開閉所自動化終端裝置設計與配網自動化通信系統分析

張雪輝

摘要：當今社會隨著對供電質量和供電可靠性要求的提高，配網自動化通信系統在城區供電網絡中的作用日益突出。在實現配電自動化時，開閉所自動化終端裝置作為配電網底層的基本單元，其自動化功能是配電網自動化系統不可或缺的重要內容。文章對開閉所自動化終端裝置的特征、發展狀況、出現的問題、應用前景和配網自動化通信系統的發展狀況、通訊方式、要求和應用前景進行了系統闡述。

關鍵詞：開閉所自動化；配電網自動化；通信系統；終端裝置

中圖分類號：TM764文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）13-0110-03

電力生產和運行過程由發電、輸電、變電、配電和用電五個環節有機構成，配電網是電力系統向用戶供電的最后一個環節。本文旨在對開閉所自動化終端和配網自動化通信系統的發展情況、開發要求、各自存在的特征和通訊方式進行闡釋，并就開閉所自動化終端裝置和配網自動化通信系統的應用前景進行分析。

1開閉所自動化終端裝置的特征、發展、要求和設計要點

1.1開閉所自動化終端的特征

1.1.1提供不間斷的電源

開閉所自動化終端具有當饋線發生故障時，也可以不因為饋線環路出現永久性故障導致全線停電而停止供電功能。提供可靠的，源源不斷的電源是配網終端開發設計中首要考慮的問題；

1.1.2具有遠程維護、診斷和自診斷功能

由于開閉所自動化終端裝置分布較廣、數量非常大，由此帶來的一系列安裝、維護、調試就非常大，因此開閉所自動化終端必須具有很高的可靠性和自我修復能力；

1.1.3具有靈活的可擴展性

開閉所自動化終端裝置可以監控雙母線多個進出線的容量，由于城市電網的需求較大，因為開閉所自動化終端必須具有很高的擴展容量才能滿足各行各業的需要；

1.1.4滿足室外環境的要求

我國領土廣闊、幅員遼闊。南北方自然條件千差萬別。這就對開閉所自動化終端提出了一個不小的課題，即必需適應各種氣候、水溫和天氣的影響。尤其是克服極端高、低溫和大風暴雨雪等不良天氣帶來的限制條件，更好地發揮功效；

1.1.5具有故障自動檢測和識別功能

這是開閉所自動化終端最重要的特征。在饋線故障情況下必須快速、準確地識別因為故障導致的線路中斷，判斷發生故障的類型。

1.2開閉所自動化終端的發展狀況

目前開閉所自動化裝置主要在我國北京、上海、廣州、深圳等一線大城市發展，二線、三線城市也處于萌芽階段。總體而言，我國發展開閉所自動化終端起點高、發展較快，也比較接近前沿，但這都是在充分引進國外同類先進行業的優良技術的基礎上取得的成就，我國的開閉所自動化終端仍然在可靠性、可維護性和性價比方面有待提高和改進。

1.3開閉所自動化終端開發的要求

我國開閉所自動化終端裝置一般安裝在10千伏開關附近，工作環境惡劣而且數量眾多，安裝不方便。為此本產品面臨緊迫的發展必須切實提高可靠性，要延長平均無故障時間；改善終端產品的可維護時間，就是要減少廠家的服務成本，提高用戶使用該產品的服務時間，對于雙方都有好處；充分利用近年來發展的新技術、新設備、新理念對產品進行升級改造，降低產品的加工成本，同時也要提高本產品的性價比。以上均為開閉所自動化終端在發展中的問題和改進策略。

1.4開閉所自動化終端裝置設計要點

主要包括結構設計、器件選型、硬件設計和軟件設計等方面。要滿足戶外安裝、接線便利、調試容易的結構要求，器件要能自動檢測和識別故障，硬件也要調試、維護和互換，更要有完備的軟件體系和成熟快速、穩定性高的饋線識別算法。

