基于TOSCAN—D4000系統(tǒng)的城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用研究

摘 要：電力市場(chǎng)快速的發(fā)展之下，廣大的電力用戶對(duì)用電的要求也越來(lái)越高。其中最為關(guān)鍵的兩項(xiàng)考核指標(biāo)就是電能的質(zhì)量以及供電的可靠性。在這樣的背景之下，為了滿足電力用戶的用電要求，就必須提高供電的自動(dòng)化水平，也就是實(shí)施配網(wǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)化。本文將從分析配電網(wǎng)的自動(dòng)化的內(nèi)涵入手，簡(jiǎn)要分析其意義，并在此基礎(chǔ)上探討以TOSCAN-D400O系統(tǒng)為基礎(chǔ)的城區(qū)配電網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：TOSCAN-D4000系統(tǒng)；配網(wǎng)自動(dòng)化；城區(qū)

1 配網(wǎng)自動(dòng)化的概念

關(guān)于配網(wǎng)自動(dòng)化的概念，通常說(shuō)來(lái)大致的定義就是“通過(guò)利用現(xiàn)代化的電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等與電力設(shè)備相結(jié)合，將配網(wǎng)在正常及非正常情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電公司的工作管理有機(jī)地融合在一起”。盡管我國(guó)配網(wǎng)的自動(dòng)化工作早已經(jīng)進(jìn)入了試點(diǎn)實(shí)施的階段，不過(guò)，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化尚未形成統(tǒng)一和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

一般來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)多是采用分層分布式的體系結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)主要分為三大部分。一是主站層，這是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控以及信息的管理層；二是配網(wǎng)子站層，這一層是區(qū)域的工作站；三是配網(wǎng)測(cè)控終端的設(shè)備層，該層是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其主要功能在于實(shí)現(xiàn)對(duì)于戶外的柱上開(kāi)關(guān)、箱式的變壓器、環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)柜、開(kāi)閉站、配電變壓器以及配電小區(qū)等等信息的采集、處理以及監(jiān)控。

概言之，作為一種自動(dòng)化和集成化的系統(tǒng)，配網(wǎng)自動(dòng)化能夠在實(shí)時(shí)狀態(tài)之下對(duì)于整個(gè)配電網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)加以監(jiān)控、管理和協(xié)調(diào)，優(yōu)化其運(yùn)行，最終達(dá)到改善電能的質(zhì)量、提高供電的可靠性以及提高電網(wǎng)運(yùn)行管理的效率的目的。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化的意義

配電網(wǎng)的自動(dòng)化既能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，又能改變整個(gè)城區(qū)的配電網(wǎng)的管理。

2.1 提高配電網(wǎng)的可靠性

為了全面提高電網(wǎng)系統(tǒng)在緊急狀況之下的反應(yīng)速度，實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化之后，通過(guò)對(duì)于監(jiān)控和監(jiān)測(cè)等等方法和手段的運(yùn)用，便可也以有效實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，大大縮短用戶的停電時(shí)間。此外，對(duì)于電網(wǎng)會(huì)出現(xiàn)的故障，配電網(wǎng)自動(dòng)化也因?yàn)樽陨淼亩ㄎ弧⑴袛嗪凸δ?，故而能夠及時(shí)有效加以發(fā)現(xiàn)和解決，如此一來(lái)會(huì)受到影響的范圍就會(huì)被控制到最小?？偟恼f(shuō)來(lái)，配電網(wǎng)的自動(dòng)化能夠縮短用戶的停電時(shí)間，縮小停電的區(qū)域，提高電網(wǎng)的可靠性。

2.2 提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率

配電自動(dòng)化和管理系統(tǒng)實(shí)施之后，能夠?qū)τ陴伨€的開(kāi)關(guān)和配變等運(yùn)行實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，為配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造提供可靠的運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，各個(gè)饋線的運(yùn)行狀況如何都能得到充分的掌握和了解。如此，我們便能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的情況適時(shí)的對(duì)具體運(yùn)行方式加以調(diào)整，從而確保整個(gè)饋線始終保持經(jīng)濟(jì)有效的運(yùn)行，減少損耗，優(yōu)化整個(gè)配電網(wǎng)，提高配電網(wǎng)的設(shè)備的利用效率。

2.3 提升配電網(wǎng)的監(jiān)控力

城區(qū)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化滯后，運(yùn)行人員可以利用其采集數(shù)據(jù)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行遙控式操作并監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)、統(tǒng)計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)等等。而同時(shí)，配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)也能夠在檢修設(shè)備和處理事故、發(fā)電與停電的提前計(jì)劃、符合的轉(zhuǎn)供等方面發(fā)揮重要作用。由此可見(jiàn)，配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?yàn)槌菂^(qū)的供電公司提供配電、調(diào)度運(yùn)行管理工作上的技術(shù)支持。

