智能終端在配網調度自動化中的應用

于文浩

摘 要： 智能終端為嵌入式系統，被廣泛應用于工業企業、軍事航空和居家辦公等場所，尤其在配網調度自動化中智能終端互連技術得到普及應用。該技術應用于配網調度自動化中，對實現數據實時傳輸和信息高速傳播，具有重要的現實意義。本研究基于一種智能終端互連技術的原理及優點，結合智能終端系統研究，探討其在配網調度自動化應用中所起的作用，以為更好推廣該技術提供理論和實踐依據。

關鍵詞： 智能終端；配電調度；自動化；應用

一 引言

隨著智能化的發展，智能終端系統越來越多的被應用在大中小企業、工商業中，特別是在配網調度自動化系統中智能終端系統得到較大程度的使用。智能終端系統具有傳播速度快、傳播范圍廣等優點，在實際應用過程中的可行性高，應用范圍廣。本次課題對智能終端系統進行了調查研究，探究智能終端系統的設計原理，探究如何在實際應用中發揮其功能，在此重點研究其在配網調度自動化過程中的使用，為智能終端系統的進一步發展提供建議。

二 智能終端及其在配網調度自動化中的發展

（一）智能終端系統

智能終端是一種嵌入式的系統，在各行各業中使用廣泛，特別是在配網調度自動化系統中智能終端系統得到較大程度的使用。智能化也是信息化的一個重要表現形式，因此智能終端系統中信息的儲存和處理十分重要，因此必須要保證智能終端系統的安全性、有效性。同時其設備的性能，網絡安全等也是影響其使用的重要因素。Rapid IO高速聯通技術，在I/O元件中使用廣泛，它對于無線設備的實際應用具有促進作用。本課題在Rapid IO高速聯通技術的基礎上，根據現有的研究成果，探究Rapid IO高速聯通技術在實際中的應用現狀以及未來發展的重要方向，為該技術的進一步發展提供強有力的支撐。

智能終端系統的內容和形式變換多樣，其各項性能的發展逐漸完善，該系統逐步從理論向實踐轉變，隨著應用越來越廣泛，在應用過程中暴露的問題也越來越多，因此，該系統可以不斷的改進和完善，其性能也得到不斷的提高。該系統通過微處理器、網絡連通等系統達到對過程中使用的I/O元件的有效控制，從而實現信息的傳遞。Rapid IO高速互連技術工作原理如圖 1 所示：

（二）調度自動化

調度自動化是結合了計算機技術、通信技術、控制技術的自動化系統，在其應用過程中，能夠為電力調度機構提供詳細的電力系統運行信息，而且能夠為工作人員提供詳盡的信息支持，為電網的調度提供電網信息的同時，幫助進行決策的制定和后面控制策略的制定。

完備的調度自動化系統不僅包括調度機構的主站設備，還包括在發電廠以及變電站的數據采集以及控制設備，以及在其中進行連接的通信介質和數據傳輸網絡。隨著近些年的智能電網的發展，調度自動化的發展向著網絡邊界向發電側延伸，開始注重用戶側，借此來完成與調度系統諸多設備以及終端的雙向互通。這就致使調度自動化系統越來越復雜，同時也越來越完善。不僅包含了能量管理系統（EMS）、配網自動化系統、計量自動化系統，而且囊括了繼電保護和故障錄波信息管理系統及其他調度工作相關的自動化系統的軟、硬件設備，同時也包含了機房監控、電源、空調等輔助系統。在目前的電力行業信息安全等級保護定級要求中規定，定級為四級的有自動發電控制AGC功能，電力分析應用軟件PAS功能，而配網自動化系統、計量自動化系統、調度數據網定級為三級，其他的基本都被定級為二級。

目前，調度自動化體系嚴格遵守《電力二次系統安全防護總體方案》，根據安全性原則、定向性原則等對網絡安全進行嚴格的監控，通過使用安全訪問、實時監控、縱向加密等各種有效的措施，進行具體身份監控、病毒監控防范等措施，從而保障網絡的平穩安全運行。

