探討配電自動化系統中的功能設計

鄧敏賢

（廣東景勝電力工程有限公司 廣東佛山 528000）

1 前言

當前的電力系統由配電、發電、變電、輸電、用電及相關通信、自動化調度、繼電的保護等設備所構成。針對配電網來講言，其構成包括配電的一次設備、二次設備，配電的一次設備有饋線、斷路器、降壓的變壓器及各類開關與刀閘等設備。配電的二次設備構成包括自動的裝置、繼電保護、計量與測量的儀表、通信與控制的裝置等。配電自動化是包含了多門學科的技術性工程，其涉及到計算機與自動化及通信與網絡的技術等諸多學科為一體綜合性的技術。達到配電自動化是想促使配電網更安全、可靠、經濟的運行，與此同時于技術支持上為提升供電穩定性、保證供電的質量、健全管理及增加經濟的效益而提供信息化及數字化方式。對于整個的電力系統講，配網和各個單位用戶有著密切的關聯。所以，其供電的質量、可靠和安全性均具有較高要求。可按照電壓的等級與功能不同對配網分類（如表1）。

表1 配網分類

2 配電自動化系統總體的結構

配網系統總體的結構是由配電的主、子站、終端及通信四大系統（如圖1所示）所構成。配電的主站是主要存儲、處理信息及人機的互動等，各類應用功能實現的關鍵性核心就是配電主站。配電的子站是主站與終端之間相互連接的中間層，其主要是對配電的信息進行匯集，還能按照自身切實的運用需求將區域監控的功能于子站內配置。配電的終端是一次設備自動化的一種設備，其安裝于運作地點。按照現場所需的具體功能的不同，選擇不同類型的終端。然而作為完成傳輸信息的系統可有效合理匹配連接配電的主、子站及終端此三項功能。配電的系統與另外部分功能的運用系統能以交互信息的總線使它們彼此間互連，還能夠以信息交互的總線來實現其它的諸多運用作用。

圖1 配電自動化系統總體的架構

3 配電自動化系統中的功能設計

配電自動化的系統結構屬于分層信息的系統，對信息采取逐級傳輸的方式。其構成主要包括配電自動化的主站與子站及配電自動化的遠方終端與通信網絡等。

3.1 配網自動化的主站系統

構成配電自動化系統的重要部分就是配網自動化的主站系統，對其設計的時候需對系統整體建設的原則做足夠的思考，突顯“互動化、信息化、自動化”等特點。為促使配網的系統對主站系統部分功能的條件可以更好達到，應在設計時遵守擴展性、可靠性、安全性、標準性的原則。針對不同區域配網的規模建設，需按照此區域配網的規大小、它的應用及實際的需求等情況來綜合配置與此區域配網規模相適合的主站。建設時應統一的規劃、分步的建設。配電的主站需融合多類功能，比如用電信息的采集、生產管理及調度的自動化等。配電的主站系統其硬件設計所應用到的設備需具備一定的通用性且標準化，如此便具備良好的可替代性及開放性，并在一定程度上保障了其在安全性及可靠性等方面的性能。

3.2 主站系統的SCADA功能

3.2.1 數據的采集功能

數據的采集通常是經監測裝置（比如：FTIJ、TTU、DTU）對其所轄配電網實時監測的數據加以數字量采集、控制、處理。包括了模擬量及狀態量的采集。模擬量的采集是針對各變電所及部分配電線路f，P，I，Q與控母、合母的電壓、各母線的電壓及其它需測量的值加以收集。狀態量的采集是對于開關位置及閘刀位置信號的狀態等部分狀態量的信號加以采集。

