解析配網(wǎng)自動(dòng)化及通信系統(tǒng)規(guī)劃

龔武良

深圳供電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 廣東深圳 518067

摘要：伴隨自動(dòng)化的科學(xué)技術(shù)在連續(xù)快速的進(jìn)步與發(fā)展，為了跟上自動(dòng)化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步，相應(yīng)的電力系統(tǒng)對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化的管理也推出了更全新的需求。這篇文章簡(jiǎn)要介紹了目前自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，詳細(xì)說(shuō)明了配網(wǎng)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)要探討了配網(wǎng)自動(dòng)化和通信系統(tǒng)的規(guī)劃以及建設(shè)原則。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)；自動(dòng)化；規(guī)劃；通信系統(tǒng)

引言

發(fā)展電力系統(tǒng)的必然趨勢(shì)就是配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。配電在正常工作的時(shí)候，采用觀測(cè)配網(wǎng)工作狀況的方式對(duì)配網(wǎng)的工作方式進(jìn)行優(yōu)化；如果配電不正常工作或者出現(xiàn)故障，必須快速找到出現(xiàn)故障的地方，及時(shí)故障地區(qū)的用戶供電恢復(fù)正常，把用戶的停電時(shí)間縮短。以配網(wǎng)的電壓為依據(jù)科學(xué)合理的掌控電壓的水平與無(wú)功的負(fù)荷，以便優(yōu)化供電的質(zhì)量，科學(xué)合理的掌控用電量，由此使設(shè)備的利用率提升，使企業(yè)工作的效率與經(jīng)濟(jì)的效益提高，還可給用戶提供自動(dòng)化優(yōu)質(zhì)的用電信息服務(wù)以及其他的服務(wù)。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀

盡管我國(guó)一直都在實(shí)踐配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，并獲得了一定的成果，而且累積了不少的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然而，仍然存在部分的問(wèn)題：還不能充分廣泛的反映供電企業(yè)實(shí)際的需求；使得系統(tǒng)有不高的效益，而且，試點(diǎn)的系統(tǒng)也沒(méi)有形成有一定規(guī)模的效應(yīng)；技術(shù)上方案又不太強(qiáng)的針對(duì)性，無(wú)法滿足各種配網(wǎng)架的特點(diǎn)與要求；在饋線方面，一般不依據(jù)不一樣的供電可靠性能制定對(duì)應(yīng)的恢復(fù)方案和故障隔離，而是過(guò)分強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)故障的隔離；對(duì)于工程的平時(shí)維護(hù)以及組織實(shí)施統(tǒng)一的管理規(guī)章程序比較缺乏；有些部分設(shè)備以及系統(tǒng)不具有長(zhǎng)時(shí)間的安全運(yùn)行的能力；另外，與配網(wǎng)自動(dòng)化有關(guān)的系統(tǒng)和配網(wǎng)管理的系統(tǒng)的集成也缺乏統(tǒng)一的規(guī)范。

所以，對(duì)于電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的以上這些情況，聯(lián)系目前累積的有關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和以前的實(shí)行配網(wǎng)自動(dòng)化的相關(guān)教訓(xùn)，以下篇幅簡(jiǎn)述了配網(wǎng)自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)要探討了配網(wǎng)自動(dòng)化和通信系統(tǒng)的規(guī)劃以及建設(shè)原則。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在建設(shè)電力系統(tǒng)的過(guò)程中，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了工作管理的流程、配網(wǎng)監(jiān)控的數(shù)據(jù)流程以及通信的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由此可以看出，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是通信規(guī)劃的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，整體的配網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展和建設(shè)得益于一種實(shí)用的、穩(wěn)定的、可以持續(xù)發(fā)展的體系結(jié)構(gòu)。

如圖1是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。采集到的所有數(shù)據(jù)都集中在主站集中，配網(wǎng)主站以及各遠(yuǎn)程監(jiān)控的工作站一起完成監(jiān)控的功能。

