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隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，智能配電網(wǎng)建設(shè)迫在眉睫，而配網(wǎng)自動(dòng)化是推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可有效強(qiáng)化配網(wǎng)營配調(diào)綜合管控能力，提升電網(wǎng)供電質(zhì)量，由此，配電自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代電網(wǎng)中的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)成為必然。配電自動(dòng)化是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、控制技術(shù)、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合性系統(tǒng)，主要由配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電遠(yuǎn)方終端組成，同時(shí)結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用，為供電部門實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)運(yùn)行維修合理化、故障處理快速化、電能優(yōu)質(zhì)化、管理科學(xué)化提供一套完整的解決方案，從而提高了整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電安全。本文結(jié)合當(dāng)前佛山智能配電網(wǎng)建設(shè)的需求，從配電自動(dòng)化系統(tǒng)的總體規(guī)劃、結(jié)構(gòu)、功能等方面對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化技術(shù)在佛山城網(wǎng)中的實(shí)用化進(jìn)行了剖析和探討，并以此來實(shí)現(xiàn)佛山市三水區(qū)城網(wǎng)的安全、高效運(yùn)行。

1城網(wǎng)配電自動(dòng)化總體規(guī)劃和原則

1.1城網(wǎng)配電自動(dòng)化總體規(guī)劃當(dāng)前，配電系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成為三水城網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的重要內(nèi)容，其總體規(guī)劃目標(biāo)是利用配電自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行城網(wǎng)智能化建設(shè)，在構(gòu)建配電網(wǎng)網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，最大限度的實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度、生產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)進(jìn)行全過程的智能化管理，從而實(shí)現(xiàn)供電可靠性達(dá)到99.96％-99.98％，滿足N-1準(zhǔn)則，切實(shí)提高電能質(zhì)量，確保向用戶提供不間斷優(yōu)質(zhì)電力，提高三水區(qū)城網(wǎng)整體供電能力。城網(wǎng)配電自動(dòng)化總體規(guī)劃的關(guān)鍵在于配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和完善，其直接影響著整個(gè)配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是城網(wǎng)的重要支撐，城網(wǎng)配電網(wǎng)架應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：（1）合理設(shè)置供電范圍及半徑，選擇輻射形網(wǎng)絡(luò)時(shí)，設(shè)定為3-5公里供電半徑比較適宜，以保證電能質(zhì)量即使在線路最大符合條件下也能達(dá)到良好狀態(tài)；（2）不同線路之間可以實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)接，以保證負(fù)荷轉(zhuǎn)帶，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線利用率的提升；（3）合理設(shè)置線路的分段數(shù)量和分段點(diǎn)，設(shè)以2-3段最為適宜，保證配電自動(dòng)化線路的供電可靠性；（4）基于饋線自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求，合理配置操作與終端電源、開關(guān)及相關(guān)設(shè)備應(yīng)。

1.2城網(wǎng)配電自動(dòng)化的實(shí)施原則配電自動(dòng)化是整個(gè)電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分，電力的商品性質(zhì)也是在配電網(wǎng)這一層得以充分顯現(xiàn)。配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)面向用戶并適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)條件、負(fù)荷需求、技術(shù)水平，以及經(jīng)濟(jì)效益等因素，遵循下面幾項(xiàng)原則進(jìn)行：（1）配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際供電條件、供電水平、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和用戶類型，因地制宜地選擇方案及其設(shè)備類型。（2）配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)關(guān)鍵在于能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化基本功能，并根據(jù)具體實(shí)施條件擴(kuò)展管理功能。（3）配網(wǎng)自動(dòng)化通訊建設(shè)應(yīng)該與主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸相結(jié)合，并充分考慮智能化發(fā)展方案。（4）配電自動(dòng)化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循各項(xiàng)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證系統(tǒng)的安全性、適用性、擴(kuò)展性、可靠性等特征，能夠滿足城網(wǎng)改造、升級(jí)的要求，并能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。

2配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

一個(gè)合適的配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)分層、分級(jí)、分布式的監(jiān)控管理系統(tǒng)，遵循開放系統(tǒng)原則；按照全分布式概念設(shè)計(jì)運(yùn)行?；谶@樣的設(shè)計(jì)原則，三水區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成：配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)、配電網(wǎng)子站系統(tǒng)和配電終端構(gòu)成，即系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)分為主站層、子站層和終端設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)。具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)并不是相互割裂的，其相互之間存可通過通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)接，協(xié)作完成配電網(wǎng)自動(dòng)運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)的采集、傳輸，控制指令的接收、傳輸和執(zhí)行，具體到該三層的主要功能如下分析：（1）主站層是城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)配和管理中心，負(fù)責(zé)整個(gè)電力系統(tǒng)信息的匯總，并對(duì)故障配電網(wǎng)及時(shí)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)城網(wǎng)配電系統(tǒng)的有效運(yùn)行；（2）子站層主要置于變電所或開閉所內(nèi)，具體負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)變電站的10kv出線的饋線自動(dòng)化功能，負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)故障檢測(cè)、隔離、轉(zhuǎn)移和恢復(fù)；同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)信息的分流，使主站層的負(fù)荷減輕；（3）終端層主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集，接收上層的控制指令，并在特定情況下幫助處理配電網(wǎng)故1配電主站系統(tǒng)。

