(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江陽(yáng)西供電局，廣東 陽(yáng)西 529800)

0 引言

隨著電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，越來(lái)越多的用戶被納入到電網(wǎng)的服務(wù)范圍，使得電力需求呈現(xiàn)出持續(xù)增加的狀態(tài)。為滿足用戶的電力需求，提高電網(wǎng)供電的可靠性和穩(wěn)定性，提升配電的自動(dòng)化程度也成為目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。對(duì)于配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的分析，也是不斷健全配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)，可以全面保障供電的安全運(yùn)行。

1 配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

據(jù)有關(guān)建設(shè)實(shí)踐顯示，我國(guó)大多數(shù)的配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用中，都是依靠配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)和持續(xù)規(guī)劃而不斷地發(fā)展和完善。結(jié)合配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用范圍主要是涵蓋了包括主站規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)、終端與通信設(shè)計(jì)技術(shù)以及繼電保護(hù)技術(shù)等在內(nèi)的技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。其主要的技術(shù)要點(diǎn)見(jiàn)圖1。

圖1 配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的要點(diǎn)

1.1 主站規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)

在主站規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)選擇不同的建設(shè)模式以及建設(shè)類型來(lái)做好主站的設(shè)計(jì)。在建設(shè)模式的選擇與應(yīng)用功能當(dāng)中，通過(guò)前置延伸模式以及大、中、小模式的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同范圍的信息采集與處理。前置延伸模式應(yīng)用背景下，使得主站可以達(dá)到對(duì)監(jiān)控區(qū)域的前置延伸，并使得這部分的區(qū)域信息可以被完整地收集和處理。在大、中、小模式應(yīng)用背景下，是以擴(kuò)容平臺(tái)為主要切入點(diǎn)，通過(guò)其他GIS系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)以及EMS系統(tǒng)等功能，做到信息交互總線與線下的互聯(lián)工作，從而達(dá)到整合配電網(wǎng)中所含信息的目的。在此模式上之上，還可以進(jìn)一步構(gòu)建配電網(wǎng)絡(luò)圖模，并兼顧監(jiān)控和故障處理的功能。

此外，在建設(shè)類型區(qū)分當(dāng)中，考慮到不同類型的主站存在不同的信息接入量承載限度，對(duì)于大型主站、中型主站以及小型主站的設(shè)計(jì)和規(guī)劃也要基于其信息接入量而進(jìn)行功能規(guī)劃。與此同時(shí)，還需要兼顧到站點(diǎn)規(guī)模的不同導(dǎo)致軟件配置以及硬件設(shè)備等差異。具體地，大型主站可以承載超出50萬(wàn)點(diǎn)的信息接入量，并且利用SCADA的軟件模塊作為基礎(chǔ)配置，結(jié)合故障處理、軟件應(yīng)用以及信息交互界面等實(shí)現(xiàn)不同的處理模塊引入。而中型主站為50萬(wàn)點(diǎn)以內(nèi)的信息接入量，在配置上則是突出其選擇性的軟件應(yīng)用。最后在小型主站為10萬(wàn)點(diǎn)以內(nèi)的信息接入量，主要著重于故障處理、SCADA模塊以及信息交互在內(nèi)的功能配置。

1.2 終端和通信設(shè)計(jì)技術(shù)

在終端和通信設(shè)計(jì)技術(shù)中，主要是以設(shè)計(jì)合理性為基本原則，突出不同的終端設(shè)計(jì)要求和功能。一般而言，現(xiàn)階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)是以“二遙”和“三遙”終端的應(yīng)用最為常見(jiàn)。

1)在“二遙”終端的設(shè)計(jì)上，主要功能集中于電流測(cè)定以及故障信息上報(bào)處理等方面。通過(guò)將開(kāi)關(guān)革除電動(dòng)操作設(shè)備的手段，可以實(shí)現(xiàn)更為便捷化的開(kāi)關(guān)控制。但是，當(dāng)終端含有本地保護(hù)的基礎(chǔ)功能時(shí)，則需要將電動(dòng)操作系統(tǒng)配置到終端上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)操作。為了使終端的功能可以順利落實(shí)，還可以通過(guò)接入GPRS和無(wú)線專用網(wǎng)絡(luò)的方式，有效做到聯(lián)動(dòng)控制。

2)在“三遙”終端設(shè)計(jì)上，其功能重點(diǎn)突出了故障信息上報(bào)處理，并通過(guò)將遙控、遙測(cè)以及遙信等功能接入的方式，借助電動(dòng)操作設(shè)備完成其開(kāi)關(guān)控制的設(shè)置?！叭b”終端與“二遙”終端存在差異的是：“三遙”終端可以借助光纖通道來(lái)實(shí)現(xiàn)終端和通信的非對(duì)稱加密功能。

1.3 繼電保護(hù)技術(shù)

對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用，主要是結(jié)合農(nóng)村配電網(wǎng)以及城市配電網(wǎng)的繼電保護(hù)特點(diǎn)而研究其不同的供電可靠性保障措施。在農(nóng)村配電網(wǎng)當(dāng)中，基于其配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存在的分散性、低容性、范圍廣特點(diǎn)，提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性就需要突破其較長(zhǎng)分支、較大供電半徑、較小短路容量的限制，通過(guò)快速切除故障的方式，最大限度地減少供電故障帶來(lái)的不良影響。同時(shí)，通過(guò)將三段式過(guò)流保護(hù)設(shè)備安裝在配電網(wǎng)絡(luò)的主干線路上，并實(shí)現(xiàn)斷路器的效果發(fā)揮，最終做到對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化控制和供電可靠性的保護(hù)。