圖1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

縱向觀察配網(wǎng)自動(dòng)化的體系，他的結(jié)構(gòu)有三個(gè)部分組成：通信層、主站層以及終端的設(shè)備層。依據(jù)不同的通信模式，組網(wǎng)也采用相對(duì)應(yīng)的不同的方式：如果應(yīng)用的是公共的無(wú)線的通信網(wǎng)，那么信息就從終端的設(shè)備不經(jīng)過(guò)通信層直接傳到了主站層；如果應(yīng)用的是有線專用網(wǎng)，那么就需在配電子站與終端的設(shè)備之間建立連接，由此，采用專用網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)傳送到了主站的系統(tǒng)，以便達(dá)到配網(wǎng)的自動(dòng)化。

2.1 主站層的模式

實(shí)際上，在管理的范圍之內(nèi)，集中起來(lái)出處理電網(wǎng)正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息就是電力體系配網(wǎng)自動(dòng)化的主站層系統(tǒng)，中心的數(shù)據(jù)庫(kù)聚集了所有終端采集的數(shù)據(jù)。在管轄理的范圍之內(nèi)，分支的每個(gè)客戶都可采用遠(yuǎn)程訪問(wèn)和使用，由此可以有效地管理、維護(hù)、監(jiān)控以及運(yùn)行分支的配電網(wǎng)。

2.2 通信層的模式

配網(wǎng)通信的技術(shù)是配電網(wǎng)管理的關(guān)鍵技術(shù)之一，其基礎(chǔ)是信息技術(shù)，通信系統(tǒng)直接影響著配網(wǎng)自動(dòng)化好壞的程度。配網(wǎng)通信現(xiàn)場(chǎng)的條件點(diǎn)多面廣，復(fù)雜多變，如果應(yīng)用唯一的通信方式是不能符合自動(dòng)化通信的全部要求的，因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，綜合的、混合的、通信方式是最好的選擇。因?yàn)榕渚W(wǎng)的通信對(duì)于安全性、實(shí)時(shí)性、可靠性有非同尋常的要求。目前，通信的手段在連續(xù)不斷的更新，已經(jīng)有許多種可以用來(lái)選擇的通信方式。依照以前的分類法，通信方式可以分為無(wú)線和有線兩種方式。其中，無(wú)線有GPRS、EDGE、CDMA等方式，而有線分為光纖、架空明線、電力線載波以及電纜等。

2.3 配網(wǎng)的終端

建設(shè)配網(wǎng)的自動(dòng)化時(shí)，對(duì)于一次的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)無(wú)需進(jìn)行規(guī)模較大的改造。配網(wǎng)的自動(dòng)化主要以遙信為中心，采用故障的指示器回傳電網(wǎng)出故障的信號(hào)，從而減少排查電網(wǎng)故障所用的時(shí)間；遙測(cè)為輔助，監(jiān)測(cè)比較關(guān)鍵的公用的變壓器的負(fù)荷。配網(wǎng)的終端有很多的功能，如：可以鏈接不同的故障指示器；對(duì)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、采集電壓量、觀察饋線的工作狀況；判別并檢測(cè)故障；支持多樣的通信方式以及多樣的通信協(xié)議；斷電后或終端通信時(shí)還可以長(zhǎng)時(shí)間的保存數(shù)據(jù)，對(duì)于上傳以前的歷史數(shù)據(jù)也支持。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及通信系統(tǒng)的規(guī)劃與建設(shè)

3.1 系統(tǒng)的規(guī)劃

在所有工程建設(shè)過(guò)程中，通信系統(tǒng)占了關(guān)鍵的地位。在進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃時(shí)，選擇的結(jié)構(gòu)重點(diǎn)要實(shí)用、穩(wěn)定并且可以持續(xù)的發(fā)展。建設(shè)主站層模式有利于整體配網(wǎng)的監(jiān)控、管理、維護(hù)與運(yùn)行。收集配網(wǎng)工作室的所有信息并把信息送至主系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)是配網(wǎng)主站層模式的重點(diǎn)工作，這是原因之所在。

