作者简介 姓名：武士涛，性别：男，出生：1977年7月5日，单位：故宫博物院。
摘 要： 本文以某单位为实例，介绍了配电网络自动化升级改造的设计方案和提高配电系统可靠性的方法，为单位级配电网络的自动化设计，提高单位供配电的可靠性和安全性提供了借鉴。
关键词：配电网络，自动化，升级改造
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098x(2012)02(c)-0000-00
1 引言
随着计算机技术、通信技术和微电子技术的发展，配电网络综合自动化技术发展迅速。变电站综合自动化是将变电站二次设备(包括测量仪表、信号系统、自动装置、继电保护和远动装置等)通过功能的组合和优化设计，利用先进的现代电子技术、计算机技术、通信技术以及信号处理技术，实现对全变电站主要设备和输、配线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护。而将变配电站的综合自动化技术应用到电压等级低一级的单位供配电室，有利于整个变配电综合自动化系统在电力生产继续发挥着重要的作用。
2配电网络概述
计算机技术的飞速发展，使传统的变配电网络电磁式继电保护装置逐步被微机综合保护装置所替代。新一代的微机综合保护器，既涵盖了传统的继电保护和自动装置具有的全部功能，而且能对变配电回路的开关状态，电流、电压等模拟信号，事故下的脉冲信号，以及一些非电量信号进行采集、储存和运算变配电网络综合自动化装置，包含了上述集保护、测量计量、控制、通信于一体的智能化前端设备，将这些前端设备的通信接口连接起来的现场总线，进行通信预处理的通信管理单元以及经过组态的上位机单元(远方工作站、维护工程师站、数据库工作站等)。通过上述设备或单元的连接，实现变配电所运行数据的采集、储存、交换，并经过预置软件程序的支持对变配电网络实现自动化遥测、遥信、遥控和遥调。
变配电网络综合自动化装置是是传统电力自动化模式的重大改革，它基于现代控制技术、现代计算机技术和现代通信技术，对变配电网络电力系统进行控制和保护。它的应用不仅改变了传统继电保护和自动装置的结构模式，而且大幅提高了变配电网络运行的安全性，减少了自动装置、人为误动的概率，以及繁重复杂的检修和维护工作量，使单位变配电系统的运行成本大大降低，提高了单位变配电系统运行的经济性和安全性。
3配电网络自动化改造整体设计方案
單位内设置两个变配电室。综合自动化共有三种结构:集中式、分散分布式以及分层分布式。集中式只适合用于保护较简单的情况，且存在以下问题:前置管理机任务重、引线多，使整个系统的可靠性降低，如果前置机故障，将会失去当地及远方所有的信息和功能;软件复杂，修改工作量大，系统调试烦琐，组态不灵活，对于不同主接线或者规模不同的变电站，软件、硬件都要另行设计，工作繁重并且一些自动化需求的功能较难。分散分布式不适合整体的监视控制。而分层分布式使用分层分布式智能单元，即将全部生产过程中的控制、管理功能分开，由不同规模和不同功能的智能单元连接，组成控制系统。而且分层分布式结构，便于集中控制两个变配电室。综合考虑，采用控制系统方式为本系统的结构。
3.1单个变配电室综合自动化系统结构
单位的变配电综合自动化系统，是以单个的变配电室综合自动化为基础的。单个的变配电室综合自动化装置，采用分层分布式系统结构，包括现场保护测控层、通信管理层两部分。
①现场保护测控层
现场保护测控层包括分散式就地安装，集保护、控制、通信、测量计量于一体的电动机测控保护单元、变压器测控保护单元、同期合闸单元、备自投单元、线路测控保护单元、重合闸单元等多种功能的10kV微机综合保护、测控装置，通过现场总线和通信管理层中的主控机相连。
②通信管理层
变电站内的通信网络将各设备层连接，使各自分散的独立的设备构成协同工作的有机总体，且与外部系统相连。将这一层称作通信管理层。
3.1两个变配电室综合自动化系统结构
根据设计的思路，对拥有两个变配电室的单位，应尽量使两个变配电室的综合自动化结构一致，这样利于系统间的兼容与系统检修。而联结两个系统，就需要另外一个层面。称之为上位机系统层（亦为站级控制层）。这样，一个单位的综合自动化系统结构就由3部分构成:现场保护测控层、通信管理层和上位机系统层。应用在平台上开发出的系统软件、应用软件以及支持软件，来实现对所有电气模拟量、电能量、脉冲量、数字量、开关量、温度量、保护信息等各种数据的采集、计算、判别、报警、保护，事件顺序记录，报表统计，曲线分析以及报表数据打印。并可根据情况对现场保护测控层发布命令，完成对电气设备的调控。在功能扩展的上位机系统层中，还应该包括工程师站和远方工作站。在设置了局域网的系统中，还应该包括数据库服务器、网络设备等。公共的上位机系统层，面向全单位两个变配电所，包含以下的功能设置。
①数据库服务器。用以采集、记录、处理、存储所有接入的变配电所的数据，作为整个监控管理系统的核心存在。
②以服务器为中心构成局域网。上位机系统经由该网络连接各个变配电所的通信管理层。
③配备一台远方工作站(中央监控工作站)。该工作站可以设置在本单位电力控制中心，作为实时监控、管理中心，遥测、遥信、遥控和遥调整个单位变配电系统实施。
④配备一台工程师工作站，用以实时监视系统的运行状况，并对综合自动化系统进行运行监视与系统维护。
⑤经由以太网接出电力调度终端。通过该终端，调度人员可以对电气系统的运行状况实施监视，同时行使调度中心的职能。
⑥各变配电所的通信管理层与上位机系统层之间，工程师工作站、远方工作站、电力调度终端和服务器的交换机之间的连接，均采用以太网方式连接，传输介质采用光纤。
4提高配电网络自动化系统可靠性的措施
配电网络综合自动化系统内部的各个子系统均为低电平弱电系统，它们工作的环境中电磁干扰极为严重，是强电场所，所以当设计和实施系统升级时，应采取以下措施加强配电网络自动化系统的可靠性。
制干扰源的影响，采取减少强电回路的感应耦合、屏蔽措施等。
② 接地和减少共阻抗祸合，采用变电站综合自动化系统的工作接地、一次、二次系统接地等。
③ 隔离措施,对模拟量和开关量输入和输出进行有效的隔离
④滤波：滤波是抑制自动化系统模拟量输入通道传导干扰的重要手段。
⑤计算机供电电源的抗干扰措施：采用电源滤波器、变压器隔离、不间断电源 UPS等方法。
5 结论
本文基于配电网络自动化升级改造工程设计中的一般步骤与方法，对某单位的供配电和综合自动化系统进行了比较详细的设计，使该单位的供电系统可以完全满足改造后的要求，并使其配电网络自动化水平更加智能化。大大提高了供电安全性，可靠性，经济性以及变配电室的科技含量。
参考文献
[1] 陈毅华.浅谈如何提高配电网供电可靠性[J].广东科技.2007(02).pp5-9.
[2] 胡诚，周芳.配电网保护的现状与发展[J].湖北电力.2007(01).pp35-39.
[3] 李丽华，满江涛.变电站综合自动化系统综述[J].科技信息.2007(09).pp29-32.
[4] 吕继光.工业厂房供配电模式的选择[J].现代物业，2007，(01).pp26-29.