探討配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)的實(shí)施

張翊江

（貴州電網(wǎng)公司銅仁供電局，貴州 銅仁 554300）

引言

配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要在按照城網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃的前提下，因地制宜，積極采用、合理選用推廣應(yīng)用配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)及裝置

1.1 配電自動(dòng)化

指利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、計(jì)量和供電部門(mén)的工作管理有機(jī)地融合在一起，改進(jìn)供電質(zhì)量，與用戶(hù)建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系，以合理的價(jià)格滿(mǎn)足用戶(hù)要求的多樣性，力求供電經(jīng)濟(jì)性最好，企業(yè)管理更為有效。

配電自動(dòng)化包含以下幾個(gè)方面：

1.1.1 饋線自動(dòng)化饋線自動(dòng)化完成饋電線路的監(jiān)測(cè)、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，其主要功能有：運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移及恢復(fù)供電無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓等。

1.1.2 變電站自動(dòng)化，變電站自動(dòng)化指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控，測(cè)量和運(yùn)行操作的一種自動(dòng)化系統(tǒng)變電站自動(dòng)化以信號(hào)數(shù)字化和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)為標(biāo)志，進(jìn)入傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備領(lǐng)域，使變電站運(yùn)行和監(jiān)控發(fā)生了巨大的變化，取得顯著的效益。

1.1.3 變電站自動(dòng)化的基本功能有：數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)計(jì)算和處理，越限和狀態(tài)監(jiān)視，開(kāi)關(guān)操作控制和閉鎖，與繼電保護(hù)交換信息，自動(dòng)控制的協(xié)調(diào)和配合，與變電站其他自動(dòng)化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等項(xiàng)功能。

1.1.4 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶(hù)信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理它是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成為一體的系統(tǒng)。

1.2 配電自動(dòng)化裝置

除常規(guī)的基本三遙或四遙功能外，根據(jù)用戶(hù)需要，還可以提供如下的特殊功能，以更好的發(fā)揮自動(dòng)化系統(tǒng)的作用：FTU與分段器和重合器配套時(shí)，可以自具保護(hù)和重合閘功能提供分布式智能，與集中式智能相結(jié)合，在必要時(shí)，沒(méi)有主站參與的情況下，也可以依靠互相之間的通信，自動(dòng)隔離故障，自動(dòng)恢復(fù)供電。

2 配電自動(dòng)化工程中的某些關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 配電SCADA和GIS系統(tǒng)的集成

2.1.1 SCADA系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)一直是沿著各自的技術(shù)路線獨(dú)立發(fā)展的。他們各自擁有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)、獨(dú)立的人機(jī)界面、獨(dú)立的電網(wǎng)分析算法。GIS擅長(zhǎng)空間數(shù)據(jù)的處理、顯示、表現(xiàn)和查詢(xún)等功能，直接面向配電設(shè)備，特別適合于配電設(shè)備的管理、維護(hù)，配電系統(tǒng)的規(guī)劃和工作管理。SCADA系統(tǒng)面向的主要是配電系統(tǒng)的調(diào)度和運(yùn)行人員，對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制以及安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度。配電系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)和更改非常頻繁，如果SCADA和GIS運(yùn)行在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)上，通常需要兩次輸入或維護(hù)。這樣不僅增大工作量，而且會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致、不完整。

2.1.2 同時(shí)維護(hù)和管理人員經(jīng)常要掌握實(shí)時(shí)狀況。隨著DMS的發(fā)展，SCADA和GIS呈現(xiàn)出集成的趨勢(shì)。SCADA和GIS系統(tǒng)的集成應(yīng)達(dá)到如下要求：確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性；確保數(shù)據(jù)維護(hù)的唯一性；由SCADA系統(tǒng)向GIS提供配電實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并保證GIS系統(tǒng)中配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示的實(shí)時(shí)性。由GIS提供SCADA需要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和屬性數(shù)據(jù)，以保證全系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)的唯一性。

2.1.3 在工程實(shí)踐中，一般通過(guò)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)接口來(lái)共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)在關(guān)系庫(kù)共享網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。