3城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1配電主站系統(tǒng)配電主站系統(tǒng)是城網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部分，其負(fù)責(zé)整個(gè)配電自動(dòng)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，其具體包括以下幾部分：配電SCADA子系統(tǒng)；配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)DAS；配電AM/FM/GIS應(yīng)用子系統(tǒng)DMS。（1）配電SCADA子系統(tǒng)是主站系統(tǒng)的中心，是DAS和AM/FM/GIS的應(yīng)用基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)來源，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要平臺(tái)支撐，應(yīng)該具備較高的可靠性、安全性和實(shí)時(shí)性，主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)據(jù)的搜集、存儲(chǔ)和處理，系統(tǒng)故障預(yù)警，維護(hù)數(shù)據(jù)庫。（2）配電DAS子系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)應(yīng)用軟件各功能的計(jì)算處理，并對(duì)不同饋線終端設(shè)備（FTU）所采集的故障信息進(jìn)行收集，并及迅速定位、判定故障性質(zhì)，及時(shí)的隔離故障。該子系統(tǒng)中的故障檢測(cè)、定位、隔離以及非故障區(qū)域的供電恢復(fù)。（3）配電AM/FM/GIS應(yīng)用子系統(tǒng)DMS，是集地理學(xué)空間數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力系統(tǒng)于一體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過AM/FM/GIS集成DMS系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的DMS數(shù)據(jù)庫，為各子系統(tǒng)提供共享資料，從而減少資料的冗余度，保證資料的一致性，提供良好的全圖形化的人機(jī)界面。

3.2配網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)由于配網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備分布多而復(fù)雜，配電SCADA子系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)控對(duì)象不僅涉及容量較大的環(huán)網(wǎng)柜、開閉所，而且還涉及較大數(shù)量，分布較廣的柱上開關(guān)，不可能實(shí)現(xiàn)配電主站與所有監(jiān)控設(shè)備的連接，由此必須設(shè)置配電子站，來承擔(dān)一部分以更好的實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)采集器”、饋線監(jiān)控、饋線重合閘、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控的功能。配網(wǎng)自動(dòng)化子站系統(tǒng)，多置于變電站內(nèi)，結(jié)合配電網(wǎng)情況進(jìn)行區(qū)域劃分，盡量選取一個(gè)合理的距離位置以更好監(jiān)測(cè)所有測(cè)控對(duì)象。

3.3配網(wǎng)自動(dòng)化終端（1）城市配電網(wǎng)自動(dòng)化終端城市配網(wǎng)自動(dòng)化終端的設(shè)置主要是為了監(jiān)控成語所轄的出線開關(guān)、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜，以及配變、電所和電容器組，既要實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信和遙控等功能，也要，又要實(shí)現(xiàn)認(rèn)定、控制故障的功能，從而配合配網(wǎng)自動(dòng)化主站及子站實(shí)現(xiàn)城區(qū)配網(wǎng)運(yùn)行中的故障檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、優(yōu)化運(yùn)行以及網(wǎng)故障時(shí)的故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。城網(wǎng)配電自動(dòng)化終端可采用集散式設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)大的軟、硬件組態(tài)配置功能既滿足了DTU實(shí)時(shí)性要求，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄功能，同時(shí)又可實(shí)現(xiàn)線路微機(jī)保護(hù)獨(dú)立配置功能，成功解決了測(cè)控、保護(hù)、通訊兼容共存問題，達(dá)到了簡化站端設(shè)備種類的目的。三水區(qū)配電網(wǎng)可選用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電源取自饋線的不同母線，依閉環(huán)方式運(yùn)行。配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成有電纜和架空線路兩種方式，其中架空線路雙電源“手拉手”供電，一旦某個(gè)變電站出現(xiàn)事故，鄰近的變電站將通過自動(dòng)調(diào)整開關(guān)，同正常的電網(wǎng)拉起手來，使電力輸送不受阻滯，保證城區(qū)正常用電。（2）四配電自動(dòng)化通訊系統(tǒng)城區(qū)配電網(wǎng)中的通信系統(tǒng)是主站、子站和現(xiàn)場終端之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。一般配電自動(dòng)化系統(tǒng)都選用光纖通訊網(wǎng)，結(jié)合配電自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通信系統(tǒng)主要結(jié)合采用三種結(jié)構(gòu)形式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)及環(huán)形結(jié)構(gòu)。并由以下三層次構(gòu)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(duì)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(shè)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(shè)備層FrU之間的數(shù)據(jù)通信可以問答式的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約形式實(shí)現(xiàn)，或是以TcP，qP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行，若存在10M以上通信帶寬，則以FrU加裝光卡予以實(shí)現(xiàn)；第三層次為設(shè)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(yīng)在滿足系統(tǒng)功能及指標(biāo)前提下，綜合考慮地理位置、F1u支持功能、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求、投入資金等各方面因素進(jìn)行選擇。

4結(jié)語

配電網(wǎng)作為電網(wǎng)供應(yīng)鏈的終端環(huán)節(jié)，直接面向社會(huì)和電力終端用戶供電，是電網(wǎng)的重要組成部分，當(dāng)前，隨著我國城網(wǎng)的不斷深化改造，配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展勢(shì)在必行，其能夠提高供電可靠性和供電質(zhì)量、擴(kuò)大供電能力，并實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由此，本文根據(jù)某城網(wǎng)升級(jí)、改造的具體需求，引入了配電自動(dòng)化技術(shù)，并就其實(shí)用化進(jìn)行了深入研究，從而提高城網(wǎng)的運(yùn)行效率、優(yōu)化電力服務(wù)，為智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者：劉紹敏 單位：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山三水供電局