三 智能終端在配網調度自動化中的應用

（一）應用優勢

根據智能終端的機框內高速互連要求，Rapid IO高速互連技術便被應用與以太電力網中，使系統不僅具有了針對性強、控制程度高、糾錯能力高等優勢，而且避免傳輸延誤和縮減管腳成本、簡化芯片流程，保證了系統的強靈活性和高擴展度。

（二）理論支持

1.智能終端系統

智能終端的系統嵌入對于配電調度系統優化具有重要意義，智能終端系統的模塊設置不僅能夠提高系統性能，而且具有高速串行接口并采用機載FC接口，實現與網絡的互聯。智能終端的應用，主要是借助了Rapid IO高速互連技術的容錯性，結合目前光纖通道技術發展中成熟的故障分類、模式切換和重構算法等技術應用，這些技術的綜合和應用同時能夠提高軟硬件的擴展重構效能。

2.配網故障搶修一體化調度系統

配網故障搶修一體化調度系統在建設過程中要依托目前應用較為成熟的國網GIS空間信息服務平臺，同時結合用電信息采集系統、SCADA 配電數據采集與監視控制系統完成數據的采集和分析，然后在配變智能終端系統、車輛調度系統等模塊的配合下完成配網故障的搶修和調度。當然，其中MIS營銷業務應用系統以及95598 客服系統等系統的嵌入也是必不可缺的。通過所有系統模塊的任務分工和協調，能夠首先將配電網電力故障發生地點的相關信息、可使用的搶修車輛、可使用的耗材以及路況等信息匯總，在此基礎上完成最優方案的選擇，實現配電故障搶修的一體化、動態化以及可視化管理，保證整個系統的可靠性和只能自動化。

3.輔助配電網運行監控和準確調度

隨著技術的突破和管理的創新，輔助配電網運行監控和準確調度在配電智能終端應用的基礎上，結合短信平臺，能夠提升整個系統的效率。

4.特高壓電網核心

特高壓電網搭建過程中，要對發電、輸電、變電以及后期的配電、用電和調度等方面進行科學規劃和協調，就要借助智能技術完成整個電力安全管理系統的信息化、數字化以及自動化設計，并且能夠通過各系統的配合實現互動化管理。此外，要保證公共網的建設安全，還要對信息內網與眾多智能能采集和智能終端設備間的數據通信進行安全接入。

配電線路開關是借助光纖以及以太網完成網絡互聯的，不僅能夠對本地電流進行實時監測，而且能夠對開關的狀態有實時的了解。而且能夠對保護元件之間的上下游關系進行科學確定，完成自動切換保護定值工作，實現元件的自保護。

（三）應用設計流程

依托于智能終端系統進行的配電調度，是借助Rapid IO高速互連技術進行搭建的嵌入式系統，這與傳統的構架是有區別的，不僅體現在系統的總體構架以及系統設計，還體現在相關的硬件以及軟件部分。

以智能終端為基礎的系統模塊搭建配電調度，在其電路原理圖的設計中，需要對電路的配置和復位進行充分分析和研究，并且要對電源系統的外圍FC接口電路和JTAG接口電路進行科學設計，期間還要關注FLASH存儲對系統的影響測評和設計工作。在整體的設計完成之后，還要對系統進行測試，檢驗系統的傳輸功能。

結論

隨著智能技術的發展和智能終端技術的廣泛應用，基于智能終端的配電調度自動化功能也越來越完善，系統采用的高速串行互連技術，在保證系統的高集成度以及強實時性的同時，還實現了系統的軟硬件可編程以及便捷的系統擴展和重構。所以，在實際的配電系統設計中，結合Rapid IO高速互連技術和智能終端應用，能夠實現配網調度自動化，取得滿意的效果。

參考文獻

[1]龍田廣. 基于配網自動化技術的快速復電策略研究[D].華南理工大學，2014.

[2]吳任博. 基于主配網協同的智能調度技術支持平臺的設計與實現[D].山東大學，2013.

[3]江偉奇. 面向電網智能調度的信息統一建模及其應用[D].華南理工大學，2012.

[4]涂衛平，周華鋒.智能電網調度自動化技術初探[J].廣西電力，2010，33（06）：21-24.

[5]徐臣. 配電快速仿真及其分布式智能系統關鍵問題研究[D].天津大學，2009.