2.2 故障清除、隔離和恢復(fù)供電的控制問(wèn)題

配電系統(tǒng)饋線自動(dòng)化的重要內(nèi)容之一，就是要迅速清除故障、隔離故障區(qū)段，盡可能快地恢復(fù)非故障區(qū)域的供電，以最大限度地提高供電可靠性，即故障后的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。本文提出幾個(gè)原則：以停電范圍最小、停電時(shí)間最短為控制的最優(yōu)目標(biāo)；分層控制，凡是能就地完成的事情，就地完成；局部故障局部處理，集中控制和分布式控制相結(jié)合的原則。

3 配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)

3.1 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的等級(jí)劃分及結(jié)構(gòu)

根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、地理分布及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，分為特大型、大中型和中小型系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端、通信系統(tǒng)組成。

3.2 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主要功能

3.2.1 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的主站配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)主站是整個(gè)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心、其主要功能有實(shí)時(shí)功能和管理功能：實(shí)時(shí)功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、控制功能、事件報(bào)告、人機(jī)聯(lián)系、系統(tǒng)維護(hù)故障處理等。管理功能：指標(biāo)管理地理信息系統(tǒng)（GIS）運(yùn)行管理設(shè)備管理（FM）輔助設(shè)計(jì)（AM）輔助工程管理、應(yīng)用軟件等。

3.2.2 配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的中心站。在特大城市的配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)中可設(shè)中心站，是下屬主站經(jīng)加工處理后的信息匯集，管理中心，主要負(fù)責(zé)全局重要信息的監(jiān)視與管理，特大城市電力部門(mén)可根據(jù)各自實(shí)際情況，確定本局配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)中是否設(shè)置中心站。

4 配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)的實(shí)施

4.1 規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架、規(guī)劃和建設(shè)好配電網(wǎng)架，是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的基本條件。常用的配網(wǎng)接線有樹(shù)狀，放射狀，網(wǎng)狀，環(huán)網(wǎng)狀等形式，其中環(huán)網(wǎng)接線是配網(wǎng)最常用的一種形式將配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)化，并將10kV饋線進(jìn)行適當(dāng)合理的分段；保證在事故情況下，110kV變電容量10kV主干線和10kV饋線有足夠的轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力。

4.2 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)籌安排，分步實(shí)施、配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，是從傳統(tǒng)的管理方式向現(xiàn)代化管理方式的飛躍，其涵蓋的內(nèi)容十分廣泛，涉及部門(mén)諸多，為此，必須加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜，分步實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)最佳的投入產(chǎn)出比。

4.3 解決好實(shí)時(shí)系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的一體化問(wèn)題，由于配電自動(dòng)化（DA）涉及的一次設(shè)備成本較大，目前一般僅限于重要區(qū)域的配網(wǎng)使用，而AMFMGIS則可在全部配網(wǎng)使用，若使用一體化可通過(guò)AMFMGIS系統(tǒng)在一定程度上彌補(bǔ)DA在這方面的不足，故配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)SCADA和AMFMGIS的一體化頗為重要。

4.4 配置合理的通信通道，通信系統(tǒng)信道的選用，應(yīng)根據(jù)通信規(guī)劃，現(xiàn)有通信條件和配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的需求，按分層配置，資源共享的原則予以確定，信道種類(lèi)有光纖、微波、無(wú)線、載波、有線、主干線推薦使用高中速信道，試點(diǎn)項(xiàng)目建議使用光纖。

4.5 選擇可靠的一次設(shè)備，對(duì)一次開(kāi)關(guān)設(shè)備除滿(mǎn)足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)滿(mǎn)足配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)的要求。

5 結(jié)語(yǔ)

配電自動(dòng)化及管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好，自動(dòng)化水平高，管理功能強(qiáng)之特點(diǎn)，能提高供電可靠性和電能質(zhì)量，改善對(duì)用戶(hù)的服務(wù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性和良好的社會(huì)綜合效益。

[1]徐丙垠饋線自動(dòng)化技術(shù)[J].電網(wǎng)技術(shù)，1998（3）.

[2]王明俊,于爾鏗,劉廣一.配電系統(tǒng)自動(dòng)化及其發(fā)展[M].中國(guó)電力出版社,1998（1）.

[3]劉健，倪建立，陳源等.銀川城區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，1998（8）.