智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化分析

姚維軒

摘要：配電自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的重要組成部分，是提高城市配網(wǎng)供電可靠性的有效手段，是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文作者分析了智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);配電自動(dòng)化;分析

0、引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了人民生活水平，智能配網(wǎng)是城市用電和行業(yè)用電的標(biāo)配，它是作為輸電程序的最后環(huán)節(jié)在整個(gè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中起著承上啟下（向上連接電力主網(wǎng)，向下聯(lián)系用戶，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，滿足消費(fèi)者的用電需求，里應(yīng)外合，內(nèi)外協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)供電自動(dòng)化）的作用。加強(qiáng)配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)，需要對(duì)配網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀了如指掌，提高配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，優(yōu)化規(guī)劃配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，鞏固電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)，方能實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)高效節(jié)能的運(yùn)轉(zhuǎn)，推動(dòng)電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化密不可分，二者相互促進(jìn)、相互輔助，從而促進(jìn)電力行業(yè)智能化、科技化及經(jīng)濟(jì)化發(fā)展。1?智能電網(wǎng)與配電自動(dòng)化的基本概括

1.1?智能電網(wǎng)的基本含義

所謂智能配電網(wǎng)就是使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化，其實(shí)現(xiàn)需要高速、集成通信網(wǎng)絡(luò)的支持，利用先進(jìn)的設(shè)備、測(cè)量、傳感技術(shù)及決策支持系統(tǒng)的運(yùn)行和控制方法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、友好的適用。智能配電網(wǎng)主要具有的特征包括激勵(lì)、自愈、抵御攻擊，滿足用戶對(duì)于電量的需求，并且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中引入不同類(lèi)型的發(fā)電模式，對(duì)電力市場(chǎng)的高效運(yùn)行能夠起到巨大幫助。智能配電網(wǎng)使供電效率和供電質(zhì)量得到提高，在應(yīng)用中可以適當(dāng)?shù)亟尤朐偕茉矗瑢?shí)現(xiàn)與用戶的相互交流，與我國(guó)供電行業(yè)的發(fā)展相適應(yīng)。

1.2?配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)配電系統(tǒng)的容量大小，可以將配電自動(dòng)化系統(tǒng)分為三種不同的類(lèi)型，分別是：大型配電自動(dòng)化系統(tǒng)、中型配電自動(dòng)化系統(tǒng)以及小型配電自動(dòng)化系統(tǒng)。通常情況下，在選擇配電自動(dòng)化系統(tǒng)的類(lèi)型時(shí)需要與實(shí)際的要求和目標(biāo)以及將來(lái)的發(fā)展規(guī)模相結(jié)合，以經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)展性、安全穩(wěn)定性等為基本原則，圖1給出了典型的配電自動(dòng)化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖。其中，它最突出的優(yōu)點(diǎn)在于：具有較好的靈活性，在建設(shè)的初期可以采用中型配電自動(dòng)化系統(tǒng)的型式進(jìn)行建設(shè)，并且裝設(shè)相應(yīng)的主站、子站以及終端等。當(dāng)需要對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，可以適當(dāng)增加主站系統(tǒng)數(shù)量，同時(shí)將其中的一個(gè)主站作為中心站。按照層次結(jié)構(gòu)的不同，可以將系統(tǒng)分為三個(gè)層次，其中，第二層以下的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要適當(dāng)擴(kuò)展。

在配電網(wǎng)中，自動(dòng)化系統(tǒng)的地位是毋庸置疑的，因此，對(duì)其要求較高，相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)備不僅要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還應(yīng)該滿足相應(yīng)的管理系統(tǒng)運(yùn)行要求。注：配電自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)可參看相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)文件。

