吳榮嘉

（廣東電網(wǎng)公司佛山供電局，528000）

0 引言

配電網(wǎng)自動(dòng)化是對(duì)配電網(wǎng)上的設(shè)備實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控的集成系統(tǒng)。這種技術(shù)是在計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)急速發(fā)展的時(shí)代，為滿足人們生活以及生產(chǎn)等各方面需求產(chǎn)生的新型技術(shù)。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不但提高了配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，提高了生產(chǎn)生活的供電質(zhì)量，并且實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的充分利用，對(duì)居民，生產(chǎn)企業(yè)以及電力公司而言都具有重要意義。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化原理

配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要包括線路、用戶、變電站配電、管理自動(dòng)化四個(gè)方面。

線路自動(dòng)化具有數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，定位故障以及自動(dòng)恢復(fù)供電，無功補(bǔ)償自動(dòng)投切控制的功能。線路的自動(dòng)化不僅能夠提高供電的可靠性還有利于節(jié)省維修費(fèi)用。

變電站自動(dòng)化是通過控制和信息處理，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作,對(duì)電站實(shí)施監(jiān)控管理。變電站的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和集成化。通過對(duì)電站的監(jiān)控和管理提高了電站的經(jīng)濟(jì)效益，作為配電網(wǎng)的基礎(chǔ)，變電站正在逐漸實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化以保證配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

管理自動(dòng)化是在計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備的基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)化的管理。這種管理的形式有兩種：集中和分層。集中自動(dòng)化管理方式是通過采集信息，管理配電和用戶形成的系統(tǒng)。分層式的自動(dòng)化管理是在配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化過程中通過建立多級(jí)主站實(shí)行控制。

圖一:配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化的意義及發(fā)展

2.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化的意義

電力工業(yè)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，保證了人民生活生產(chǎn)需要的發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)代，人們對(duì)用電的需要越來越高。電力系統(tǒng)在技術(shù)快速發(fā)展的今天也在不斷地發(fā)展。過去因?yàn)槿狈ε潆娋W(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，國(guó)家供電經(jīng)常發(fā)生故障，對(duì)人們生活和生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。為了適應(yīng)發(fā)展的需要，配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)運(yùn)而生。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是個(gè)綜合的整體范疇，早期自動(dòng)化的發(fā)展是孤立的，互不聯(lián)系、互不影響的，這一階段又被形象的成為島自動(dòng)化。

配電網(wǎng)自動(dòng)化不僅提高了供電的可靠性，更重要的是這種技術(shù)通過監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行有效地降低了電網(wǎng)的損耗，減輕了電壓的水平，同時(shí)還對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及工作效力作出了重大貢獻(xiàn)。配電網(wǎng)自動(dòng)化的靈活以及可靠是國(guó)家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。但是由于配電網(wǎng)網(wǎng)格化的負(fù)荷變化大，在對(duì)故障處理和配電網(wǎng)的改造中也面臨著許多問題。配電網(wǎng)路的自動(dòng)化擴(kuò)大了電力系統(tǒng)的供電范圍，縮短了用花的停電時(shí)間。

2.2 配電自動(dòng)化發(fā)展目的及趨勢(shì)

許多供電企業(yè)都強(qiáng)烈要求制定配電自動(dòng)化的各種標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)投運(yùn)的具體相當(dāng)規(guī)模的城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)制定相應(yīng)的實(shí)用化要求，進(jìn)行實(shí)用化考核和實(shí)用化驗(yàn)收，以體現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在總結(jié)配電自動(dòng)化近年發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)在已頒布的《配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能規(guī)范》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各省公司以及全國(guó)電力系統(tǒng)城市供電專業(yè)工作編制的驗(yàn)收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，建立配電自動(dòng)化系統(tǒng)性能測(cè)試方法和手段，并在此基礎(chǔ)上搞好配電自動(dòng)化實(shí)用化建設(shè)，作為當(dāng)前配電自動(dòng)化的階段性發(fā)展目標(biāo)。

