小議配電自動化系統(tǒng)實現(xiàn)與設計

配電自動化系統(tǒng)的組成：①自動化開關設備相互配合的配電自動化階段：主要設備為重合器和分段器等，不需要建設通信網(wǎng)絡和計算機系統(tǒng)，主要功能是在故障時通過自動化開關設備相互配合實現(xiàn)故障隔離和健全區(qū)域恢復供電。②信網(wǎng)絡、饋線終端單元和后臺計算機網(wǎng)絡的配電自動化系統(tǒng)：在配電網(wǎng)正常運行時能起到監(jiān)視配電網(wǎng)運行狀況和遙控改變運行方式的作用，故障時能及時察覺，并由調(diào)度員通過遙控隔離故障區(qū)域和恢復健全區(qū)域供電。③增加自動控制功能：隨著計算機技術發(fā)展，產(chǎn)生了第三階段的配電自動化系統(tǒng)?，F(xiàn)階段的配電自動化以此為目標建設和完善。

一、配電自動他的實現(xiàn)方式

1.分布控制方式

分布控制方式是指配電自動化終端(FTU)具有自動故障判斷與隔離能力，通過互相之間的配合，也具備了網(wǎng)絡重構(gòu)能力，整個過程不需要主站的參與。主要有電壓時間型和電流計數(shù)型，都是由FTU結(jié)合開關構(gòu)成具有重合功能的分段器。

由于原理上的限制，此種方式不可避免地存在以下缺陷：

(1)

故障處理與供電恢復速度慢，對系統(tǒng)和用戶沖擊大。

(2)

需要改變變電站出線保護定值和重合閘動作方式。

(3)

分段越多，相互之間配合越困難，動作缺乏選擇性。

所以，在供電系統(tǒng)這種對供電可靠性要求比較高的供電方式下不宜選擇這種方式。

2.集中控制方式

集中控制方式下，由現(xiàn)場FTU將采集到的故障信息上送主站，由主站的應用模塊經(jīng)計算后，得出故障隔離與恢復方案，再下達給FTU執(zhí)行。一般分為3個層次：①配電終端層完成故障的檢測和信息上送；②配電子站完成本區(qū)域的故障處理和控制；③主站完成全網(wǎng)的管理與優(yōu)化。

這種方式對通信系統(tǒng)的可靠性和速率要求較高，因為在其故障處理過程中需要高速傳遞故障信息和控制指令。集中控制方式是以功能強大的主站系統(tǒng)為中心建立和實施的，專用的高級應用模塊可以處理應對復雜的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和故障情況(如多重故障)。供電系統(tǒng)是以水電段為基礎單位運行的，所以配電自動化系統(tǒng)也應以水電段為單位建立和實施。由于供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)固定，模式統(tǒng)一，運行管理完全由水電段調(diào)度室完成，所以從功能完成和節(jié)約投資方面考慮，可以建立簡化的集中控制式配電自動化系統(tǒng)，在簡化系統(tǒng)中，省略配電子站功能，由主站直接完成全網(wǎng)的配電自動化應用功能

二、通信系統(tǒng)設計

供電系統(tǒng)本身沒有任何通信設施，必須使用系統(tǒng)的公共通信系統(tǒng)來傳輸數(shù)據(jù)，由于此通信網(wǎng)絡服務于的所用部門，所以受現(xiàn)場環(huán)境制約比較大，有時可能通信條件不能達到比較理想的狀況，這時就必須采取靈活的措施。

智能化一體開關的數(shù)據(jù)必須通過變電所上送主站，由于其他設備的原因，主站與酒泉變電配電所的通信協(xié)議只能采用部頒CDT規(guī)約。為了解決數(shù)據(jù)共同傳送和規(guī)約轉(zhuǎn)換問題，在變電所中設置了功能強大的通信處理機CSE200，實現(xiàn)了上行數(shù)據(jù)的匯總、下行數(shù)據(jù)的分流、以及IEC870-5—101到CDT規(guī)約的雙向轉(zhuǎn)換。