3.2.2 狀態顯示的功能

經顯示樣式、顏色的不同、監測端口有事故畫面彈出部、分狀態量閃爍等顯示出事故遙信的變位及經保持聲音與數據不變化等的狀態將通道的狀態等設備運行的狀態反映出來。

3.2.3 遠方控制及交互操作

由監測端下發給主站的系統控制的指令以此來操作遠方的終端設備，從而完成終端設備的動作。經過監控斷人機的界面窗口完成置位、遙控、確認報警等一系列的操作。

3.2.4 事件告警及事故追憶的功能

事件告警的功能有著分區分流的功能，其報警有四類，分別為越限、工況、變位和事故報警四類。將若干時間范圍里于電力系統當中主要的參數在各開關變位的前后記錄與追憶事故，當出現故障或是發生事故之后來分析應用。

3.3 饋線自動化

饋線自動化是配網自動化中一個重要的組成內容，是主要利用其監控配網的系統。若想達到饋線的自動化不僅需具有環網供電配網的結構，還應具備環網、負荷的開關等具備遠程操控的機構。若想達到饋線自動化的首要要求是在人機交互的接觸面內所需監控的裝置務必能達到三遙的作用，能夠經人機的界面完成遠程的遙控。配電自動化的主站按照配電自動化的子站上所上傳的部分信息，比如變電所繼電保護的信號、開關的故障跳閘以及終端故障的信息等部分故障類信息，從而對造成此故障類型及其位置加以確定，之后再選擇報警的方法發送告警消息，比如發出文字、語音等告警方式，從而查出配網線路發生故障問題的位置。

3.4 WEB的發布功能

經WEB電力數據的瀏覽系統，能完成主站系統和其它的系統間交互數據，自動化系統報表、曲線、接線圖等各畫面都能轉化為WEB的頁面，并管理客戶端的用戶權限，調度中心經查看瀏覽器對配電網運行的切實狀況進行監測與觀察。

3.5 配網網絡的分析功能

此功能中拓撲分析是配網全部應用分析的前提。按照配網的模型，可以分劃此模型帶電的范圍并且動態著色，然后分析明確配電的范圍供應供電的源點及各點供電路線的方法。按照不同的接線圖設備而模型的構造發生改變，按照配電實時的信息不斷更新而其狀態發生相應的改變。

3.6 配電自動化的子站

在設計配電子站時，首先應考慮直接將配電終端和配電的主站相連接，降低發生配網故障的點。根據配網系統的現實需要及配網的構造而使用達到標準的配電網子站。配電線路萬一出現故障，則子站可自動的判斷與隔離故障出現的位置，對未出現故障的區域而繼續穩定快速的供電。

3.7 終端系統

在設計配電終端時，應當盡量的統一結構及配置，另外接線的方式也需統一，讓其能夠向著智能電網目標而發展。創建集成度比較高，且又能夠便于操作模塊化及能擴展等作用，使其最終實現即插即用的目的。

3.8 通信系統

創建配電通信的系統應對現存的通信資源加以使用，考慮且滿足配電自動化的要求，將覆蓋所有的終端作為目標，給接進配電終端的信息而創建滿足條件的通信系統。配電通信系統的通信模式分成骨干層與接入層，骨干層可選擇已經建成光纖的傳輸網來加以擴容。接入層的網絡可綜合選擇以配電線的載波，無線的公網，光纖、無線的專網等多類通信的辦法，建立一體化通信的平臺，達到多類通信方式“統接入、管理、及統一接口的規范等”（通訊系統如圖2所示）。

圖2 通訊系統

4 結束語

應用配電自動化的系統，可以使供電單位監測配電網運行的狀態，保證配電網能夠達到動態平衡和經濟的運行。所以，應當認真掌握配電自動化系統中的功能設計并不斷地研究，積累經驗，從而推動配電自動化的系統更快更穩的進步及發展。

[1]李丹.關于配電自動化系統功能設計的思考[J].科技與企業，2015（04）：169.

[2]楊元斌.關于配電自動化系統功能設計的思考[J].民營科技，2013（05）：50.

[3]吳國英.配電自動化系統中的功能設計探討[J].機電信息，2012（05）：18～19.