農村10kV線路自動化及其實現

葉鐵豐 姜志勇 陳雷 龍翔

摘 要：介紹了農村10kV線路自動化建設的基本功能和實施自動化改造的意義等。針對農村10kV電網的實際提出借助于3G無線通信方法以及新的故障隔離方式，包括系統主站層，中間層（子站，終端層），通信層，分層設計的設備層等，從而形成一個整體的系統體系。主要框架以10kV電力系統為依托，先進傳感器、智能儀表、自動監測網絡、數字控件和分析工具以及網絡損耗，優化網絡性能，對斷電進行自動防范，基于信息技術的配電網自動化系統將在很大程度上提高電網的運行狀態，進一步提高農村配電網絡的安全水平和供電可靠性。

關鍵詞：配電線路 3G網絡 自動化 10kV

中圖分類號：TM922 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0087-02

配電網自動化的基礎離不開線路自動化，同時線路自動化也是電網自動化的基礎組成部分。根據公司的具體情況，農村10 kV配電線路分布是輸配電網絡地理信息系統的一個重要領域，從一開始，網絡結構的優化，分步實施。分步改造配電網線路自動化，最終達到能夠將整個配電網覆蓋的程度，為提高供電可靠性，需要建立高水平的配電網自動化系統。

1 選擇實施配電線路自動化的線路

從我的公司的角度對農村配電地理信息系統10 kV線路分布圖分析來看，一般農村10 kV線路分布比較復雜，將全部電網線路改造成自動化網絡是不現實的，因此選擇了雙電源線和距離相近線路自動化改造。

2 實施目標

根據所選擇的線路和我的公司的人事管理的水平分布，該計劃是以手拉手的形式牽連兩條線路，兩線分段通過三臺智能開關對其進行操控，達到故障定位，故障檢測，故障隔離和非故障區域恢復供電，提高公司供應的可靠性的程度。

3 系統方案

3.1 方案設計

根據系統主站層，中間層（子站，終端層），通信層，分層設計的設備層等，從而形成一個整個系統的中間層；智能開關連接3G網絡站，通過收集相關設備交換數據。

3.2 主站系統設計

主站系統軟件分為兩層的基礎平臺和應用模塊的功能，功能模塊的擴充和修改，基礎平臺層不會改變，以保證系統的可靠性和可擴展性。軟件平臺的基礎上盡可能按照功能模塊化，易于添加，修改等功能以適應不同投資規模。在雙網絡平衡的硬件網絡結構設計，相互待機模式，提高通信的可靠性和帶寬。軟件設計采用C/S模式和B/S模式。操作管理和維護工作站使用C/S模式，可以修改各種類型的數據庫和授權控制查詢，采用B/S模式瀏覽工作站，使用IE瀏覽器，訪問所有數據和圖像，沒有修改的權限。這減少了配電自動化主站系統的負擔，提高主站系統的數據安全性，最大限度地提高主站網絡覆蓋系統的范圍。

主站系統多用交換式的無線接口，根據具體情況，可以提供有一定接口的交換機，服務器，工作站等，主站系統留有足夠的接口功能，支持和調度自動化系統，負荷管理系統，營銷系統，信息管理系統等接口實現信息共享。系統軟件平臺采用Windows2000服務器版本和SQL Sever2000企業版。

3.3 通信網絡設計

目前我公司正在大力建設3G（第三代移動通信）通信網絡，3G網絡是實現智能電網的基礎，具有高速、雙向、實時、集成等特點的通信系統。智能電網在數據采集、獲取、保護和控制方面都需要此該系統支持，通信系統的高速，雙向，實時，集成的智能電網為實時信息和電力交易動態的，互動的大型的基礎設施。該通信系統建成后，不僅可以提高供電可靠性和資產的利用率，而且電力市場的繁榮，加強進攻力量地獄的程度，提高電網的價值。您還可以監測各種干擾，補償，功率流的重新分配，避免事故擴大。

隨著工業的芯片組列智能開關終端硬件，除了考慮溫度方面的要求外，功耗越低越好，FTU必須考慮到戶外密封，不可能有散熱孔。同時，FTU設置在柱上開關旁，易受外界影響，輸入、輸出功率和信號被用作抗干擾措施，如抑制浪涌靜電屏蔽，爆發抑制方法，也有相應的軟件抗干擾算法。基于McWiLL - 3G無線通信接口通信，通信適配。優先考慮的101和103中使用的通信協議，協議的使用。根據實際的農村10kV網絡，使用分點收發模式的配電網自動化系統的通信方式。

4 實現的功能

此外，可以實現實時監控的基本功能，包括高級應用網絡分析功能（短路電流計算，潮流計算，負荷預報、網絡拓撲、狀態估計等），饋線自動化功能的饋線自動化功能；操作靈活、實用的故障，終端設備支持故障信息自動上傳模式，對故障電流型，電壓型處理模式的支持；支持/調整/音/設置與整合，集成控制；電流故障處理模式：故障定位和診斷的中間層實現，實現故障的自動去除函數；一般在主站層實現的，故障恢復處理功能，采取的模式，并最終由調度員做出最終決定；電壓型失效模式不依賴于通信，通過設置開關時間，故障隔離和恢復控制功能的實現；通過變電站保護和戶外信號源裝置協調處理FA系統故障，實現小電流接地系統故障處理系統支持網絡；遠程維護；主站系統留有豐富的接口功能，支持和負載調度管理系統，電能量采集系統，自動化系統，信息管理系統接口；

支持多種通信方式，可以使用我們長距離傳輸解決公司的3G網絡系統；終端設備可以使用csc-271系列，它可以與主站系統匹配，電源故障檢測采集單和多線路故障定位控制的實現，隔離和非故障區域，區域恢復供電。

安裝在地理信息系統（GIS）在配電自動化系統的基礎上的：與調度自動化系統和生產管理MIS系統接口，一旦線路發生故障，可以自動切換到故障位置，使用高速雙向的3G通信網絡和先進的GPS定位系統對現場和維修人員的車輛進行監控，在時間內快速處理線路中出現的故障，恢復故障點的傳輸通電。地理信息分層圖形包括輸變配線路，地理背景，各變電站一次接線圖、通信線路走徑圖的信息，和跨層交叉圖層，賬戶等信息，圖形信息，如生產管理信息系統（MIS）與地理信息系統對大量用戶信息，如用戶名，賬號，地址，電話號碼，用電量，負荷，供電優先級，停電記錄等進行處理，容易對故障的影響范圍進行判斷，將負荷統計和電力消費作為網絡分析的基礎；調度中心配電監控中心接到投訴，停電后，通過GIS系統調用系統函數和SCADA功能，以確定故障的位置和影響范圍，操作順序和合理的路徑選擇，在處理工藝的進展，并自動將相關信息系統的95598個；另，配電網發展規劃設計等功能還需GIS進行輔助。

5 結語

智能配電網的縣級應用應基于最先進的第三代移動通信網絡為支撐，主要框架以10 kV電力系統為依托，先進的智能化儀表，傳感器的使用，數字控制和分析工具，自動監測網絡，降低網絡損耗，優化網絡性能，電源自動預防，一旦出現問題，能夠迅速恢復供電（即“自我修復”功能）電網和環境友好型為主要目標。

目前，隨著信息技術的迅猛發展，農村電網的健康水平有了很大提高，配電線路自動化提供了有力的技術支持。基于信息技術的配電自動化系統的使用將大大提高電網的運行狀態，更好地實現資源的綜合利用，將是一個步驟使農村配電網絡的安全水平和供電可靠性。

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