配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)

臺沅坤 王凱

摘要：電力作為現(xiàn)代社會最基礎(chǔ)的能源之一在各個行業(yè)中發(fā)揮著極為重要的作用。作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，城市配電網(wǎng)系統(tǒng)具有用電量大且負荷密集程度高等特點。當前我國供電公司的配電設(shè)備改在已經(jīng)取得了較大進步，且配網(wǎng)的接線方式也已經(jīng)改造為環(huán)網(wǎng)供電以及開環(huán)運行等模式，以致實現(xiàn)了多個電源點的供電模式。配網(wǎng)自動化主要包括配電與用電等兩個領(lǐng)域，實施過程中應(yīng)該在結(jié)合當?shù)貙嶋H情況的前提下設(shè)計最佳的實行方案，以便保障電網(wǎng)質(zhì)量水平，簡化配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。同時還應(yīng)在充分利用能源的基礎(chǔ)上，減少保修人員的勞動強度，以便做到減員增效。本文就配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)展開探討。

關(guān)鍵詞：配調(diào)一體;配網(wǎng)自動化;設(shè)計與實現(xiàn)

引言

配網(wǎng)自動化的內(nèi)容涉及配電和用電領(lǐng)域的各個方面。在配網(wǎng)自動化設(shè)計實施時，需結(jié)合本地實際情況設(shè)計自己的最優(yōu)方案.自動化系統(tǒng)在保證電壓質(zhì)量、降低電網(wǎng)網(wǎng)損的同時，要盡可能簡化配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及減少投資，在充分合理利用能源的基礎(chǔ)上，大大減少調(diào)度、無人職守站值班員和保修人員的數(shù)量及其勞動強度，做到減員增效。

1配調(diào)一體自動化系統(tǒng)的功能要求

配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能特點：（1）配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度自動化系統(tǒng)的全部功能，對電網(wǎng)管轄范圍內(nèi)的所有35KV以上變電站進行實時監(jiān)控，并可支持負荷預(yù)測、潮流分析、AVC等PAS功能擴展;（2）配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)10KV配電網(wǎng)的配變、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、斷路器和柱上開關(guān)等終端設(shè)備進行實時監(jiān)控;主站系統(tǒng)通過與現(xiàn)場FTU合完成故障檢測、故障定位與隔離和非故障區(qū)域負荷的快速恢復供電;（3）配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)具有配電網(wǎng)絡(luò)分析功能，通過配電網(wǎng)分析軟件（DPAS），實現(xiàn)如區(qū)段負荷統(tǒng)計和預(yù)測、負荷轉(zhuǎn)移、PT狀態(tài)在線檢測、合環(huán)判斷以及饋線和區(qū)段著色等功能;（4）配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)能夠與配電GIS系統(tǒng)、調(diào)度MIS系統(tǒng)、調(diào)度監(jiān)控模擬屏等第三方系統(tǒng)平臺實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)交換和動態(tài)資源共享。

2配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)存在的問題

2.1檢測時頻繁停電

當前企業(yè)供電性能較低的主要原因便是檢測配電網(wǎng)過程中經(jīng)常發(fā)生停電事故，且停電次數(shù)較多、持續(xù)時間較長，以致拉低了配網(wǎng)的管理水平，因此，改善配電檢測過程中頻繁停電現(xiàn)象已經(jīng)成為配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)計的主要發(fā)展方向。

2.2資源無法進行整合

我國擁有眾多的供電企業(yè)，有些企業(yè)負責為城市供電，有些企業(yè)負責為農(nóng)村供電，但是這些供電企業(yè)之間較為獨立，彼此之間缺乏聯(lián)系，各個企業(yè)之間所擁有的資源無法進行整合，所擁有的信息也無法實現(xiàn)共享。

2.3管理機制不合理

當前我國的電力行業(yè)缺乏科學合理的管理機制，依然使用傳統(tǒng)的管理機制，即專業(yè)的垂直管理，無法實現(xiàn)橫向的條塊結(jié)合與分工協(xié)作。同時，在設(shè)計配網(wǎng)自動化系統(tǒng)時，也只注重表面形式，沒有考慮用電用戶的實際需求，以致其管理機制方面存在很多問題，進而影響了配網(wǎng)自動系統(tǒng)的實行效果。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，且具有較大的投資規(guī)模，因而其發(fā)展既應(yīng)考慮目前的實際應(yīng)用，也應(yīng)遵循未來的發(fā)展方向，為此應(yīng)切實提升電力企業(yè)技術(shù)與管理方面的水平，以確保配電自動系統(tǒng)可以實現(xiàn)更為完善的發(fā)展。

3配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1配調(diào)一體化主站系統(tǒng)

