縣級電網(wǎng)配電自動化研究

摘要：隨著縣城經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，縣城用電量快速上升，用戶對供電可靠性的要求也越來越高，縣城電網(wǎng)如何規(guī)劃和發(fā)展？因此，探討一種適合縣城配電網(wǎng)發(fā)展、能夠有效提高供電可靠性的縣城配網(wǎng)新模式就成了一個重要的研究課題。

關(guān)鍵詞：縣級電網(wǎng)；配電自動化；設(shè)計方案

縣城配電網(wǎng)既是電力系統(tǒng)的重要組成部分，又是縣城的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。由于縣城配電網(wǎng)是既區(qū)別于城市電網(wǎng)又不同于農(nóng)村電網(wǎng)的一種特殊性質(zhì)的電網(wǎng)，在整個電力系統(tǒng)中所占比重又相對較小，因此，在電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計時，縣城配電網(wǎng)的建設(shè)模式就成了一個相對薄弱的環(huán)節(jié)。隨著縣城經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，縣城用電量快速上升，用戶對供電可靠性的要求也越來越高，我國的縣級供電企業(yè)都在認(rèn)真研究在縣城經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢下，縣城電網(wǎng)如何規(guī)劃和發(fā)展。因此，探討一種適合縣城配電網(wǎng)發(fā)展、能夠有效提高供電可靠性的縣城配網(wǎng)新模式就成了一個重要的研究課題。

配電自動化是利用現(xiàn)代計算機(jī)及通信技術(shù)，將配電網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、用戶以及地理圖形等信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控及管理的自動化、信息化。配電網(wǎng)自動化設(shè)施方案，是自動化的關(guān)鍵技術(shù)，尚需進(jìn)一步規(guī)劃、實(shí)踐和總結(jié)。因此，在實(shí)施配電網(wǎng)自動化工程時，需結(jié)合本地的實(shí)際情況設(shè)計自己的方案。

一、電網(wǎng)自動化整體設(shè)計方案

(一)設(shè)計規(guī)范與原則。配電自動化的首要作用是提高供電可靠性，通過實(shí)時監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)、處理隱患，避免事故的發(fā)生；通過提高電網(wǎng)檢修和事故搶修工作效率，減少計劃及故障停電時間。一旦發(fā)生故障，就自動隔離故障、恢復(fù)供電以減少故障停電范圍。其次是提高配網(wǎng)管理水平，采用信息化技術(shù)提高工作效率。配電自動化系統(tǒng)建設(shè)是面廣量大、投資巨大的工程，故須分期投入、分期實(shí)施。由于它必須適應(yīng)配電網(wǎng)的特點(diǎn)，這就要求它必須遵循以下原則：a．系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，盡可能采用國家標(biāo)準(zhǔn)，最大限度保證產(chǎn)品的兼容性；b．系統(tǒng)具有開放性，支持后續(xù)的二次開發(fā)；c．系統(tǒng)必須高度模塊化，用戶有選擇的余地，可選急需的模塊；d．系統(tǒng)具有先進(jìn)性，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下系統(tǒng)設(shè)計盡量采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù)，以保證系統(tǒng)有較長的生命周期；e．系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

(二)設(shè)計內(nèi)容。配電自動化系統(tǒng)的通訊方式必須滿足如下要求：①數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕虎跁r間響應(yīng)的快速性；③不同的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級和不同響應(yīng)時間；④抗電磁干擾；⑤容量充足；⑥傳輸距離充足。根據(jù)實(shí)際的設(shè)備、條件，可因地制宜地選擇通信的方式：a．舊的配電網(wǎng)改造可采用投資省、不需電業(yè)維護(hù)、隨時可以接人的市內(nèi)共用電話網(wǎng)自動撥號接人方式的通信通道與控制中心相互傳遞信息。運(yùn)行證明通道的傳輸量和可靠性滿足“三遙”的要求。b．目前應(yīng)用最多的通訊介質(zhì)是雙絞線。雙絞線分為2類：屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線由外部保護(hù)層、屏蔽層和多對雙絞線組成，比非屏蔽雙絞線多1個屏蔽層，所以抗干擾性能更優(yōu)。雙絞線最高傳輸速率可達(dá)1Gbps。c．新建小區(qū)若具備通訊走廊，在電纜施工過程中，同時可進(jìn)行通訊通道的安裝，此時可優(yōu)先考慮光纖通道。這種通訊方式通信速率高、通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、帶寬極寬。同時，它是1種易于擴(kuò)展的通信方式，便于以后系統(tǒng)的擴(kuò)大。d．更加先進(jìn)的方式優(yōu)先次序?yàn)椋篈DSS、微波、多址技術(shù)、衛(wèi)星通信。不同地區(qū)、不同場合、不同設(shè)備間也可采用混合通信方式。