這只是在局部供電系統(tǒng)中遇到的部分通信問題，由于供電系統(tǒng)自動化技術遠落后于電力系統(tǒng)，所以通信系統(tǒng)中關于供電系統(tǒng)自動化部分的建設也不夠完善，在保證配電自動化系統(tǒng)功能完善的前提下，應用于供電的配電自動化系統(tǒng)需要具備完善的通信系統(tǒng)設計和靈活的配置才能較好的滿足供電系統(tǒng)的應用。

供電系統(tǒng)可以看作是電力供電系統(tǒng)的一種簡化形式，除個別特殊的保護功能外，其他要求完全一致，所以電力系統(tǒng)中的成熟、先進技術完壘能夠在供電系統(tǒng)中應用。當前供電系統(tǒng)的自動化水平遠遠落后于電力系統(tǒng)，采取電力系統(tǒng)的成熟經(jīng)驗和技術，加快供電系統(tǒng)的自動化改造，不僅能夠大大改進供電系統(tǒng)自身的運行和管理水平，提高勞動生產(chǎn)率，也對整個系統(tǒng)的運行大有益處。

三、配電自動化管理系統(tǒng)需注意的問題

①規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架：規(guī)劃和建設好配電網(wǎng)架，是實現(xiàn)配電自動化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹狀、放射狀、網(wǎng)狀、環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式。將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化，并將10kV饋線進行適當合理的分段；保證在事故情況下，110kV變電容量、10kV主干線和10kV饋線有足移轉(zhuǎn)移負荷的能力。

②解決好實時系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問題：由于配電自動化(DA)涉及的一次設備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AM／FM／GIS則可在全部配網(wǎng)使用。若使用一體化可通過AM／FM／GIS系統(tǒng)在一定程度上彌補DA的不足，故配電自動化及管理系統(tǒng)的實時SCADA和AM／FM／GIs的一體化頗為重要。所謂一體化，是指GIS作為計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺的一個組成部分，整個系統(tǒng)的實時性和數(shù)據(jù)(包括圖形數(shù)據(jù))的一致性得以保證，使得SCADA；flAM／FM／GIS通過一個圖形用戶界面(GuI)集成在一起.從而提高系統(tǒng)的效率和效益。

③配置合理的通信通道：通信系統(tǒng)信道的選用，應根據(jù)通信規(guī)劃、現(xiàn)有通信條件和配電自動化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置、資源共享的原則予以確定。信道種類有光纖、微波、無線、載波、有線。主干線推薦使用高中速信道，試點項目建議使用光纖。

④選擇可靠的一次設備：對一次開關設備除滿足相應標準外，還應滿足配電自動化及管理系統(tǒng)的要求：第一三遙接口。模擬量接口：電流互感器或電流傳感器，電壓互感器或電壓傳感器;狀態(tài)接口：開關分、合狀態(tài)，開關儲能狀態(tài)，SFO壓力狀態(tài)；控制接口：分閘控制，合閘控制。第二操作電源。滿足開關操作時的電源供應：交流失電后，與控制設備配合能滿足數(shù)據(jù)通信和故障隔離、恢復供電對動作次數(shù)的要求。

四、配電自動化的發(fā)展趨勢

①從多島化到集成的配電管理系統(tǒng)DMS：傳統(tǒng)的配電自動化，是由一些單項、分散的多島自動化所組成，功能相互重疊、數(shù)據(jù)不能共享、通道不能借用、功能不能互補。借助計算機通信和網(wǎng)絡技術把單項自動化系統(tǒng)相互連接起來，例如將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、負荷管理(LM)和管理信息系統(tǒng)(MIs)通過少量接口轉(zhuǎn)換實現(xiàn)互聯(lián)而組成一個混合系統(tǒng)。解決問題的最佳途徑，即遵循“開放系統(tǒng)”最大限度地保護用戶原有硬軟件投資的原則，采用開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(OSA)，實現(xiàn)多應用系統(tǒng)產(chǎn)品廠家系統(tǒng)集成的道路②配電網(wǎng)優(yōu)化運行：電力市場的不斷完善迫使電力企業(yè)以效益為目標，把工作重心轉(zhuǎn)移到效率管理、降低成本和為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務上。這使得供電企業(yè)必須不斷地分析電網(wǎng)的運行性能，制定電網(wǎng)優(yōu)化運行方案。

總之，配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶的服務，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益，因此開發(fā)出技術先進、功能實用的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是大家共同的目標。