配電網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)化技術(shù)

隨著(zhù)配電自動(dòng)化實(shí)施進(jìn)程的深入，要進(jìn)入配電自動(dòng)化的高級階段，對配電網(wǎng)絡(luò )的調度、生產(chǎn)、運行、維護進(jìn)行全過(guò)程的計算機智能管理，就必須依靠通信手段實(shí)時(shí)地收集網(wǎng)絡(luò )運行情況和設備參數，建立數學(xué)模型，并以此為基礎實(shí)現高級人工智能軟件的實(shí)用化。因此，在任何一個(gè)供電企業(yè)中，制定切實(shí)可行的配電自動(dòng)化通信規劃都是不容忽視的。

配電線(xiàn)路，遍布城市的大街小巷。由于大多數城市正處于高速發(fā)展中，大規模的城市建設使得配電網(wǎng)絡(luò )整體上具有不確定的拓撲結構，裝載容量幾乎每天都在變化，設備異動(dòng)頻度比輸變電高出幾個(gè)數量級。

配電自動(dòng)化在世界發(fā)達國家中開(kāi)始較早，發(fā)展也較快，經(jīng)歷了從各種單項自動(dòng)化林立，號稱(chēng)為“多島自動(dòng)化”的配電系統，向開(kāi)放式、一體化和集成化的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展的過(guò)程，目前已經(jīng)具有相當的規模，并且從提高配電網(wǎng)運行的可靠性和效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動(dòng)強度，充分利用現有設備的能力，縮短停電時(shí)間和減少停電面積等方面，均帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

一、配電自動(dòng)化系統(DAS)的設計

配電自動(dòng)化系統(DAS)是一個(gè)面廣量大、投資巨大的工程，各地必須分期投入、分期實(shí)施，且必須適應配電網(wǎng)的特點(diǎn)，因此要求DAS必須遵循以下原則：

(1)系統必須具有開(kāi)放性，支持以后的繼續開(kāi)發(fā)。

(2)系統必須具有先進(jìn)性，系統設計必須采用先進(jìn)的技術(shù)，以保證系統有較長(cháng)的生命周期。

(3)系統必須高度模塊化，用戶(hù)有選擇的余地，可選急需的模塊。

(4)系統必須設計標準化，盡可能采用國家標準，最大限度地保證產(chǎn)品的兼容性。

二、城區配網(wǎng)自動(dòng)化系統結構體系

城區配網(wǎng)自動(dòng)化系統按分層分布式體系結構設計，為二層結構，即：

第一層：主站。主要負責城區配網(wǎng)設備的運行監控和配電運行管理。通過(guò)外設的工作站用來(lái)實(shí)現基地所管轄范圍內配網(wǎng)設備的運行監視與控制。

第二層：配電終端。城區配網(wǎng)自動(dòng)化工程中的故障定位解決措施。通過(guò)安裝在各配電室(電纜小室)的終端裝置判別故障區段(或通過(guò)電纜故障指示器發(fā)出電纜故障信號，此信號經(jīng)過(guò)終端裝置采集后)，通過(guò)光纖(無(wú)線(xiàn))通信方式發(fā)送到基地站和主站的運行值班人員。各電纜分界小室、環(huán)網(wǎng)柜等的終端配置功能上要為下一步故障隔離與供電恢復預留控制功能。對于開(kāi)閉站全部按照遙信、遙測、遙控三遙考慮。對于配電室、電纜分界室按照遙信、遙測兩遙考慮。高壓用戶(hù)電源側實(shí)現開(kāi)關(guān)信號(或電壓信號)采集。配網(wǎng)設備運行監視。通過(guò)大量安裝在配網(wǎng)設備現場(chǎng)的終端設備，將配網(wǎng)設備運行的中低壓開(kāi)關(guān)位置信號、保護信號、負荷、母線(xiàn)電壓、低壓無(wú)功補償等簡(jiǎn)要信息采集后，通過(guò)各種通信方式傳送到城區配網(wǎng)自動(dòng)化系統主站。

三、配電自動(dòng)化通訊系統

城區配電網(wǎng)中配電自動(dòng)化系統的數據通信以光纖為主。根據配電自動(dòng)化的體系結構，通信系統主要結合采用三種結構形式：點(diǎn)對點(diǎn)結構、星形結構及環(huán)形結構。主要由下列三個(gè)層次組成：

第一層次為配電自動(dòng)化主站至分控中心之間，通信上為點(diǎn)對點(diǎn)或環(huán)形連接。第二層次是配電自動(dòng)化分控中心與設備層FTu光纖環(huán)網(wǎng)之間，通信上采用星形或環(huán)形。分控中心與設備層FrU之間可以采用問(wèn)答式的數據傳輸規約進(jìn)行數據通信，也可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò )方式以TcP，qP協(xié)議進(jìn)行通信，通信帶寬為10M以上，則通過(guò)FrU加裝光卡予以實(shí)現。第三層次為設備層VrU之間的連接及FXU與配變采集裝置TTu之間的通信連接。Fru與分控中心的通信方式應在滿(mǎn)足系統功能及指標前提下，綜合考慮地理位置、F1u支持功能、系統實(shí)時(shí)性要求、投入資金等各方面因素進(jìn)行選擇。

四、配電自動(dòng)化系統設備的要求

為滿(mǎn)足故障隔離、負荷轉移和恢復對非故障區段的供電，實(shí)施配電自動(dòng)化功能的一次配電網(wǎng)設備應根據具體應用條件，選擇可靠性高、免檢修、少維護、可電動(dòng)操作的無(wú)油化開(kāi)關(guān)設備，其技術(shù)指標除滿(mǎn)足相關(guān)10KV一次設備的技術(shù)條件外，還具備以下性能：

1.應提供反映開(kāi)關(guān)位置及開(kāi)關(guān)近控/遠控狀態(tài)的輔助節點(diǎn)(常開(kāi)，常閉)。

2.用于就地控制的開(kāi)關(guān)設備，在失去交流電源的情況下，除能手動(dòng)合閘和手動(dòng)分閘外，至少能進(jìn)行自動(dòng)分、合閘各一次。

3.提供必要的、反映開(kāi)關(guān)異常狀態(tài)的信號接口。

4.用于電壓信息檢測時(shí)，應內置或外接電壓互感器。

5.至少內附一組電流互感器，用于故障電流和負荷電流的檢測，其等級為保護級互感器。同時(shí)電流互感器的二次側額定電流應與Fru相匹配。

6.失去交流電源后，仍需進(jìn)行控制和數據通信的開(kāi)關(guān)、設備，應配備足夠容量的蓄電池和充電設備。

配電自動(dòng)化及管理系統具有實(shí)時(shí)性好、自動(dòng)化水平高、管理功能強之特點(diǎn)，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量、改善對用戶(hù)的服務(wù)，具有顯著(zhù)的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會(huì )綜合效益。因此，我們需要根據城區配電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際情況，充分運用當代科技手段，提高配電網(wǎng)的管理水平。