二、主站系統(tǒng)設(shè)計

主站系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該層次化、模塊化，所謂層次化就是把軟件分為兩個層次：基礎(chǔ)平臺層和應(yīng)用模塊層，使得功能擴(kuò)充和修改僅增加和修改功能模塊而不改變作為核心作為藎礎(chǔ)平臺層，這樣的系統(tǒng)靠性高、可擴(kuò)充性強(qiáng)。模塊化足指系統(tǒng)在基礎(chǔ)平臺之卜盡叮能按功能進(jìn)行模塊化，使得功能可方便的增加、修改和精減以適應(yīng)不同的投資規(guī)模。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計硬件上應(yīng)沒計為雙網(wǎng)平衡，分流互為并用的模式，以增加帶寬通信的可靠性。軟件上設(shè)計為C／S模式和B／S模式。凡屬運(yùn)行管理和維護(hù)的工作站全采用C／S模式，可以授權(quán)進(jìn)行控制操作和修改各類數(shù)據(jù)庫。凡屬于僅瀏覽查詢性質(zhì)的工作站全采用B／S模式，工作站僅使用IE瀏覽器，就可以訪問配電自動化的各類數(shù)據(jù)和畫面，但不能修改。這樣既減輕了配電自動化主站系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，又提高了主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性，最大限度地擴(kuò)大了主站系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。主站系統(tǒng)應(yīng)留有與其他自動化系統(tǒng)的接口，如留有與負(fù)荷控制系統(tǒng)的接口、營業(yè)自動化系統(tǒng)的接口、自動化抄表系統(tǒng)接口及與客戶服務(wù)中心系統(tǒng)的接口。以實(shí)現(xiàn)信息共享，消除各種自動化信息孤島。主站系統(tǒng)為交換式以太網(wǎng)，設(shè)有一臺網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，兩臺服務(wù)器，兩臺調(diào)度員工作站，兩臺數(shù)據(jù)樹立工作站，兩臺地理信息工作站，一臺故障報修工作站和一臺管理員工作站。

三、子站終端的設(shè)計

子站終端在硬件上要求采用工業(yè)級芯片，特別是柱上FTU，除了有工業(yè)的溫度要求外，還要求低功耗設(shè)計，因?yàn)镕TU要考慮到戶外密封，不可能有散熱孔。再者，抗干擾設(shè)計也非常重要，特別是FTU，它就在柱上開關(guān)旁邊，又掛在電桿上．最容易受到外界十?dāng)_，要求對電源的輸入、信號的輸入、輸出回路采取抗干擾措施，如浪涌抑制靜電屏蔽，脈沖群抑制等方法。軟件上也有相應(yīng)的抗擾算法。城區(qū)配電自動化系統(tǒng)通信方式采用的“分層集結(jié)，集中控制”的方式，具體可分成兩個層次：現(xiàn)場采集層，區(qū)域工作站層。對于通信線路。屏蔽雙絞線的架設(shè)方式可采用沿著電力線與配電線同桿架設(shè)方式。

四、結(jié)語

配電自動化是當(dāng)前國內(nèi)外電力行業(yè)前沿技術(shù)之一，配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)是目前提高縣城配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性的直接技術(shù)手段。縣城電網(wǎng)建設(shè)配電自動化不但是可行的，而且還是非常必要和緊迫的，縣級配電網(wǎng)自動化是一個長期的、發(fā)展的過程，在中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益活躍的今天，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，通過對配電網(wǎng)自動化技術(shù)的交流，提高對配電網(wǎng)自動化的認(rèn)識；對城區(qū)配電網(wǎng)自動化的建設(shè)和健康發(fā)展有促進(jìn)作用，對進(jìn)一步改進(jìn)供電質(zhì)量，提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，更好的為用戶服務(wù)，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

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