2.4 更新管理方式

通過(guò)城區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，在借鑒先進(jìn)的配網(wǎng)管理的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，電力公司可以針對(duì)以往電力部門(mén)在事故處理時(shí)存在的環(huán)節(jié)多且反應(yīng)速度慢的問(wèn)題，優(yōu)化和創(chuàng)新各個(gè)工區(qū)的管理模式。比如建立城區(qū)電網(wǎng)的統(tǒng)一的調(diào)控中心。該中心建成之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控一體化，實(shí)施集中式監(jiān)控。調(diào)控人員可以利用該中心對(duì)配電設(shè)備加以監(jiān)視，同時(shí)也能夠?qū)﹂_(kāi)關(guān)和軟壓板等加以遠(yuǎn)程的遙控操作，對(duì)于開(kāi)關(guān)事故的變位信息實(shí)施監(jiān)視和快速反應(yīng)，大大提高配電網(wǎng)的事故反應(yīng)和處理的能力。

2.5 強(qiáng)化與用戶的聯(lián)系

在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化之后，用戶的用電要求，包括自己的用電需求以及對(duì)于用電管理方面的意見(jiàn)都能夠反饋到中心，接著中心便可以根據(jù)用戶的反饋有針對(duì)性的加以解決。同時(shí)，利用這一中心，管理部門(mén)還能夠?qū)τ脩暨M(jìn)行直接或者間接的控制，至于其方式則多為人為設(shè)定，可以由現(xiàn)場(chǎng)就地操作，有異于常見(jiàn)的事故處理的管理辦法。

3 基于TOSCAN一D400O系統(tǒng)的城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)

3.1 網(wǎng)架的模式選擇

一般來(lái)說(shuō)，人們觀念中的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)架僅限于區(qū)域性的分層監(jiān)控和集中化的系統(tǒng)監(jiān)控的區(qū)別，而SCADA系統(tǒng)的體系架構(gòu)則可以直接用于實(shí)時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)，至于為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于各種配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)度支持，無(wú)外乎就多建幾個(gè)SCADA系統(tǒng)而已。然而，在選擇配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的架構(gòu)之時(shí)，實(shí)際上是需要考慮很多因素的。比如在技術(shù)、成本、風(fēng)險(xiǎn)和投資之間如何得以協(xié)調(diào)好，才能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的配置；系統(tǒng)的調(diào)度、信息中心、變電工區(qū)等等部門(mén)的運(yùn)作如何才能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)；現(xiàn)有的各項(xiàng)資源如何才能得到充分利用......這些都是極為重要的問(wèn)題。

3.2 城區(qū)配電網(wǎng)主站的配置

3.2.1 硬件方面的配置

主站的系統(tǒng)因考慮系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時(shí)性等要求，應(yīng)該至少有一下幾大配置：

一是SCADA服務(wù)器。其功能主要是對(duì)于各個(gè)測(cè)控終端和其他系統(tǒng)的即時(shí)的數(shù)據(jù)加以采集和處理。

二是調(diào)度性工作站。該配置的主要功能是讓調(diào)度員得以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)的電網(wǎng)運(yùn)行狀況，同時(shí)在運(yùn)行出現(xiàn)故障之后也能夠立刻采取行之有效的行動(dòng)。此外，在系統(tǒng)的信息管理和運(yùn)行管理方面，調(diào)度性工作站也發(fā)揮著自己獨(dú)特的作用。一般根據(jù)實(shí)際的需要，主站系統(tǒng)大多會(huì)設(shè)置6個(gè)調(diào)度性的工作站。

三是通信用的服務(wù)器。除去上述配置之外，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的配置是用以負(fù)責(zé)整個(gè)配電網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的保存，而WEB服務(wù)器則是為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)WEB的瀏覽服務(wù)，同時(shí)也可以用作借口網(wǎng)關(guān)。

3.2.2 軟件方面的配置

配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)在軟件方面的配置也有各自具體的要求，每個(gè)城區(qū)可以根據(jù)本城區(qū)的特點(diǎn)靈活的加以選擇。一般而言，開(kāi)發(fā)的平臺(tái)和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)和都會(huì)選用主流的商業(yè)軟件。

3.2.3 應(yīng)用軟件的關(guān)鍵點(diǎn)

一是由于各節(jié)點(diǎn)、各系統(tǒng)部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)的信息共享都有賴于通信系統(tǒng)，所以在選擇網(wǎng)路通信系統(tǒng)方面的軟件上就必須注意其是否支持局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的通信、能否實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信等等要求。

二是人機(jī)交互系統(tǒng)應(yīng)該讓用戶能夠靈活、便利地駕馭操作。有鑒于此，該系統(tǒng)應(yīng)該配備先進(jìn)的顯示方面的控制器和圖形的編輯，并且能夠支持多顯示器窗口的顯示，此外，人機(jī)界面應(yīng)該具備安全等級(jí)，并賦予不同的等級(jí)以不同的權(quán)限。

三是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各進(jìn)程的有效管理，在配置軟件之時(shí)該系統(tǒng)就應(yīng)具備相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)控或者自動(dòng)報(bào)警等方面的管理的功能。

4 總結(jié)

實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化是當(dāng)前供電企業(yè)確保安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和優(yōu)質(zhì)供電的必然選擇，是電力系統(tǒng)求生存、謀發(fā)展的必然趨勢(shì)。配電自動(dòng)化有著極為廣闊的市場(chǎng)前景，其技術(shù)發(fā)展也必將為今后的電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行提供更為有效的手段。

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