此外，在城市配電網(wǎng)的繼電保護(hù)當(dāng)中，考慮到其密集性高、容量高以及分段性較強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性就要求其需要提高配電網(wǎng)絡(luò)的短路容量、增強(qiáng)范圍內(nèi)供電保障，從而有效避免整定電流值問(wèn)題。結(jié)合城市配電網(wǎng)發(fā)生區(qū)段故障時(shí)的電流短路差異性小、電流定值困難等供電表現(xiàn)方式，通過(guò)動(dòng)作延時(shí)保護(hù)的方法，可以實(shí)現(xiàn)線路的極差配合。同時(shí)，在繼電保護(hù)當(dāng)中，需要從變電站設(shè)備入手，結(jié)合開(kāi)關(guān)配置斷流器的應(yīng)用，做到配電網(wǎng)絡(luò)各分支的斷路器級(jí)別的延時(shí)級(jí)差保護(hù)。這樣可以有效地避免配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中不同線路之間的相互影響。

2 配電自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，還需要遵循差異化設(shè)計(jì)和區(qū)別配置原則來(lái)完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)造和關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，從而提高供電的可靠性。主要的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。

2.1 配電自動(dòng)化結(jié)構(gòu)規(guī)劃

在配電自動(dòng)化結(jié)構(gòu)規(guī)劃當(dāng)中，主要是結(jié)合主站層、子站層以及終端設(shè)施等來(lái)完善配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境，并提高技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。對(duì)于主站層的設(shè)計(jì)側(cè)重于配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的服務(wù)器配置設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、電力調(diào)度設(shè)備、通信設(shè)備以及電力服務(wù)設(shè)備在內(nèi)的整體規(guī)劃；并在信息交互的基礎(chǔ)上，遵循應(yīng)用語(yǔ)法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，完成信息交互工作。在主站層的結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，還需要遵守整體設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌管理的規(guī)劃要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)層面的聯(lián)動(dòng)控制。

在子站層結(jié)構(gòu)規(guī)劃中，則是通過(guò)完善配電監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的基礎(chǔ)通信。子站層的設(shè)計(jì)可以在一定基礎(chǔ)上，起到中轉(zhuǎn)站以及通信終端的作用，在減輕通信設(shè)備負(fù)荷的同時(shí)，達(dá)到提高通信速度和效率的重要效果。同時(shí)，子站層往往與變電站設(shè)備等相連接，可以直接收集變電站線路的傳輸數(shù)據(jù)。

關(guān)于終端層的結(jié)構(gòu)規(guī)劃是通過(guò)將配電站、變電站、環(huán)網(wǎng)柜以及開(kāi)關(guān)控制其等設(shè)備的連接和串通，實(shí)現(xiàn)終端層的一體化配置和自動(dòng)控制，從而發(fā)揮其終端數(shù)據(jù)傳輸以及主站層指令執(zhí)行的效果。

2.2 配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)完善

配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的完善主要是通過(guò)區(qū)分4G雙卡通信、塑料光纖通信以及石英光纖通信的不同應(yīng)用范圍，突破其在配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的應(yīng)用限制。隨著配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)在終端層與主站層之間的持續(xù)傳輸，如何進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓?jié)點(diǎn)數(shù)值、提高配電網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)運(yùn)行規(guī)模也成為完善配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的重要手段。

1)4G雙卡通信的應(yīng)用，做到了配電自動(dòng)化系統(tǒng)更為高速的下載速度和上網(wǎng)速度，并同時(shí)提升了配電網(wǎng)絡(luò)用戶應(yīng)用的使用感。通過(guò)將4G雙卡通信與配電網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式，可以在終端和通信設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，做到通信設(shè)備FTU、TTU以及DTU的轉(zhuǎn)換和連接，從而提高信息傳輸?shù)臄?shù)量，并大大提升信息交互的速率，從而保障配電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的故障上報(bào)和信息處理，達(dá)到了供電可靠性的目標(biāo)。

2)塑料光纖通信技術(shù)的應(yīng)用使得在改善城市配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境時(shí)，可以提高通信的穩(wěn)定性和時(shí)效性，提高單次信息傳輸?shù)乃俾屎途嚯x，從而有效規(guī)避城市配電網(wǎng)存在的供電半徑較短而導(dǎo)致的限制。在配電網(wǎng)絡(luò)中，塑料光纖通信技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過(guò)傳輸GPRS信號(hào)或者光纖信號(hào)的方式，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中不同設(shè)備之間的信息多次傳輸和交互工作，并能夠有效保障信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

3)在石英光纖通信技術(shù)應(yīng)用中，是基于主站與終端設(shè)備之間采用的光纖自愈雙環(huán)網(wǎng)的通信方式，實(shí)現(xiàn)各類型主站規(guī)劃的不同光纖網(wǎng)絡(luò)的連接和通信。同時(shí)，結(jié)合變電站的中轉(zhuǎn)作用，光纖網(wǎng)與配電線路共同組成主光纜環(huán)路，通過(guò)不同的開(kāi)關(guān)控制，做好主環(huán)路的光纖接入和終端通信接入，進(jìn)而結(jié)合不同配置有效滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信需求。

3 結(jié)語(yǔ)

面向供電可靠性的配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究，主要是從主站規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)、終端和通信設(shè)計(jì)技術(shù)以及繼電保護(hù)技術(shù)出發(fā)，結(jié)合配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及通信系統(tǒng)的功能完善等不斷推動(dòng)配電自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，從而提升配電網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性和穩(wěn)定性。