配電網(wǎng)絡的自動化技術

隨著配電自動化實施進程的深入，要進入配電自動化的高級階段，對配電網(wǎng)絡的調度、生產(chǎn)、運行、維護進行全過程的計算機智能管理，就必須依靠通信手段實時地收集網(wǎng)絡運行情況和設備參數(shù)，建立數(shù)學模型，并以此為基礎實現(xiàn)高級人工智能軟件的實用化。因此，在任何一個供電企業(yè)中，制定切實可行的配電自動化通信規(guī)劃都是不容忽視的。

配電線路，遍布城市的大街小巷。由于大多數(shù)城市正處于高速發(fā)展中，大規(guī)模的城市建設使得配電網(wǎng)絡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，設備異動頻度比輸變電高出幾個數(shù)量級。

配電自動化在世界發(fā)達國家中開始較早，發(fā)展也較快，經(jīng)歷了從各種單項自動化林立，號稱為“多島自動化”的配電系統(tǒng)，向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發(fā)展的過程，目前已經(jīng)具有相當?shù)囊?guī)模，并且從提高配電網(wǎng)運行的可靠性和效率，提高供電質量，降低勞動強度，充分利用現(xiàn)有設備的能力，縮短停電時間和減少停電面積等方面，均帶來了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。

一、配電自動化系統(tǒng)(DAS)的設計

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

(1)系統(tǒng)必須具有開放性，支持以后的繼續(xù)開發(fā)。

(2)系統(tǒng)必須具有先進性，系統(tǒng)設計必須采用先進的技術，以保證系統(tǒng)有較長的生命周期。

(3)系統(tǒng)必須高度模塊化，用戶有選擇的余地，可選急需的模塊。

(4)系統(tǒng)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(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)結構體系

城區(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)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(qū)配網(wǎng)設備的運行監(jiān)控和配電運行管理。通過外設的工作站用來實現(xiàn)基地所管轄范圍內配網(wǎng)設備的運行監(jiān)視與控制。

第二層：配電終端。城區(qū)配網(wǎng)自動化工程中的故障定位解決措施。通過安裝在各配電室(電纜小室)的終端裝置判別故障區(qū)段(或通過電纜故障指示器發(fā)出電纜故障信號，此信號經(jīng)過終端裝置采集后)，通過光纖(無線)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。高壓用戶電源側實現(xiàn)開關信號(或電壓信號)采集。配網(wǎng)設備運行監(jiān)視。通過大量安裝在配網(wǎng)設備現(xiàn)場的終端設備，將配網(wǎng)設備運行的中低壓開關位置信號、保護信號、負荷、母線電壓、低壓無功補償?shù)群喴畔⒉杉?，通過各種通信方式傳送到城區(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站。

三、配電自動化通訊系統(tǒng)

城區(qū)配電網(wǎng)中配電自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信以光纖為主。根據(jù)配電自動化的體系結構，通信系統(tǒng)主要結合采用三種結構形式：點對點結構、星形結構及環(huán)形結構。主要由下列三個層次組成：

第一層次為配電自動化主站至分控中心之間，通信上為點對點或環(huán)形連接。第二層次是配電自動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之間可以采用問答式的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約進行數(shù)據(jù)通信，也可直接通過網(wǎng)絡方式以TcP，qP協(xié)議進行通信，通信帶寬為10M以上，則通過FrU加裝光卡予以實現(xiàn)。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足系統(tǒng)功能及指標前提下，綜合考慮地理位置、F1u支持功能、系統(tǒng)實時性要求、投入資金等各方面因素進行選擇。

四、配電自動化系統(tǒng)設備的要求

為滿足故障隔離、負荷轉移和恢復對非故障區(qū)段的供電，實施配電自動化功能的一次配電網(wǎng)設備應根據(jù)具體應用條件，選擇可靠性高、免檢修、少維護、可電動操作的無油化開關設備，其技術指標除滿足相關10KV一次設備的技術條件外，還具備以下性能：

1.應提供反映開關位置及開關近控/遠控狀態(tài)的輔助節(jié)點(常開，常閉)。

2.用于就地控制的開關設備，在失去交流電源的情況下，除能手動合閘和手動分閘外，至少能進行自動分、合閘各一次。

3.提供必要的、反映開關異常狀態(tài)的信號接口。

4.用于電壓信息檢測時，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，仍需進行控制和數(shù)據(jù)通信的開關、設備，應配備足夠容量的蓄電池和充電設備。

配電自動化及管理系統(tǒng)具有實時性好、自動化水平高、管理功能強之特點，能提高供電可靠性和電能質量、改善對用戶的服務，具有顯著的經(jīng)濟優(yōu)越性和良好的社會綜合效益。因此，我們需要根據(jù)城區(qū)配電網(wǎng)發(fā)展的實際情況，充分運用當代科技手段，提高配電網(wǎng)的管理水平。