賀瑞卿

摘要：由于科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，人們的用電需求逐步升高，在供電網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為趨勢(shì)。本文對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想以及基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述，對(duì)于其在電網(wǎng)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討分析，以期提高相關(guān)部門的供電效率，望起到一定參考作用。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化;10kV中壓電網(wǎng);IDS系統(tǒng)

引言：由于電網(wǎng)覆蓋的范圍廣泛，而且其正常運(yùn)行需要滿足比較嚴(yán)格的條件，如果沒有相關(guān)工作人員進(jìn)行監(jiān)視，會(huì)存在較為嚴(yán)重的安全隱患。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，資源使用方面發(fā)生了巨大變化，通過在智能電網(wǎng)中引入自動(dòng)化系統(tǒng)，可以達(dá)到降低安全風(fēng)險(xiǎn)與提高使用效率的目的。

一、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

目前，配電自動(dòng)化系統(tǒng)有三個(gè)主要的構(gòu)成部分，包括監(jiān)控端、通信通道與遠(yuǎn)程端。在這當(dāng)中主控系統(tǒng)具有系統(tǒng)維護(hù)等多項(xiàng)功能，還有一定的控制能力。遠(yuǎn)程端可以對(duì)遠(yuǎn)距離信號(hào)進(jìn)行收集，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，所有工作站的遠(yuǎn)程終端都是以單片機(jī)為主體的，信道可以將主控與被控端連接起來。

當(dāng)對(duì)某個(gè)地區(qū)進(jìn)行配電設(shè)置的階段，要謹(jǐn)慎挑選配電設(shè)備，需要結(jié)合具體情況并堅(jiān)持以下原則：在不影響功能的情況下盡量節(jié)約資金。在條件具備的時(shí)候，再拓寬遙控功能。在軟件方面，要同時(shí)具備遙控與遙感兩項(xiàng)功能，方便日后進(jìn)行硬件的延伸。監(jiān)控系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)、通信設(shè)計(jì)與執(zhí)行端軟硬件的設(shè)計(jì)都屬于自動(dòng)化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。

二、在10kV中壓電網(wǎng)中配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

配電系統(tǒng)自動(dòng)化是通過現(xiàn)代信息技術(shù)，將配電網(wǎng)當(dāng)中涉及的各種數(shù)據(jù)都整合集合成一個(gè)完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，保證配電系統(tǒng)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)和對(duì)于常見問題的檢測(cè)與維護(hù)。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中一般包括主站、子站，還有遠(yuǎn)方終端。

（一）系統(tǒng)主站

系統(tǒng)主站是將配電信息進(jìn)行收集之后進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的控制中心。主站不但負(fù)責(zé)各種開關(guān)狀態(tài)、參數(shù)檢測(cè)與遠(yuǎn)程控制等日常運(yùn)用的功能之外，還可以幫助工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)。電力系統(tǒng)當(dāng)中各項(xiàng)技術(shù)的參數(shù)、圖紙、數(shù)據(jù)、保養(yǎng)記錄等數(shù)據(jù)都應(yīng)該保存到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，合理利用分析結(jié)果，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率[1]。

為了保證系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，可以設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源。需要檢測(cè)的包括一些常用的電氣數(shù)據(jù)，最為關(guān)鍵的是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力值、水的溫度與燃油的使用情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，這樣可以達(dá)到隨時(shí)了解發(fā)電機(jī)正常工作狀態(tài)的情況，保證裝置可以不需要用人看管，另外，還要對(duì)發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，保證其可以正常用電，在遙控方面，要保證可對(duì)其正常實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中需要安裝具有報(bào)警功能的裝置，可根據(jù)監(jiān)控中心每天所進(jìn)行監(jiān)控的區(qū)域的特征，當(dāng)檢測(cè)到有故障問題時(shí)，按照既定順序進(jìn)行有效處理的。首先，將報(bào)警信息傳輸上去，然后，觀察界面的變化，看其主站聲光系統(tǒng)是否報(bào)警，若報(bào)警，則通知負(fù)責(zé)維修的人員進(jìn)行修理，以排除故障。

為了保證電力系統(tǒng)日常的運(yùn)行、檢查與維修符合相關(guān)規(guī)范管理的規(guī)定。在監(jiān)控主站里面需要具有負(fù)責(zé)設(shè)備管理的裝置，可以對(duì)相關(guān)系統(tǒng)配置的技術(shù)參數(shù)、圖紙資料和維修記錄進(jìn)行錄入并分析。設(shè)置一個(gè)有聯(lián)系的數(shù)據(jù)庫(kù)，確保對(duì)設(shè)備的一系列參數(shù)有著詳細(xì)的了解，通過運(yùn)用信息化技術(shù)，提高設(shè)備管理的效率。

（二）系統(tǒng)子站

系統(tǒng)子站是整個(gè)系統(tǒng)的中間部分，事實(shí)上將主站與配電終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳傳遞信息的通信處理裝置。配電自動(dòng)化分站擁有多種功能，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制、在出現(xiàn)問題的情況下自動(dòng)報(bào)警，對(duì)設(shè)備的日常使用過程進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)一定范圍內(nèi)的地區(qū)信息的收集與整理，還可以對(duì)故障進(jìn)行分析，保證系統(tǒng)高效平穩(wěn)運(yùn)行。

