近年來我國的電力工業正大力推動智能電網的建設，并在新的“十二五”計劃中針對智能電網的發展作了具體實施規劃，其中專門針對配電網絡自動化的建設做出了重點批示，并提出建設智能化配電網絡的目標。

配電網自動化建設的關鍵是需采用自動化設備，提高設備的故障判斷能力和自動隔離故障，恢復非故障線路的供電條件。基于多年來穩定發展的遠動技術，饋線終端DTU在配電網自動化建設中，能夠實現在饋線基礎層的實時監控服務。

1　實現配電網自動化的主要條件

配電網自動化主要涉及中低壓級電網，主要有以下建設內容：可靠安全的供電網絡，包括電源點應保證電力輸送線路的經濟運行，開關、變壓器等設施；對故障的自動判斷和隔離，在人工或自動條件下恢復非故障線路的供電，對故障點進行自我隔離和診斷；實時監控配電網絡的運行狀況，采用配電管理系統SCADA，對配電網所需的信息進行技術處理，及時反應配電網的運行狀況和事故的處理及分析；用電管理包括用戶對電能的管理要求，對電能進行調整，對用電負荷的控制和經濟調度等。

1.1　配電網系統的饋線方案

a. 環網電纜方案。以電纜作為配電主干線的配電網，一次開關環網柜設備和二次DTU設備配合可完成自動隔離故障功能。

b. 架空配網方式。通常是雙電源環網供電方式，一次開關和二次FTU設備配合可完成自動隔離故障功能。

c. 輻射型配電網。多以單電源供電，控制設備由變電站主開關作保護，配電線路可根據需要設多級重合器和分段器保護，達到自動隔離和恢復供電的條件。

1.2　配電網自動化通訊

配電網自動化程度的重要標志是通訊是否符合自動化的要求，饋線自動化的實現必須依賴于良好的通信條件。光纖通訊是城市配電網通訊的主要方式，其特點是可靠性高，干擾小，不受環境條件的影響。基于GPRS、3G等技術的無線通訊也是目前較主流的通信手段，應用于地理分散、負荷較小的配電線路區域。

2　配網自動化典型方案

在智能配網建設中，首先需要建設覆蓋面大、實用化程度高的城市配網自動化系統，搭建一個配網智能化建設的大基礎平臺。其中，由配網自動化管理系統（DMS）、通信子站、終端設備（DTU/FTU）組成的系統成為典型的實現配網自動化的解決方案。

由ABB公司提供的配網自動化整體方案采用三層式結構（如圖1所示），每一層（三層一體化）可實現功能如下：控制中心DMS提供全網絡完整的配網自動化管理功能；通信服務器SYS600C提供區域配網自動化功能，帶監控；終端RTU560（DTU/FTU）提供集成的監控界面，實現開關單體監控。

2.1 　配網自動化管理系統（DMS）

支撐整個配電網絡的自動化需要配網自動化管理系統實現配電網絡管理的高級應用，主要功能包括：監控SCADA；數據工程，可接入GIS等系統數據源；故障定位、隔離及恢復；故障呼叫系統；網絡優化功能應用等。

2.2　通信子站/服務器

通信子站作為接入終端設備的通信前置服務器，提供充裕的通信接口及通信協議，接入數量龐大的DTU等終端設備，為配電網絡管理系統提供劃定的配電區內統一實時信息。

2.3　終端設備

a. 環境適應性。能適應戶外高溫、潮濕等惡劣運行環境要求。

b. 三遙。正確監視饋線運行，匯報負荷等實時信息。

c. 故障檢測。捕捉由接地、短路等原因引起的故障電流。

d. 通信能力。支持多種通信方式（網絡及串口）及通信協議，與主站系統數據交換。

e.  滿足EMC電磁兼容性要求。

f.  提供可靠的不間斷電源。

3　市場對終端的技術需求

由傳統遠動控制的技術發展而來，終端產品在功能上得到進一步開發，以適應新的目標應用要求。在配電自動化應用中，終端的功能性可以概括為以下方面。

a. 系統要求軟、硬件配置的靈活性和擴展性，便于工程實施過程的升級、改造。

b. 對供電線路進行正確的測量及采集、計算，故障電流的監測及事故報告。

c. 提供集成的HMI監控功能，在終端設備上實現主站系統的后備。

d. 可執行復雜的PLC功能，執行多語言編程。

e. 關鍵數據的存檔，掉電不丟失。

f. 當地及便捷的遠程診斷、維護。

g. 網絡安全技術。

h. 支持標準數據交換接口的工程、工具。

i. 增強的通信能力、技術改進表現在以下方面：實現靈活、穩定、可靠的數據轉發；接入IED/智能設備；標準通信協議，IEC60870-1-1/104，IEC61850支持水平通信等；支持通信協議的區域、地方標準化，以優化數據通信；接入現代傳輸介質——網絡、光纖、無線、衛星；IT技術的運用（用于工程、診斷和維護）。