2、?智能電網(wǎng)配電自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程?2.1?開(kāi)關(guān)設(shè)備自動(dòng)化?在配電網(wǎng)設(shè)備開(kāi)關(guān)自動(dòng)化中，設(shè)備自動(dòng)化是建設(shè)的第一步，必須要確保電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中不同開(kāi)關(guān)可以相互有效配合，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，促使網(wǎng)絡(luò)通信建設(shè)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)得以實(shí)現(xiàn)。主要表現(xiàn)為，配電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題后，配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)就可以自動(dòng)跳閘，將電源切斷，以防止出現(xiàn)故障擴(kuò)大化。配電系統(tǒng)當(dāng)中不同開(kāi)關(guān)之間相互配合，促使開(kāi)關(guān)可以對(duì)故障線路進(jìn)行隔離，然后促使配電系統(tǒng)可以恢復(fù)非故障段正常運(yùn)行，為電力用戶提供相對(duì)可靠的保障。?2.2?網(wǎng)絡(luò)信息自動(dòng)化?信息網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于配電通信網(wǎng)絡(luò)而言，具有較為顯著的特點(diǎn)，這一功能可以促使配電網(wǎng)絡(luò)通信功能自動(dòng)化、一體化功能得以實(shí)現(xiàn)，促使電力系統(tǒng)可以借助計(jì)算機(jī)，通信系統(tǒng)等，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行全權(quán)監(jiān)控，并且實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格把關(guān)目標(biāo)。這樣就能夠最大程度的促使電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控功能。?2.3?控制自動(dòng)化?添加和電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)內(nèi)容，對(duì)于配電系統(tǒng)控制自動(dòng)化而言，是重要標(biāo)志，在這一過(guò)程中，可以借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，將開(kāi)關(guān)設(shè)備自動(dòng)化以及網(wǎng)絡(luò)通信自動(dòng)化作為基礎(chǔ)性內(nèi)容，然后結(jié)合電力運(yùn)行期間存在的各項(xiàng)需要，對(duì)全部信息進(jìn)行添加并篩選。針對(duì)這一功能來(lái)說(shuō)，不但可以確保電網(wǎng)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，同時(shí)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，促使電網(wǎng)運(yùn)行安全性與可靠性得到提高。同時(shí)，還能夠促使電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化與一體化目標(biāo)，最終有效加快我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展。

3、基于智能電網(wǎng)的配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)分析

3.1采用環(huán)網(wǎng)供電方案

實(shí)施環(huán)網(wǎng)供電方案，即把首尾相鄰的兩條線路進(jìn)行重合，在兩個(gè)電源中形成環(huán)網(wǎng)書(shū)店線路，以此優(yōu)化配網(wǎng)架構(gòu)，建立嚴(yán)密的“手拉手”網(wǎng)狀排列形式結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)將多種功能重合，并由計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，及時(shí)清除電路故障，保證配網(wǎng)自動(dòng)化安全運(yùn)行。

3.2優(yōu)化配電自動(dòng)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3.2.1主站系統(tǒng)

配電SCADA主站系統(tǒng)由前置機(jī)服務(wù)器（RTU服務(wù)器）、SCADA服務(wù)器、調(diào)度員工作站（MMI）、報(bào)表工作站、DA服務(wù)器、GIS服務(wù)器等組成。前置?機(jī)服務(wù)器：它包括若干臺(tái)前置機(jī)服務(wù)器。其中一臺(tái)為主前置機(jī)服務(wù)器，當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，從前置機(jī)服務(wù)器中的一臺(tái)自動(dòng)成為主前置機(jī)服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的正常?運(yùn)行，這是由nap來(lái)完成的。主前置機(jī)服務(wù)器通過(guò)dater接收子站通過(guò)交換機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，由vcterm經(jīng)過(guò)規(guī)約解釋存入當(dāng)?shù)貎?nèi)存，形成生數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共?享內(nèi)存。主前置機(jī)服務(wù)器通過(guò)rawd向若干從前置機(jī)服務(wù)器發(fā)送生數(shù)據(jù)，各從前置機(jī)服務(wù)器通過(guò)datsrv接收主前置機(jī)服務(wù)器發(fā)送來(lái)的生數(shù)據(jù)形成自己的生數(shù)?據(jù)實(shí)時(shí)共享內(nèi)存。

