1.2 配电管理系统

现代电力系统大致可以分为发电、输出、配电三大部分。在电力系统的各环节中，配电网作为末端直接和用户相连，具有的特点：深入城市和居民密集点；传输功率和距离一般不大；供电容量、用户性质、供出质量和可靠性各不相同。配电网能敏锐地反映用户在安全、优质、经济等方面的要求。据统计全国发电量的85%是通过35~110kV配电网输送给用户的，配电网按供电区可分为城市配电网、农村配电网等。城市配电网容量较大，大约200~300MV·A，供电负荷相对集中，供电环境比较好；而农村配电网容量较小，一般在100~200MV·A，供电范围大，线路基础条件较差，影响供电可靠性和安全性的不利因素较多。

中国电机工程学会城市供电专业委员会起草的《配电系统自动化规划设计导则》给配电系统自动化作了比较明确的定义：所谓配电系统自动化，是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。

配电自动化系统中涉及的一些基本概念如下：

（1）配电管理系统

配电管理系统（Distribution Management System，DMS）是变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统。其内容包括配电网数据采集和监控（SCADA）、配电地理信息（GIS）、需方管理（DSM）、高级应用、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理系统几个部分。

（2）配电自动化系统

配电自动化系统（Distribution Automation System,DAS）是在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其内容包括配电网数据采集和监控（SCADA）、配电地理信息系统（GIS）和需方管理（DSM）几个部分。

（3）配电网数据采集和监控

配电网数据采集和监控（Supervisor Control And Data Acquisition，SCADA）系统采集安装在各个配电设备处的终端单元上报的实时数据，并使调度员能够在控制中心遥控现场设备。它一般包括数据库管理、数据采集、数据处理、远方监控、报警处理、历史数据管理以及报表生成等功能。SCADA包括配电网进线监控、配电变电站自动化、馈线自动化和配变巡检及低压无功补偿四个组成部分。

配电网进线监控一般完成对供电线路（主变电站向配电网）的开关位置、保护动作信号、母线电压、线路电流、有功和无功功率以及电能量的监控。这些数据通常可以采用转发的方式从地调度或市区调度自动化系统中获得。

配电所变电站自动化（Substation Automation，SA）包括配电所、开闭所自动化。它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。实现变电站的自动化就取消了常规的监视和测量仪表控制屏。

馈线自动化（Feeder Automation，FA）包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统。主要是在正常情况下，远方实时监视馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况，并实现线路开关的远方分合闸操作，以优化配电网的运行方式，从而达到充分发挥现有设备容量的目的；在线路故障时，能自动记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电，从而达到减小停电面积和缩短停电时间的目的。

配变巡检及低压无功补偿是指对配电网中箱式变电站、变台等的参数进行远方监控和低压补偿电容器的自动投切和远方投切等，从而达到提高供电质量的目的。

（4）需求侧管理

需求侧管理（Demand Side Management，DSM）是指在政府法规和政策的支持下，采取有效的激励措施和引导措施以及适宜的运作方式，通过发电公司、电网公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协作，提高终端用电效率和改变用电方式，在满足同样用电功能的同时，减少电量消耗和电力需求，达到节约资源和保护环境的目的，实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。

配电自动化系统中，所涉及的内容主要包括负荷监控与管理（Load Control&Management，LCM）和远方抄表与计费自动化（Automatic Meter Reading，AMR）。

LCM是根据电力系统的负荷特性，以某种方式削减、转移电网负荷高峰期的用电或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求在时序上的分布，减少日或季节性的电网高峰负荷，以期提高电网运行的可靠性和经济性。对规划中的电网主要是减少新增装机容量和电力建设投资，从而降低预期的供电成本。

AMR是一种不需要人员到达现场就能完成抄表的新型抄表方式。它是利用公共电话网络、负荷控制信道或低压配电线载波等通信方式，将电能表的数据自动采集到计算机电能计费管理中心进行处理。它不仅适用于工业用户，也可用于居民用户。应用于远程自动抄表系统的电能表是在普通电能表内增加一个自动抄表单元，其中包含电量采集发送装置和通信模块。

（5）配电图资地理信息系统

配电图资地理信息系统（AM/FM/GIS）是自动绘图（Automatic Mapping，AM）、设备管理（Facilities Management，FM）、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的总称，它是配电系统自动化的基础。

AM一般是用数字化仪器将以城市街区地图为背景的配电网络接线图及供电区域，按一定的规定输入到计算机中，形成一种由数据支持的可检索的配电网地理位置数字地图。

FM是利用数字化地图及其数据库，进行配电设备的管理。

GIS是为了获取、存储、检索、分析与显示空间定位数据而建立的计算机数据库管理系统。

（6）其他系统

其他系统包括高级应用，如网络分析和优化（Network Analysis，NA）以及调度员培训模拟系统（Dispatcher Training System，DTS），工作管理系统（Work Management System，WMS）。