淺談配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃和設(shè)計

【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)及居民用電需求量在不斷擴(kuò)展，因而需不斷擴(kuò)充供電設(shè)備及其供電范圍，這便為其運維管理增加了難度。而隨著自動化技術(shù)逐漸成熟，并成功應(yīng)用在多個領(lǐng)域中，在電網(wǎng)中實現(xiàn)配網(wǎng)自動化解決了這一難題。本文結(jié)合當(dāng)前配網(wǎng)自動化的發(fā)展進(jìn)程，針對實現(xiàn)更具實用性的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)提出相應(yīng)的建議，并綜合性地概括配網(wǎng)自動化的規(guī)劃和設(shè)計過程。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)自動化；規(guī)劃；設(shè)計

一、配網(wǎng)自動化介紹

1.配網(wǎng)自動化的系統(tǒng)組成

在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，主要有SCADA系統(tǒng)、配電MIS系統(tǒng)、配電地理信息系統(tǒng)、饋線及終端自動化系統(tǒng)、接入開閉站、變電所自動化系統(tǒng)、OMS（停電管理）、配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)、高級應(yīng)用分析系統(tǒng)等組成。

2.配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要功能

在上述定義中，配網(wǎng)自動化需通過對信息的整合，實現(xiàn)對電網(wǎng)運行設(shè)備的監(jiān)測及控制等，具體來說，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要功能體現(xiàn)有如下幾個方面：配電監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（SCDMA）功能、負(fù)載管理（LM）功能、高級應(yīng)用管理以及AM/FM/GIS等功能的實現(xiàn)。

SCDMA功能即是在RTU、FTU等對投入使用中的設(shè)備運行狀態(tài)信息采集的基礎(chǔ)上，通過一定的通信媒介將這些信息傳送到上位機(jī)，然后在符合已制定的通信協(xié)議的前提下利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將信息輸送到后臺服務(wù)器中加以處理，以便其他子站隨時調(diào)用；負(fù)載管理（LM）功能實現(xiàn)了對用戶所用負(fù)荷的控制，并協(xié)助中心控制系統(tǒng)人員完成對負(fù)荷的調(diào)配及整體規(guī)劃的功能體現(xiàn)，主要表現(xiàn)為削峰及降壓減載能力。另外，負(fù)荷管理功能還包括對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中主要應(yīng)用軟件模擬負(fù)荷變化及對其控制性能進(jìn)行評估的作用；高級應(yīng)用管理系統(tǒng)軟件則根據(jù)軟件的具體設(shè)定而實現(xiàn)不同的功能，如實時顯示設(shè)備運行情況、故障診斷及報警處理、負(fù)荷預(yù)報及分配功能等；AM/FM/GIS功能則是強(qiáng)化對電網(wǎng)配置中的圖紙的管理，通過對圖紙中電網(wǎng)布局及線路圖的準(zhǔn)確掌握，便于加大對電網(wǎng)系統(tǒng)使用設(shè)備的運維管理，并能快捷有效地查出故障源并及時處理。

3.配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

由于我國配網(wǎng)自動化技術(shù)起步較國外滯后，其各方面較國外來說還有一定的差距，尤其凸顯為在中性點不能接地的差異，從而導(dǎo)致我國使用的配網(wǎng)自動化技術(shù)無法沿用國外的先進(jìn)系統(tǒng)模式?；谂渚W(wǎng)自動化技術(shù)實現(xiàn)對用戶用電情況的實時監(jiān)測和管理，電力企業(yè)在配網(wǎng)自動化的規(guī)劃和設(shè)計上嘗試了很多努力，如現(xiàn)在所實行的城市及農(nóng)村電網(wǎng)的改造、電網(wǎng)設(shè)備的更換、結(jié)構(gòu)布局的優(yōu)化等基礎(chǔ)性建設(shè)，然而由于我國在開發(fā)配網(wǎng)自動化方面，仍處于初步探索階段，對其技術(shù)的開發(fā)還不能夠滿足供電需求，故而配網(wǎng)自動化技術(shù)的發(fā)展空間及應(yīng)用性能仍有待拓展。