SCADA服務(wù)器：它包括若干臺(tái)SCADA服務(wù)器。其中一臺(tái)為主SCADA服務(wù)器，當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，從SCADA服務(wù)器中的一臺(tái)自動(dòng)成為主?SCADA服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這是由nsp來(lái)完成的。主SCADA服務(wù)器通過(guò)datsrv接收主前置機(jī)服務(wù)器發(fā)送來(lái)的生數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理形成熟?數(shù)據(jù)。將形成的熟數(shù)據(jù)存入內(nèi)存，形成實(shí)時(shí)庫(kù)。同時(shí)將形成的熟數(shù)據(jù)存入硬盤(pán)，形成歷史庫(kù)，歷史庫(kù)全系統(tǒng)唯一只有一個(gè)。需要?dú)v史數(shù)據(jù)時(shí)，從歷史庫(kù)取數(shù)據(jù)。取數(shù)?據(jù)的方式有：polling方式;stream方式;sql方式。整個(gè)主站系統(tǒng)為一個(gè)局域網(wǎng)，通過(guò)交換機(jī)或HUB連接在一起。

3.2.2子站系統(tǒng)

子站自動(dòng)化系統(tǒng)改造配電網(wǎng)中很多設(shè)備需要監(jiān)控，涉及到的范圍較廣，較難將監(jiān)控設(shè)備直接聯(lián)系配電主站，因此，需要中間級(jí)，即：配電子站系統(tǒng)。配電子站能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控功能。另外傳輸?shù)脚潆娭髡镜耐ㄐ盘幚砥髦械膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)也能得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣一來(lái)不僅能夠節(jié)省主干通道，對(duì)于配電自動(dòng)化主站而言，還可以順利繼承自動(dòng)化成果。

3.2.3終端系統(tǒng)

終端系統(tǒng)自動(dòng)化改造就城市配電網(wǎng)而言，其自動(dòng)化終端的主要任務(wù)是：實(shí)現(xiàn)各類(lèi)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，如：柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所以及配電變壓器等，它不僅要完成遙測(cè)、遙控和遙調(diào)的功能，同時(shí)還要完成故障的識(shí)別和控制，與主站和子站相配合實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況的檢測(cè)和優(yōu)化，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)，隔離故障。在變電站的開(kāi)閉所自動(dòng)化終端中，采用的是光纖雙以太網(wǎng);而在柱上自動(dòng)化終端中，則是采用R2485/232等無(wú)線方式，或者是采用光纖等接入到D25數(shù)據(jù)集中器中。這種配置有效結(jié)合了D25多功能電子裝置，實(shí)現(xiàn)了配置的靈活化，十分適宜應(yīng)用于未來(lái)可能大規(guī)模擴(kuò)展的場(chǎng)合。在該系統(tǒng)中，按照相關(guān)的功能要求，其系統(tǒng)的改造方案有以下幾種：數(shù)據(jù)集中器。開(kāi)閉所自動(dòng)化終端。柱上自動(dòng)化終端。

3.3充分的利用微機(jī)處理信息數(shù)據(jù)????????配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)就是要有效地結(jié)合電壓負(fù)控系統(tǒng)、配變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)等，從而對(duì)配網(wǎng)管理系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)化。這一系統(tǒng)能夠?qū)€路損耗進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，同時(shí)還可以密切的配合SCAIDA，與相關(guān)企業(yè)的對(duì)應(yīng)信息網(wǎng)進(jìn)行連接，這就對(duì)配電自動(dòng)化的程度進(jìn)行了強(qiáng)化，并且可以自動(dòng)優(yōu)化配置無(wú)功和電壓。

4、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化相輔相成、密不可分，要推動(dòng)推動(dòng)電力事業(yè)可靠、安全、高效的發(fā)展和運(yùn)行，在進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)過(guò)程中，要實(shí)事求是、縱觀全局、努力學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)、提高職業(yè)素養(yǎng)，為二者相互融合打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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