配网自动化系统建设之我见科技

【摘要】配网自动化是电力系统现代化发展的必然趋势。本文主要对配电网自动化系统进行讨论。
【关键词】电力系统配网自动化系统建设问题分析

一、配网自动化的定义

目前对于配网自动化还没有严格的定义,习惯上把属于配电调度管理方面的自动化称为配网自动化，一般可包含以下功能:
1、基本功能：①配网SCADA:中压以下配电网的数据采集、监视控制。②配网故障处理:中压馈线的故障定位、隔离和恢复供电。③配网网络分析:包括配网网络建模、网络结线分析和动态跟踪着色、负荷预报、网络监视、配电网潮流、短路电流、网络重构和操作票管理等。
2、增强功能：（1）电能计量与计。（2）投诉电话管理:它本身是一个相对独立的系统,但是由于它要用到配电自动化系统中的图形接口、网络分析、故障诊断等功能,同时它也可以为调度提供故障处理的补充信息。（3）地理信息系统在配网自动化中的应用主要是指在网络分析,故障定位,网络着色,网络重构等实时功能以及在用户怎么写作中的应用。

二、配网自动化系统的结构

在区域范围内的测控终端与子站通讯,子站再与主站通讯。采用这种分层结构,首先有效减轻了主站负荷,提高了系统效率,测控终端采集的数据先经过子站的处理,子站可以只上送重要信息,主站可以只处理它所关心的数据；其次,它使我们可以合理构筑系统的通讯拓扑结构,从而节省通讯资源并提高利用率。下面我们分别讨论这几个层次。

1、终端层

常见的配电终端设备有:配合柱上开关的馈线终端单元(FTU)、配电变压器监控终端单元(TTU),环网柜内的终端单元(DTU)等。实现功能各有侧重,但主要功能是电

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量采集和设备控制。终端层一般传输的数据量较小,可采用传统的串行通讯协议。对于具有多条出线的配电室等场所,可采用分布式结构,即在每个间隔或开关柜内安装测量模块,常采用现场总线如RS-485方式。RS-485采用半双工通讯,距离可达1000m,只需用2芯或3芯(含地线)普通电缆即可组网。这种方式投资省,易于实现。

2、子站层

子站层在系统中起到承上启下的作用。一方面接收主站的命令并发送给终端,另一方面接收终端的数据并发送给主站。子站的功能根据系统的总体设计,有两种不同的考虑。一种是集中式的系统馈线自动化方式,即在主站完成,而子站仅对终端的数据进行预处理或者起路由转发的作用；一种是分布式馈线自动化方式子站,即当故障在一个子站管辖范围内,则由子站处理，而属于两个以上子站范围的故障,则由主站处理。此时子站具有故障处理功能。子站一般设置在变电站中,但子站与主站的通道(即使在主站采用调度自动化系统和配电自动化系统一体化设计时)应与变电站RTU的通道分别设置,以免相互影响。子站作为中间层必须提供多种形式的通讯接口。子站与终端层通讯:如果距离近(<1000m),可采用RS-485连接方式；如果距离远,可以考虑用光纤或无线方式。由于终端数量较大,子站与终端的通讯网络一般不采用点对点方式,而选用总线型或环型结构。子站与主站通讯:由于数据量较大,往往采用光纤网络方式。

3、主站层

它是整个配网自动化监控和管理系统的核心,主要负责采集、管理整个系统中区域中心(子站)传上来的数据，负责数据的处理、存储、事故的报警、远方的控制、事故的隔离、无故障区域的供电恢复等功能。并负责管理多个子系统的接口,实现数据共享,完成配电信息的管理和维护。主站与子站距离相对较远,如果与子站之间传送数据量大,则可选择传输TPC/IP协议；如果数据量较小,则可以选择传统的载波、电缆等方式。

三、配电自动化系统的GIS

采用GIS的模式，目前在配网自动化系统中,采用GIS有以下的模式:
（1）分离模式:配网调度系统和GIS系统是完全分开的两个系统,在配网调度系统中仅用到地理图形作为显示实时信息的背景画面；
（2）数据共享模式:两个系统共享空间数据、实时数据，最好能共享拓扑结果。但各有自己的图形平台,包括图形编辑器、显示管理和人机交互；
（3）一体化模式:达到数据共享、应用共享和图形共享。有统一的人机界面。在GIS的画面上可以直接生成或修改系统接线图。目前,国内的系统集成商,多能够实现数据共享模式,并正在开发一体化模式,但尚不够成熟。根据我们的实践经验,GIS功能最好与SCADA系统构成统一的配电管理系统的平台。而且最好能由一个厂商集成。因为国内两个厂商很少能配合得很好的,责任不易分清。最好能采用国外成熟的通用GIS平台,开发面向电力系统GIS平台。

四、配网自动化实施中应注意的问题

配电线路设备的户外运行环境，对开关设备、配电终端设备等提出了更高的要求，必须考虑雷击过电压、低温和高温工作、雨淋和潮湿、腐蚀、风沙、振动、电磁干扰等因素的影响，在开关的外绝缘材料、电子设备的设计、元器件的筛选等方面应综合考虑其性价比。此外，配网自动化系统中的站端设备进行远方控制的频繁程度比输电网自动化系统要高得多，因此要求配网自动化系统中的站端设备具有更高的可靠性。
配电终端设备中的电源用于控制开关动作，正常情况下从线路中取得，线路失电后的后备电源应具有较高的可靠性。在实施配网自动化后，降低了运行人员的劳动强度，提高了劳动效率，使运行人员对网络的运行状况掌握得更全面更快捷，为供电企业创造更好的经济效益和社会效益。配网自动化的实施，改变了配电网传统的运行管理方式，但对运行人员提出了较高的要求

五、结束语

配网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。技术在发展，需求也在提高，最终目的都是为了扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力怎么写作。本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，对电力市场的发展具有重要意义。