2配網自動化通信系統的發展、通訊方式和要求

2.1配網自動化通信系統的發展狀況

配電網自動化通信系統是配網自動化系統中非常重要的環節，是配網自動化的神經系統。配電網運行數據的采集、配電網運行狀態的改變、配電網的優化均通過通信系統。實現配電網自動化的關鍵在于通信。近年來，伴隨著我國經濟的騰飛，電力行業、電力系統的建設也處于一個蓬勃發展的新階段。相關的電力技術也不斷的發展，從最初的時限順序送電裝置、自動隔離故障區、加快查找線故障地點，到后來應用電子自動控制技術。這些進步及時地填補了電力企業在信息化建設中的不足。再到后來伴隨著計算機通訊技術的發展，逐步地形成了包括遠程監控、故障自動隔離及恢復供電、電壓調控、負荷管理等實時功能在內的配網自動化技術。我國配網技術迅猛發展的同時，存在的問題也相對突出。由于我國配電網的建設長期以來一直未被重視，使得我國的配網自動化進程遠落后于西方發達國家，這就需要國家給予優惠的資金、政策扶持，以取得技術上的突破和節奏上的跟進。

2.2配網自動化通信系統的通訊方式

配網自動化通信系統的通訊方式主要有光纖通信、電力載波、無線通信、電話線和雙絞機。利用光纖通信時數據比較穩定，抗干擾能力強，它也成為配網自動化通信系統最重要、最關鍵的通訊方式。這種方式在初期投資時較大，但隨著光通信設備的價格不斷下降，有可能成為比較實用的現場通信方式。電力載波通信利用輸電線路作為傳輸的基本方式，因而必須克服沿路中的電路故障，最大限度地減少電能損失。無線通信系統利用公共頻段進行數據傳輸，通信通道設備具有投資小、維護簡單的特點。但由于城市內部高大建筑的遮擋，使其傳輸距離受到了一定的限制，因此它適合用于分布半徑小、數量少的中小城市配網自動化。電話線通信就是利用現有的公用電話網為依托，采用調制解調器和公用電話網的交換機系統，在兩個通信實體之間建立起通信通道。

2.3配網自動化通信系統的應用要求

可靠性通信系統是主站系統與配電網終端設備聯接的紐帶，主站與終端設備間的信息交互都是通過通信系統完成，因此必須有穩定可靠的通信系統，才能實現配電自動化的功能；尋址量大通信系統不僅要滿足目前及未來數據傳輸的需要，還要考慮系統功能升級的要求；經濟性通信系統的投資不能太大，以免影響配電網自動化系統的總體經濟效益；雙向通信主站不僅要向終端下發控制命令，還需接收終端上傳的數據。

3開閉所自動化終端裝置和配網自動化通信系統的應用前景

3.1開閉所自動化終端裝置的應用前景

電力系統配電網自動化是當今電網建設的熱點，現代化社會需要充足、可靠、優質的電能效應。大城市供電負荷密度大、供電方式復雜、覆蓋人群和區域密集、可靠性要求也高，因此，通過對開閉所自動化終端的運行、控制、調度和維護成為了解決這些復雜問題的關鍵。2009年，中國提出了智能電網建設規劃，未來10年間，到2020年后必將建成統一的堅強智能電網，技術和裝備均達到國際領先水平。為此，開閉所自動化終端裝置的市場前景看好。

3.2配網自動化通信系統的應用前景

配網自動化通信系統主要應用于改善用電條件、防止用電線路故障、保障電力安全和緩解電力緊張趨勢。同時它在可持續發展道路上也有效彌補了電力能源短缺局面給工業生產、居民生活帶來的不便影響，配網自動化通信系統必定在未來我國電力事業發展發揮先導性作用。

4結語

開閉所自動化終端裝置和配網自動化通信系統的開發、推廣和應用都是為了盡可能地縮小故障電力線路范圍，提高配網的供電能力，增加系統可靠性，提高用電效率和電網運行的穩定性。它們在電力能源可持續發展的進程中，能夠增加巨大的經濟效益和社會效益。

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（責任編輯：劉艷）