二、配網(wǎng)自動化的規(guī)劃

1.配網(wǎng)自動化的規(guī)劃原則

配網(wǎng)自動化在規(guī)劃和設(shè)計時的過程中，需遵循以下幾個原則：首先應(yīng)注重其實用性及可擴(kuò)展性設(shè)計。在規(guī)劃配網(wǎng)自動化時，應(yīng)盡可能地兼顧到對電網(wǎng)各子系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測，最大化地發(fā)揮其使用性能，同時應(yīng)避免其在使用上的局限性，從而具備較好的兼容性及可擴(kuò)展性能，以便于后續(xù)開發(fā)使用；此外，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)運行時必不可少的的安全、可靠及穩(wěn)定性要求，也是需遵循的原則之一。在嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的前提下，確保系統(tǒng)布局合理、軟硬件配合使用、通信方式選取適當(dāng)?shù)缺ＷC系統(tǒng)穩(wěn)定正常運作；最后，在進(jìn)行規(guī)劃時，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐乩?、氣候等條件，對整個規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行合理的劃分，因地制宜地設(shè)計各區(qū)域的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2.配網(wǎng)自動化建設(shè)的總體思路

在進(jìn)行配網(wǎng)自動化設(shè)計時，在遵循其主要原則的基礎(chǔ)上，需合理的設(shè)計以滿足各功能的實現(xiàn)，主要從對各電網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備的運行信息的實時掌控和管理，以及通信系統(tǒng)的建立以及其與終端設(shè)備的信息傳送等出發(fā)。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

三、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.現(xiàn)有配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造。若實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化，需先對電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)加以改造。目前使用較為廣泛的電網(wǎng)架構(gòu)是10Kv的線路，在對這種網(wǎng)架加以改造時，需盡量向“2-1”、“3-1”的要求靠攏，擴(kuò)展供電范圍，并提高線路的布局優(yōu)化性能，保障負(fù)荷合理分配。

2.主站及子站的建立。主站和子站（可統(tǒng)稱為控制中心）主要是實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備運行情況的監(jiān)測及控制，以及對故障的判別和隔離。其采用高速高速以太網(wǎng)配置，并提供多種軟件兼容平臺，如數(shù)據(jù)庫管理、人機(jī)交互界面、通信等，并提供多種通信接口，與其他系統(tǒng)接口相兼容，以實現(xiàn)與各下位機(jī)的信息共享。

3.通信系統(tǒng)的建立。配網(wǎng)自動化過程中，通信系統(tǒng)的建立是其核心技術(shù)之一，其直觀地反應(yīng)出自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定可靠性與否。在實際進(jìn)行配網(wǎng)通信過程中，由于其點多面廣，同時現(xiàn)場操作環(huán)境復(fù)雜，因而單一的通信方式將無法滿足配網(wǎng)自動化通信上的需求，故在設(shè)計時應(yīng)綜合性的選擇多種通信方式配合使用。

隨著通信技術(shù)的不斷成熟，通信方式也在不斷調(diào)整，常用的為光纖通信、無線通信以及電力載波通信方式。光纖通信屬于有線通信，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)以及保密性能好等優(yōu)點，在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中、以及遠(yuǎn)距離通信場合中較占優(yōu)勢；無線通信擺脫了依賴于有線介質(zhì)的傳輸作用，主要使用CDMA、GPS等方式，其投資費用較低，風(fēng)險小，施工進(jìn)程較快，能夠快速建立通信網(wǎng)絡(luò)，在信息流量小等場合中可加以使用；另外一種電力載波通信，是對光纖通信的補(bǔ)充，其雖具備光纖高速傳輸性能，然而可滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通信要求，彌補(bǔ)無法布置光纜的漏洞。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境以及使用設(shè)備等，綜合選用合適的通信方式。通信鏈路如下圖2所示。

四、總結(jié)

配網(wǎng)自動化的使用和普及是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。因配網(wǎng)自動化系統(tǒng)在規(guī)劃和設(shè)計的過程中，集成化程度較高，涉及到上、下位機(jī)通信、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用軟件開發(fā)等多個領(lǐng)域，因而在開發(fā)過程中，應(yīng)兼顧到這些領(lǐng)域間的交叉使用，合理布局系統(tǒng)框架，并加強(qiáng)相關(guān)人員間的協(xié)同合作?，F(xiàn)有配電網(wǎng)系統(tǒng)在使用性能上仍不夠完善，仍需通過努力改善其運行情況，確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定地工作，以滿足用電用電需求。

參考文獻(xiàn)

[1]黃建榮.淺談配網(wǎng)自動化的規(guī)劃與實施[J].科技與企業(yè)，2011（8）.

[2]韋志.配網(wǎng)自動化建設(shè)的規(guī)劃與設(shè)計[J].現(xiàn)代物業(yè)，2011（8）.