配電自動(dòng)化推廣應(yīng)用的時(shí)間不長(zhǎng)，在實(shí)用化工作逐步推進(jìn)和完善的同時(shí)，配電自動(dòng)化的理論和技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的配電自動(dòng)化及配電管理系統(tǒng)已經(jīng)從單純的監(jiān)控及故障建設(shè)發(fā)展到優(yōu)化運(yùn)行和提高效益。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)

對(duì)于配電自動(dòng)化實(shí)用化的建設(shè)，應(yīng)在功能規(guī)范和驗(yàn)收導(dǎo)則的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)性能測(cè)試方法和手段健全的前提下，制定可行的實(shí)用化驗(yàn)收細(xì)則。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中重點(diǎn)考核SCADA系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行情況、饋線自動(dòng)化（fa）動(dòng)作可靠情況、出廠測(cè)試（fat）和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試（sat）的成功率。

3.1 電源技術(shù)

配電網(wǎng)使用的SCADA系統(tǒng)在斷電后可以使用UPS保證配電網(wǎng)正常運(yùn)行15h，區(qū)域工作站采用1K的UPS在斷電后保證配電網(wǎng)的正常運(yùn)行3h，另外通過開閉所有的PTU，然后通過雙電源實(shí)施供電設(shè)備的切換裝置。區(qū)域工作站是通過工業(yè)控制和自制擴(kuò)展板構(gòu)成的轉(zhuǎn)發(fā)裝置。

3.2 配電網(wǎng)通信技術(shù)研究

配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地關(guān)鍵技術(shù)之一就是通信技術(shù)的運(yùn)用。通信技術(shù)為配電網(wǎng)的規(guī)模以及復(fù)雜事項(xiàng)提供了支持。配電網(wǎng)自動(dòng)化要求通信系統(tǒng)要可靠，同時(shí)實(shí)施通信系統(tǒng)的投資不能過大，同時(shí)要滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)傳輸，最后，在通信系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果出現(xiàn)斷電情況，通信系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)問題后方便維護(hù)和操作。這種通信系統(tǒng)的通信方式有很多種，這里主要介紹光纖通信和無線網(wǎng)通信以及載波通信，這兩種通信方式比較常見。

無線網(wǎng)通信經(jīng)常使用的是GPRS無線業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)使用的是外圍設(shè)備以及中心節(jié)點(diǎn)的方式在一定的場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)今的配電網(wǎng)自動(dòng)化已經(jīng)廣泛使用這種技術(shù)。因?yàn)檫@種技術(shù)已經(jīng)成熟，覆蓋的范圍很大，因此配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)行時(shí)使用GPRS|可以及時(shí)地實(shí)施數(shù)據(jù)的傳輸。另外GPRS通信技術(shù)不需要建設(shè)任何設(shè)施，只要寬帶得到普及，GPRS的數(shù)據(jù)流量費(fèi)用就會(huì)降低，因此對(duì)于配電網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸而言，可以減少資金投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。

和GPRS通信業(yè)務(wù)相比，光纖通信可靠性更強(qiáng)，數(shù)據(jù)的傳輸量更大。光纖通信是以光作為載體實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換。最早使用的光纖通信是工業(yè)型以太網(wǎng)的交換機(jī)組網(wǎng)，這種方式的光纖通信主要用于網(wǎng)絡(luò)保護(hù)以及寬帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)。之后在光纖通信不斷發(fā)展的過程中出現(xiàn)了EPON技術(shù)。這種技術(shù)是在智能配電技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的光纖通信。圖二是光纖通信的組成圖。

3.3 載波通信

載波通信的設(shè)備一般設(shè)在變電站和發(fā)電廠。這種技術(shù)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要作用。在波通信類似于有線通信，和其他通信技術(shù)相比有其自身的優(yōu)越性。

