1.文献综述
现如今，电能已经成为了维持日常生活和社会运作的重要能源，现代社会对电能的需求量日益增加，同时对电能质量的要求也越来越高。社会的不断进步和科学技术的迅速发展，一方面为电力系统的发展和进步提供了新的技术手段和发展空间，另一方面也给电网的安全可靠运行带来了许多的负面影响。
配电系统是电力系统发、输电部分与用户连接的重要环节，由馈线、降压变压器、各种开关等一次设备，以及继电保护、自动装置、测量和计量仪表、通信和控制等二次设备构成，直接向用户供应电能。其中各重要节点的电压、电流及用电量等都对整个系统的安全稳定运行起着关键作用，因此需要对配电网的各种运行参数进行实时监测，并根据检测的数据分析配电网的运行质量，从而预防因供电质量引起的用电设备故障[1]。除此之外，配电系统监控能力的不足更是会直接导致10kV线路及变压器易被盗窃破坏、10kV支线停电管理能力不足、供电服务响应及维护工作滞后、供电可靠性降低、客户不满意度不高等情况的发生[2]。所以对于低压配电系统远程实时监测的研究具有重大的意义。
对于配电网运行参数的采集，在过去通常是人工进行，由工作人员借助传统的电能计量仪表来监测电网运行状态，但是这种监测方式存在很多不足，一是信息化程度低，不能及时反馈运行参数，二是过分依赖人力的支撑[3]。因此有必要采取一种自动化和信息化程度更高的新监测方式，以提高电网运行状态监测的智能化水平，从而更科学合理地对低压配电网进行规划。为了适应这种客观需要，远动技术得到了一定程度的发展，即应用通信技术对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各项功能[4]。在应用远动技术的基础上，即可通过设计合适的智能监控系统，开发功能齐全、操作简便的电力参数监控装置来对电网的三相电压、电流、有功功率、无功功率等参数进行测量[5]，实现对配电网的实时远程监控，确保供电质量，进而保障低压电网的安全可靠运行。
在电力系统自动化发展过程中，变电站综合自动化技术首先得到了足够的重视、研究和发展，相比之下，配网技术却因设备、使用环境和保护方式等原因被研究人员所忽视，发展滞后[6]。
其中，国外配电网的发展起步较早，发展速度也比较快，美国、英国等西方发达国家早在50年代初就在配电网中利用高压开关设备实现故障控制，并在70年代提出了配电自动化的新概念，于80年代末开始应用配电自动化技术。日本则在70年代开始进行高电压大容量的配电方式，以解决大城市的配电问题，并着手开发依靠配电设备及继电保护进行配电网络自动化运行的方法，从80年代到现在已经研究完成了计算机系统与配电设备配合的配电自动化系统，并在主要城市的配电网络上投入运行[7]。除此之外，墨西哥、韩国、意大利等国家分别采用了SCADA监控系统、NDAS、ENEL等新兴方法来监控配电网运行状态。发展至今，国外配电系统已经普遍采用基于通信网络与计算机系统的FTU技术进行配电，正逐步向开放式、一体化和集成化的综合自动化方向发展，提高了配电网运行的可靠性和效率，同时达成了提高供电质量，降低劳动强度，充分利用现有设备能力的目的，带来了可观的经济效益和社会效益[8]。
相对的，国内配电网研究起步于20世纪90年代，较国外发达国家滞后20年，并且由于资金和计算机技术等条件的限制，发展一直较为缓慢。我国配电自动化的发展大致可以分为三个阶段[9]。第一阶段，引进国外的自动化开关设备，通过智能开关设备之间的配合来实现故障定位、隔离和自动恢复供电等功能，简单来说，就是就地控制的馈线自动化模式[10]。第二阶段，实现了配电层次的SCADA功能，通过建立配电系统的实时监控系统（SCADA系统），即在配电网调度中心建立主站系统，在各变电站、开闭所设置RTU、FTU等远方终端，经由通信通道实现相互通信，从而实现了对配电网实时远程监控的功能。第三阶段，基于多年的配电网的改造和各单项自动化（如负荷控制、远程抄表系统、配网系统管理系统等）的发展，并且借助现代计算机技术、网络技术和通信技术来实现各子系统之间资源共享的功能，从而达到配电管理层次[11]。
目前来说，我国已经意识到发展配电系统自动化的重要性，于多年前就开始了针对10kV及其以上配电系统自动化的研究，并且用于实践，配电系统自动化技术也在多年研究中日益完善[12]。但不可否认，我国低压配电系统自动化方面仍然存在一些不足和缺陷，真正的配网监控系统并未成熟，还处于初级阶段，仍然具有一定的研究意义及发展空间[13]。首先，我国低压配电系统的智能化还处于初步探索阶段，以手动和电动操作为主，不能完全做到一体化的实时监测。其次，配电网并非主干网，投资不宜过大，同时体系庞大的配电网全部监控起来需要的总投资很大，而市场上一直缺乏经济实用的配电网综合监控系统，因此，在资金允许的情况下对低压配电网实现远程监控以便进行灵活调度是目前迫切需要解决的问题[14]。
总而言之，低压配电网是电力生产和供应的最后一个环节，在保证连续供电方面是一个十分重要的环节，发展低压配电系统自动化有利于了解电网实时运行的状况，进而确保配电网的安全可靠运行[15]。其中，低压配电柜是低压配电网的重要组成部分，因此低压配电柜的自动化程度直接影响了低压配电系统自动化的水平。为了实现对于低压配电柜电量参数的监测，一般在低压配电柜系统中安装远程监控终端（RTU），该装置具有遥测（YC）、遥信（YX）、遥控（YK）、LCD显示、实时时钟、数字远方通讯等功能。其中，遥测能够实时采集低压配电柜的电压、电流等数据，遥信可以监测开关状态，遥控则可以通过命令控制断路器、变压器有载调压分接开关等[16]，进而通过采集的信息分析配电网此时的运行状况，做到及时发现故障，及时处理故障，避免因为故障的长期存在导致重大停电事故的发生，大大减轻了工作人员的工作量。除此之外，一台微机甚至可以实现同时监控多台运行设备，这意味着微机与远程监控终端（RTU）无需一对一设置，一定程度上减少了设备的资金投入，从而减轻了配电网自动化的资金压力，使得远程监控终端（RTU）能够被广泛应用于多种场合。由此可见，利用低压配电柜远动控制系统实现低压配电柜电量参数的微机测控是现代配电自动化的一个良好选择。
[1] 杨翠峰.基于DSP的低压电网电力参数监测系统的研究与设计[D].武汉理工大学,2007
[2] 虞礼贵.综合电力监测装置的设计研究[D].江苏大学，2009
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