利用建設(shè)配網(wǎng)終端的方法，提高了供電的安全可靠性，而且避免了大規(guī)模的整改工程建設(shè)。這種建設(shè)的方法以遙信主要的內(nèi)容，把指示故障的信號(hào)由電纜網(wǎng)傳送，減少了排查所用的時(shí)間。然后利用遙測(cè)輔助監(jiān)測(cè)公共變電器的負(fù)荷。建設(shè)配網(wǎng)終端所采用的方法有很多的功能，如：（1）可以連接不同的用于指示故障的設(shè)備。（2）對(duì)電流、電壓的采集以及開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。（3）監(jiān)測(cè)、分析故障的功能，將故障的信息隨時(shí)傳送到主站上。（4）可以利用多種通信的模式，支持多種通信的協(xié)議。（5）能長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，并擁有上傳數(shù)據(jù)的功能。

通信模式的建設(shè)。通信技術(shù)在很大程度上影響著整體配網(wǎng)管理，而且通信系統(tǒng)的水平與質(zhì)量對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)有相當(dāng)大的影響。一般情況下，許多的外界因素對(duì)信指量有一定的影響，因此，在規(guī)劃配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)和通信系統(tǒng)時(shí)，單一的通信方式不會(huì)作為備選對(duì)象，而是把多種通信方式有機(jī)的結(jié)合起來(lái)使用。配網(wǎng)的系統(tǒng)對(duì)于通信有很高的要求，要求可靠性、安全性和實(shí)時(shí)性。所以，建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)與通信系統(tǒng)的過(guò)程中，可選擇多種方法，按照原有的分類方式，通信方式可以分為有線和無(wú)線兩大類方式。在建設(shè)的過(guò)程中注意選擇的通信方式，為配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及通信系統(tǒng)的規(guī)劃建設(shè)的質(zhì)量提供了有力的保障。

3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化及通信系統(tǒng)建設(shè)的原則

在規(guī)劃建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及通信系統(tǒng)的過(guò)程中，必須關(guān)注他的拓展性、可行性以及先進(jìn)性等的原則。與此同時(shí)，有機(jī)聯(lián)系實(shí)際的情況進(jìn)行分析，采用比較靈活的通信方式進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及通信系統(tǒng)的建設(shè)。整體工程規(guī)模得到保證的同時(shí)，也要確保其先進(jìn)性的原則。采用點(diǎn)與面相結(jié)合的方式，使通信三遙功能得以實(shí)現(xiàn)。注意分段的進(jìn)行工程的建造。把當(dāng)前的建設(shè)以及未來(lái)的規(guī)劃協(xié)調(diào)好。另外，必須要有確定的目標(biāo)。依據(jù)地理的環(huán)境，利用具體的情況進(jìn)行具體的分析原則。在進(jìn)行建設(shè)的過(guò)程中，按照通信方式的不同特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄐ攀侄?。例如：光纖通信的特點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)并且范圍廣，但是，找到他的故障區(qū)域是比較不容易的，無(wú)線通信的優(yōu)勢(shì)是維護(hù)少、建設(shè)快，但是安全性不好。公共的電力資源。在建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)及通信系統(tǒng)時(shí)，配電房一般情況下不建設(shè)自身的通信電源，而是利用其他的方式，這樣方便日后的維護(hù)工作的進(jìn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化是以規(guī)劃與建設(shè)通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，在這樣的基礎(chǔ)之上，可以提高配電網(wǎng)的業(yè)務(wù)水平。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)通信同樣在不斷地提高與發(fā)展，只要在工程的實(shí)踐過(guò)程中不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，新的通信技術(shù)就有希望探索出來(lái)。

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