案，故障隔離均不可能達到保護級（也就是能在1s內隔離故障），一般的時間為幾十秒或數(shù)分鐘，而采用此方案，故障切除可以在1s內可靠完成，大大縮短了停電時間，提高了供電可靠性。

分支線路配置保護大大簡化了保護配合，所有分支回路的保護獨自整定，不需要和其他回路配合，如果分支回路下還有分支（如開閉所），則可以同下面的分支回路的保護進行時間上的配合即可，變電站的線路出線保護只需要同所有分支回路保護的最長延時配合，有一定級差即可，保護整定和配合都非常簡單。