該系統(tǒng)是配調(diào)系統(tǒng)中最為核心的層次，能夠有效實現(xiàn)對高壓場站、配網(wǎng)的各種設(shè)備進行有效的監(jiān)控、控制、數(shù)據(jù)分析及調(diào)度等。主站系統(tǒng)主要是由一系列工作站、微機、服務(wù)器及各種服務(wù)設(shè)備的，不同的工作站承擔著不同的功能，共同實現(xiàn)配調(diào)一體配網(wǎng)自動化的各項功能。主站系統(tǒng)組成主要包括如下：硬件層、操作系統(tǒng)層、支撐平臺層和應(yīng)用層。硬件層主要是選擇配調(diào)系統(tǒng)各種硬件設(shè)備;操作系統(tǒng)層是指服務(wù)器選擇的操作系統(tǒng);支撐平臺層是這個系統(tǒng)組成的核心部分，設(shè)計是否科學合理直接關(guān)系到整個組成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、開放性和集成能力。應(yīng)用層主要是各類數(shù)據(jù)信息的使用。鑒于支撐平臺層的重要性，對該層進行詳細的研究，根據(jù)該層的功能可將該層歸納為公共服務(wù)層、數(shù)據(jù)總線層和集成總線層，以下對一一其進行分析。（1）集成總線層。集成總線層是根據(jù)相應(yīng)的國際通用標準，為配調(diào)一體自動化系統(tǒng)的服務(wù)、應(yīng)用及第三方軟件之間提供相關(guān)的交互和關(guān)聯(lián)，是整個系統(tǒng)與第三方軟件集成的基礎(chǔ)，起到了粘合劑的作用。集成總線層不僅能夠為不同部分之間提供規(guī)范化的交互機制，也為第三方軟件集成到系統(tǒng)呢提供了一定的基礎(chǔ)，同時還為彼此之間的規(guī)范集成提供途徑。（2）數(shù)據(jù)總線層。該層主要是由實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及必要的中間件組成。不同的系統(tǒng)具有不同的功能，實時數(shù)據(jù)是管理配調(diào)一體自動化系統(tǒng)運行的實時數(shù)據(jù);商用數(shù)據(jù)庫主要用來存在歷史數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)信息服務(wù);中間件是為數(shù)據(jù)信息使用提供服務(wù)的。（3）公共服務(wù)層。公共服務(wù)層是為配調(diào)一體自動化系統(tǒng)應(yīng)用軟件提供各種服務(wù)，通常包括下述幾方面的服務(wù)：圖形管理、報表工具、數(shù)據(jù)通信服務(wù)、告警服務(wù)、DEB服務(wù)及系統(tǒng)管理等。圖形管理能為配調(diào)系統(tǒng)能實現(xiàn)圖形錄入時同時上傳到數(shù)據(jù)庫，同時還能為配調(diào)一體化系統(tǒng)各種事件進行記錄、保存、分析、檢索及打印等服務(wù)。DEB服務(wù)為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息的瀏覽模式，進一步擴展了系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍。系統(tǒng)管理主要是對系統(tǒng)進程、資源、運行及用戶權(quán)限等進行一整套的管理。（4）低壓網(wǎng)層，它也是配電自動系統(tǒng)中最后一層結(jié)構(gòu)，主要檢測變壓器的低壓側(cè)，完成監(jiān)測之后，還應(yīng)做好中心配調(diào)層、中壓網(wǎng)層以及變電站層的通信工作。

3.2終端單元層

主要負責對配變、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、斷路器和柱上開關(guān)等終端設(shè)備進行實時監(jiān)控，協(xié)助臨近的FTU完成電網(wǎng)主重構(gòu)功能，并配合DTU子站完成饋線自動化（FA）功能。通信正常時，終端單元層也能夠獨立實現(xiàn)超高速故障檢測、故障定位與隔離、供電恢復等自動化功能。

3.3子站層

子站放置在變電所內(nèi)，主要作用是以所在的變電所為中心，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)信息的傳輸、交換和饋線自動化，子站層與主站、各終端聯(lián)合形成數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)。該層主要是通過使用高性能的工控機為硬件平臺，微軟開發(fā)的、win系統(tǒng)為軟件平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)所轄范圍內(nèi)的故障定位、隔離及非故障段的恢復供電。除此之外，還能及時將故障信息傳輸?shù)缴蠈又髡荆鶕?jù)主站發(fā)送來的指令進行各種故障處理操作。該系統(tǒng)具有十分強大的信息數(shù)據(jù)處理能力，既具有較高的信息傳輸速度，較高的效率及較低成本，還具有極強的擴展性，能夠?qū)崿F(xiàn)多個以太網(wǎng)接口與上級系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

結(jié)語

配電自動系統(tǒng)的設(shè)計與實施可以一定程度上解決電網(wǎng)監(jiān)測過程中的問題，從而保障了人們的用電感受，以充分提升企業(yè)的配電能力。同時，實行配電自動系統(tǒng)也可以及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的故障問題，并切實解決，降低了電力從業(yè)人員的工作力度，提高了他們的工作效率，進而確保了電網(wǎng)運行的可靠性、安全性以及穩(wěn)定性?？偠灾?，配電的自動化系統(tǒng)提升了電力企業(yè)的經(jīng)濟效益水平，為此其優(yōu)化設(shè)計也具有一定的必然性。

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