首先這種技術(shù)有一個(gè)特殊的耦合器，這種耦合器在電壓過大時(shí)能夠保證電壓的安全，以保證整個(gè)通信系統(tǒng)的安全。而且這種設(shè)備不會(huì)影響電流的傳輸，在配電終端能夠分散通信信號(hào)。其次，載波通信有特定的通頻帶，對(duì)頻譜的使用有限。因?yàn)殡娏W(wǎng)線路有高頻，容易受到諧波煩擾，載波信號(hào)容易影響附近的無線通信信號(hào)。載波通信的干擾源比較強(qiáng)，由于線路有噪聲干擾，載波通信的發(fā)信功率就必須要高。另外載波通信的投入成本比較低，這是因?yàn)檩d波通信使用的電力建設(shè)成本少，并且不需要提供電話線和光纜設(shè)備。再者，載波通信的覆蓋范圍較廣，這種廣泛的覆蓋范圍是其他網(wǎng)絡(luò)無法相比的，這就為通信網(wǎng)創(chuàng)造了很大的發(fā)展空間。

載波通信可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線，不需要任何繁瑣的過程就可以實(shí)現(xiàn)電力通信網(wǎng)絡(luò)的連接。最后，載波通信如果需要移動(dòng)，也比較方便，因?yàn)闊o論在什么地方，只要有插座，載波通信的設(shè)備都可以接入到電力通信的網(wǎng)絡(luò)中去。

3.4 配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)計(jì)配電網(wǎng)自動(dòng)化時(shí)要注意有步驟的進(jìn)行規(guī)劃。首先要熟悉供電技術(shù)的操作，在實(shí)施的過程中要選用先進(jìn)的設(shè)備，同時(shí)要制定節(jié)約成本計(jì)劃。對(duì)于不同地區(qū)的實(shí)施方案要具體根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)采集和傳送的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源的共享。為了保證設(shè)備的性能要提高設(shè)備的質(zhì)量?？梢酝ㄟ^引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合自身情況下向生產(chǎn)廠家提出設(shè)備設(shè)計(jì)要求。

3.5 故障管理

如果在網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以傳送報(bào)警信息。一般來說故障的報(bào)警可以通過代理站發(fā)現(xiàn)，代理站在進(jìn)行報(bào)警時(shí)會(huì)對(duì)故障進(jìn)行等級(jí)設(shè)置。針對(duì)不同的故障和異常，要根據(jù)其程度實(shí)施正確的處理措施。報(bào)警信息處理：首先對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行分析，不同等級(jí)的故障分類處理。問題較大的故障要通過定位和測(cè)試后方能實(shí)施處理措施。故障處理后，報(bào)警信息要進(jìn)行存檔，方便日后對(duì)故障出現(xiàn)時(shí)間，等級(jí)，處理方法的查詢。

3.6 應(yīng)用方案

對(duì)變電站中的兩個(gè)斷路器要進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)供電。在變短站中的重合器如果出現(xiàn)了異常，要通過，斷開上級(jí)的重合器，保證供電正常。重合器分段的是通過判斷故障發(fā)生時(shí)間，斷開線路的斷合器，使斷路器展開以保證電源的負(fù)荷。

4 結(jié)論

圖二：光纖通信系統(tǒng)

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展給我國(guó)的配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)提供了技術(shù)支持，在很大程度上保障了配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在當(dāng)前供電需求不斷增加的現(xiàn)狀下，要時(shí)刻關(guān)注配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，解決技術(shù)中出現(xiàn)的問題，以保證我國(guó)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在GPRS，無線寬帶等通信技術(shù)快速發(fā)展的今天，為配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展提供了諸多啟示，如何實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)功供電正常，如何處理停電后的快速修復(fù)等等問題，都需要在這些技術(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究。我國(guó)的供電量在全球中占據(jù)首位，供電公司的作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要組成部分，其作用不可小覷，為了保證其發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保障人們生活，企業(yè)生產(chǎn)，社會(huì)安定和諧的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的提高不容忽視。本文作者對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)作出的分析有限，但希望能夠?yàn)檠芯空咛峁┙梃b。

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