外部電網(wǎng)從某種程度上，決定著電能質(zhì)量，所有中壓開閉所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是將檢測(cè)作為主體，配網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)覆蓋面積廣，包含的信息也是非常完善的。防止電壓和電流遙測(cè)值等信息占據(jù)過大的空間，所以可依據(jù)具體的情況，將子站的循環(huán)傳送時(shí)間設(shè)定在五到十分鐘左右，這樣可以大大降低主站當(dāng)中的數(shù)據(jù)量，以保證其先將故障告警等數(shù)據(jù)優(yōu)先傳輸。

（三）遠(yuǎn)方終端

終端設(shè)備指的是在饋線回路當(dāng)中的監(jiān)控單元的總稱。包括放置在饋線回路當(dāng)中的環(huán)網(wǎng)柜、配電站和控制開關(guān)站。大多數(shù)的配電網(wǎng)都被設(shè)置在了配電所站點(diǎn)、開閉所和環(huán)網(wǎng)柜當(dāng)中，擁有遙感和檢測(cè)電流故障信息作用的遠(yuǎn)方終端被放置在了變壓器的檢測(cè)終端上。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的基石就是遠(yuǎn)方終端，具有高可靠性、維護(hù)方便、開拓性強(qiáng)等特征。中壓開關(guān)柜是用來進(jìn)行測(cè)量電流、電壓與功率等電氣數(shù)據(jù)的，可以對(duì)某些電路元件的開合狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，還可在遠(yuǎn)程對(duì)短路器的通斷進(jìn)行控制。干式變壓器主要是被用作檢測(cè)變壓器內(nèi)溫度信息、超出溫度跳閘的情況和冷卻風(fēng)機(jī)是否運(yùn)行等數(shù)據(jù)。柴油發(fā)電機(jī)組除了可以對(duì)一些電器參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，還可以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速等運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試。

（四）通信系統(tǒng)

在實(shí)際組網(wǎng)當(dāng)中，需要將不間斷的電源設(shè)置在通信與配電子站當(dāng)中，可以保證在停止供電的時(shí)候，配電子站可以傳輸各種信息，也可為通信傳輸裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

三、配電自動(dòng)化系統(tǒng)在10kV中壓電網(wǎng)中的具體應(yīng)用

在電網(wǎng)中，該系統(tǒng)作為一個(gè)不可或缺的組成部分，依照其自身的地理信息系統(tǒng)，將配電監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)用起來，作為一個(gè)用于隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控的地點(diǎn)，運(yùn)用這種方法，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，將監(jiān)控與事故處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。管理系統(tǒng)是配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的重點(diǎn)，運(yùn)用可視化的管理系統(tǒng)幫助實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。自動(dòng)化系統(tǒng)利用配電網(wǎng)當(dāng)中的地理信息系統(tǒng)，把信息資料存入到平臺(tái)之中，將地理信息和配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來。

（一）自動(dòng)化系統(tǒng)

自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括主站、管理系統(tǒng)、通訊接口、監(jiān)控系統(tǒng)等幾個(gè)方面。主站主要發(fā)揮的是對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)督管理工作。監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，管理系統(tǒng)可以在有問題發(fā)生的情況下第一時(shí)間采取措施應(yīng)對(duì)，降低損失。管理系統(tǒng)可以包含監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)生問題的部分進(jìn)行針對(duì)性地管理，保障設(shè)備可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。通訊接口是指負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的主機(jī)系統(tǒng)與用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)配交換數(shù)據(jù)的裝備，要保證設(shè)備之間可以進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸。

（二）IDS系統(tǒng)

該系統(tǒng)是屬于我國(guó)自主研發(fā)的一套相對(duì)完整的自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于大部分城市的配電自動(dòng)化系統(tǒng)來說，在該系統(tǒng)之中，具有主站、子站和FTU單元的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)。按照配電自動(dòng)化自身的特征，在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都運(yùn)用配網(wǎng)的智能終端單元進(jìn)行檢測(cè)和收集數(shù)據(jù)，使用光纖將配網(wǎng)終端單元之間的通信連接起來，使得配網(wǎng)終端單元構(gòu)成一個(gè)單環(huán)網(wǎng)絡(luò)，可以和子站連接起來?，F(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)可以用來當(dāng)做子站，嵌入式系統(tǒng)的子站終端也可以被當(dāng)作子站，在用戶界面上面可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定的操作、管理和查詢的工作，通訊接口可以通過光纖與主站當(dāng)中的電腦相連，使自動(dòng)化被運(yùn)用在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中[2]。

目前，多行業(yè)發(fā)展中IPDS被大面積應(yīng)用。該系統(tǒng)大幅度地提升了各類設(shè)配的運(yùn)行管理效率，在一定程度上節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)所需的成本，使企業(yè)朝著可持續(xù)的方向邁進(jìn)，幫助企業(yè)達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上，其都是依賴電能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，電能的消耗是其日常運(yùn)營(yíng)過程中占比最大的消耗，通過這種方式可以最大程度使設(shè)備高速運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到節(jié)約資源的目的。

結(jié)論：隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)的用電負(fù)荷與日俱增，各行業(yè)對(duì)電力部門所提供的電能質(zhì)量有了更高的要求。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，由于電壓不穩(wěn)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，所以有關(guān)部門對(duì)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用要給予一定的重視，以提供更為優(yōu)質(zhì)的電力電能。

參考文獻(xiàn)：

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