4　終端應用經驗

ABB作為全球技術領先的電力系統與產品供應商，其產品的各項技術指標無一例外地均通過KEMA及歐洲各項技術標準的檢測，并獲得國家型式認證。ABB終端產品RTU560，已率先在國家電網及南方電網兩大電力公司的智能電網配電自動化示范工程得到成功運用。

客戶需求：安裝于環網柜，監控饋線進、出線；檢測短路及相接地等饋線故障；保存并報告饋線的異常負荷數據。

ABB的響應：RTU560導軌安裝解決方案；采樣相電流，中性線過電流（至少20倍額定電流），識別故障；PLC編程和數據存檔功能使RTU560能夠判斷；故障并保存饋線停電瞬間的負荷數據。

RTU560系列產品以完善的功能性為配電網絡饋電線路（35 kV及以下環網柜監控DTU）提供實現自動化的保證，得到已被運行證實的功能性。基于幾十年的開發經驗，設計理念滿足最新、最廣的需求：導軌安裝設計，適配于各類開關設備的新建、改造工程；高精度監測，運行高可靠性，滿足規模化配網自動化建設運行、維護要求；豐富的標準通信協議庫，并靈活支持各類特殊通信要求；實現IEC 61850標準的客戶端及服務器端功能；集成了HMI功能，實現配網管理系統的后備；靈敏的故障電流檢測；執行復雜的PLC邏輯功能，支持多編程語言；集成了網絡通信的Cyber安全標準技術，提高網絡安全保障；支持遠程數據及工程維護、診斷；海量的數據持久保存功能，可供各類生產、事故分析。

針對安裝及工程，建議如下：采用不銹鋼材質的柜體，尺寸與開關柜一體化設計，通風考量，防潮防銹，防高溫；系統運行狀態就地指示，現場診斷便捷化；配置電源管理單元，常規電源失電后可不斷電轉換到電池組側供電，后備電池組容量足夠支撐終端后續運行；實時監視開關柜本體溫度，可有效預處理因長時間過負荷運行、設備老化等原因引起的開關高溫狀態，降低生產損失，避免危害。

5　饋線智能化基礎及終端技術展望

目前，我國配電自動化進行了較多試點，由配電主站、子站和饋線終端構成的三層結構已得到普遍認可。針對三層式方案，提出三層一體化的監控保證配電自動化的實現。

光纖通信作為主干網的通信方式也得到共識，光纖通信使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實現具有更高性能的饋線自動化功能，如自愈型自動化方案。

基于更進一步的智能化電網（如自愈）的建設，具備GOOSE水平通信能力的終端可以支持饋線智能化的實現。因此可以認為，水平通信將成為終端通信技術及配網自動化建設的下一個發展方向。ABB公司依托幾十年的監控終端產品研發及應用經驗，呈現給用戶一個高品質的智能配網解決方案：基于水平通信方案的故障定位、隔離及自動恢復功能均不依賴于后臺/主站功能，完全由各站DTU通過GOOSE網絡的水平通信實現，由相關DTU獲取信息并邏輯計算完成饋線的自動網絡重構；建議構建基于IEC61850標準的光纖環網結構的通信網絡，一旦發生單一節點故障時，環網結構支持網絡通信重構，可保證通信系統正常工作；建議添加通信網絡監視功能軟件，以監視整個網絡中的通信情況，不僅能監視到DTU裝置的通訊狀況，同時監視各以太網交換機及端口狀態，及時提示操作人員相關信息；建議配置IEC61850網絡報文及GOOSE監視軟件以利于調試及維護工作。

6　結束語

配電網絡自動化建設剛起步，其建設規模及效果還在發展和成熟中，二次設備作為配電網自動化發展過程中的關鍵一環，其穩定性、可靠性、降低檢修維護壓力均為實際問題，因此需選用性價比合適的終端設備。相信在各方努力下，配電網自動化將會不斷完善并實現標準化、規范化管理，從而得到更大的社會效益和經濟效益。