基于配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)建設(shè)及應(yīng)用探究

黃健輝

摘要：為了提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行水平，就必須對其進(jìn)行優(yōu)化、升級與改造，配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化建設(shè)應(yīng)該成為配網(wǎng)系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。要想提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平，就必須先完善自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)，并提高其應(yīng)用水平。本文首先分析了配網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)勢，然而重點(diǎn)探討了配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)的方法與配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用的關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化;優(yōu)勢;基礎(chǔ)建設(shè)方法;應(yīng)用

配網(wǎng)系統(tǒng)的大范圍改造完善了配網(wǎng)布局，提高了配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行水平。配網(wǎng)系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，就必須提高配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，我國很多區(qū)域已經(jīng)逐步地實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)的自動(dòng)化，然而，整個(gè)電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)水平依然有待提高。

1? 配網(wǎng)自動(dòng)化的優(yōu)勢分析

舊式的配網(wǎng)系統(tǒng)不足的地方很多，難以動(dòng)態(tài)監(jiān)控供電系統(tǒng)，配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行緩慢，無法對故障做出及時(shí)反饋等，而且很大程度依賴于人為控制，無法形成信息交流與分享，故障后無法自愈，僅對客戶供應(yīng)單一的服務(wù)。智能化配網(wǎng)自動(dòng)化則有多方面的優(yōu)勢：

1.1安全穩(wěn)定

因?yàn)殡娮有畔⒓夹g(shù)、通訊技術(shù)等都被逐漸地運(yùn)用于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，這就使得自動(dòng)化配網(wǎng)系統(tǒng)都可以高效地抵御外部環(huán)境的干擾，從而確保配網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

1.2良好自我修復(fù)能力

配網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測已經(jīng)成為配網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化的一大顯著特征，確保短期內(nèi)除去故障，完善各項(xiàng)操作，使得用戶可以正常用電。

1.3資源的高效利用

智能化配網(wǎng)系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控電網(wǎng)系統(tǒng)，以此來達(dá)到對配網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部電力、電能的合理配置，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，進(jìn)而帶來理想的經(jīng)濟(jì)效益，也能有效地反饋配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及基本情況，而且能高效地調(diào)節(jié)電力設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的高速、高效運(yùn)行，也能及時(shí)地對出現(xiàn)故障的電力設(shè)備加以檢修，確保配網(wǎng)設(shè)備長期使用。

1.4高效的信息流通

智能化電網(wǎng)實(shí)際建設(shè)中的一大顯著特點(diǎn)為：可以有效地整合配網(wǎng)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)與管理過程中的數(shù)據(jù)，而且能夠有效地優(yōu)化電力信息數(shù)據(jù)的傳輸通道，并逐步推動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息化檢修、信息化控電管理。

2? 配網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)建設(shè)

2.1 配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)

配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)的建設(shè)具體包括：前置機(jī)服務(wù)器、調(diào)度工作站、DA服務(wù)器以及GIS服務(wù)器。其中前置機(jī)服務(wù)器有不同的類型，其中包括一臺(tái)主前置服務(wù)器，負(fù)責(zé)控制其他設(shè)備，如果服務(wù)器自身存在故障，其中將有一臺(tái)服務(wù)器自行變成主前置機(jī)服務(wù)器，以此來維持系統(tǒng)的平衡運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)各種常規(guī)操作。主前置機(jī)服務(wù)器主要通過dater來接收交換機(jī)數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)再經(jīng)vcterm等規(guī)約解釋操作將其存入數(shù)據(jù)庫，達(dá)到數(shù)據(jù)信息的共享。主前置機(jī)服務(wù)器可以通過rawd為各類前置機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。SCADA服務(wù)器覆蓋很多服務(wù)器，擇選其中一臺(tái)當(dāng)作主體服務(wù)器，一旦陷入故障，則由其他服務(wù)器來代替，以此來維持系統(tǒng)整體的安全、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以上都是通過NSP來操控的。其中主服務(wù)器可以通過datsrv來獲取來自于主服務(wù)器的信息、數(shù)據(jù)，將其細(xì)致處理以后則升級成熟數(shù)據(jù)，將其存入內(nèi)存，將生成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，一切熟數(shù)據(jù)都應(yīng)存入硬盤內(nèi)，最終構(gòu)建為一個(gè)歷史庫，其數(shù)目只有一個(gè)，若需要?dú)v史數(shù)據(jù)，則從內(nèi)部調(diào)出，實(shí)際的數(shù)據(jù)篩查與選擇則可采用polling模式、steream模式。

2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)

因?yàn)榕渚W(wǎng)系統(tǒng)中存在多種監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控的范圍更大，而且scada系統(tǒng)也是包括多個(gè)測控目標(biāo)，例如：大容量開閉所設(shè)備、環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)等，然而，所有的這些監(jiān)控裝置都不能直接同配網(wǎng)主站相連，而且要借助配網(wǎng)子站來連接，從而達(dá)到提前預(yù)測、有效協(xié)調(diào)的目標(biāo)，利用柱上開關(guān)、開閉所、配電站端監(jiān)控裝置等支持?jǐn)?shù)據(jù)采集器各類作用的有效發(fā)揮，也能開展饋線監(jiān)控操作、重合閘操控類似的功能，動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)能夠及時(shí)地傳輸至配電主站通訊設(shè)備，這一方法能夠節(jié)省主干通道空間，從而發(fā)揮SCADA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自動(dòng)化功能。

例如：配網(wǎng)系統(tǒng)110kV，若此電網(wǎng)狹長布局，非常適合選擇這一操作方案，此時(shí)變電站和配網(wǎng)自動(dòng)化主站二者中間可以通過光纖以及其他高級數(shù)據(jù)通道來加以調(diào)節(jié)、控制，經(jīng)過不斷地分析、調(diào)查等能得出：配網(wǎng)子站其實(shí)屬于全新的信息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、全新的集中裝置，一般來說能利用工業(yè)控制PC機(jī)來構(gòu)建此系統(tǒng)，并篩出多路串行口來擴(kuò)大材料使用范圍，無論是子站還是柱上開關(guān)控制器都能妥善地適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，也能實(shí)現(xiàn)若干個(gè)FTU同時(shí)享用一個(gè)通道，子站一般通過FTU查詢來細(xì)致地收集來自于現(xiàn)場的數(shù)據(jù)、信息，并將這些信息存儲(chǔ)至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，再根據(jù)數(shù)據(jù)庫值來以SCADA系統(tǒng)為目標(biāo)匯報(bào)一切正確信息。

2.3 配網(wǎng)自動(dòng)化終端層

配網(wǎng)自動(dòng)化終端層的主體任務(wù)為：采集有價(jià)值的數(shù)據(jù)、信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)測配網(wǎng)系統(tǒng)，執(zhí)行常規(guī)的命令，遇到特殊情況，則可以重組配網(wǎng)系統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，自動(dòng)化終端層具體包括：柱上FTU，配變TTU，開閉所與配電站、環(huán)網(wǎng)單元FTU等，此終端層應(yīng)根據(jù)各個(gè)層面的運(yùn)行狀況、工作特點(diǎn)等來發(fā)揮其不同功能，也能有效地發(fā)揮協(xié)調(diào)、互動(dòng)功能，可以參照前面的配網(wǎng)系統(tǒng)狀況、自動(dòng)化情況等來整頓、優(yōu)化配網(wǎng)系統(tǒng)，以此來確保各類集散子系統(tǒng)都達(dá)到最合理的配置。

3? 配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃

無論是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)還是系統(tǒng)應(yīng)用都需要確保適應(yīng)不同時(shí)期、不同階段的具體任務(wù)以及工作目標(biāo)，而且要保證在未來的配網(wǎng)自動(dòng)化執(zhí)行策略中發(fā)揮關(guān)鍵且重要的作用?，F(xiàn)階段的配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃工作中需要照顧多方因素，例如：要本著可持續(xù)發(fā)展的先進(jìn)理念，要達(dá)到供電行業(yè)信息化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，也要充分地依賴于先進(jìn)技術(shù)，從而達(dá)到配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的統(tǒng)一管控與統(tǒng)一調(diào)控，也要考慮到配網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)方面的成本、投資等，并依賴于后方的各項(xiàng)措施來實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)的信息化、智能化發(fā)展。

3.2 改善并維護(hù)配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境

由于配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施無論是建設(shè)還是實(shí)際的應(yīng)用都需要占據(jù)特定的環(huán)境，這樣就要考慮到配網(wǎng)運(yùn)行是否會(huì)對客觀環(huán)境帶來不良影響，控制對環(huán)境的負(fù)面?zhèn)Γ喾?，外部環(huán)境的建設(shè)與改變也不應(yīng)影響到配網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的進(jìn)程。隨著配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)的進(jìn)行，要考慮到雷擊故障、過電壓故障等，以及配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境溫度過低、過高等，以及設(shè)備線路等是否會(huì)遭受雨水侵蝕、絕緣體是否會(huì)因?yàn)槭艹眴适Ы^緣性能等，也要積極地維護(hù)開關(guān)設(shè)備、配電終端等，要積極提高配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備的工作效率、運(yùn)行穩(wěn)定性等。

此外，配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)后，整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)逐漸朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，從而在某種程度上減少了對人力的依賴，這就要求電力系統(tǒng)從業(yè)人員必須不斷地提升自身的技術(shù)水平，要學(xué)習(xí)、掌握配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，能夠熟練地運(yùn)用配網(wǎng)系統(tǒng)智能技術(shù)，要積極地將自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化技術(shù)等應(yīng)用于配網(wǎng)系統(tǒng)，并能掌握自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確地預(yù)測配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的潛在故障，進(jìn)而采取措施從根源上控制自動(dòng)化系統(tǒng)故障的出現(xiàn)，以此來提高配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行水平。

4? 結(jié)語

自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步為配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)帶來了全新的機(jī)遇，配網(wǎng)系統(tǒng)勢必要朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，必須積極地完善配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)建設(shè)，形成健全、完善的配網(wǎng)自動(dòng)化基礎(chǔ)，不斷地改進(jìn)并升級自動(dòng)化技術(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的高效建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭謀發(fā).配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2] 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司業(yè)主項(xiàng)目部工作手冊（2011年版）--電網(wǎng)部分

[3] 秦立軍.智能配電網(wǎng)及其關(guān)鍵技術(shù)[M].中國電力出版社，2010.

[4] 李子鈺.配電網(wǎng)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理研究[D].華北電力大學(xué)，2013.

[5] 《配電網(wǎng)新設(shè)備與新技術(shù)》編寫組編.配電網(wǎng)新設(shè)備與新技術(shù)[M].中國水利水電出版社，2006

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