基于TOSCAN—D4000系統的城區配網自動化應用研究

摘 要：電力市場快速的發展之下，廣大的電力用戶對用電的要求也越來越高。其中最為關鍵的兩項考核指標就是電能的質量以及供電的可靠性。在這樣的背景之下，為了滿足電力用戶的用電要求，就必須提高供電的自動化水平，也就是實施配網系統的自動化。本文將從分析配電網的自動化的內涵入手，簡要分析其意義，并在此基礎上探討以TOSCAN-D400O系統為基礎的城區配電網的自動化建設的相關問題。

關鍵詞：TOSCAN-D4000系統；配網自動化；城區

1 配網自動化的概念

關于配網自動化的概念，通常說來大致的定義就是“通過利用現代化的電子技術、通訊技術、計算機以及網絡技術等與電力設備相結合，將配網在正常及非正常情況下的監測、保護、控制、計量和供電公司的工作管理有機地融合在一起”。盡管我國配網的自動化工作早已經進入了試點實施的階段，不過，對配網自動化尚未形成統一和系統的認識。

一般來說，配電網的自動化系統多是采用分層分布式的體系結構。該系統主要分為三大部分。一是主站層，這是配網自動化系統的監控以及信息的管理層；二是配網子站層，這一層是區域的工作站；三是配網測控終端的設備層，該層是整個系統的基礎，其主要功能在于實現對于戶外的柱上開關、箱式的變壓器、環網開關柜、開閉站、配電變壓器以及配電小區等等信息的采集、處理以及監控。

概言之，作為一種自動化和集成化的系統，配網自動化能夠在實時狀態之下對于整個配電網的各個環節加以監控、管理和協調，優化其運行，最終達到改善電能的質量、提高供電的可靠性以及提高電網運行管理的效率的目的。

2 配網自動化的意義

配電網的自動化既能帶來巨大的經濟效益，又能改變整個城區的配電網的管理。

2.1 提高配電網的可靠性

為了全面提高電網系統在緊急狀況之下的反應速度，實施配電網自動化之后，通過對于監控和監測等等方法和手段的運用，便可也以有效實現這一目標，大大縮短用戶的停電時間。此外，對于電網會出現的故障，配電網自動化也因為自身的定位、判斷和功能，故而能夠及時有效加以發現和解決，如此一來會受到影響的范圍就會被控制到最小。總的說來，配電網的自動化能夠縮短用戶的停電時間，縮小停電的區域，提高電網的可靠性。

2.2 提高配電網的運行效率

配電自動化和管理系統實施之后，能夠對于饋線的開關和配變等運行實現實時監控，為配電網的規劃和改造提供可靠的運行參數。通過實時的監測，各個饋線的運行狀況如何都能得到充分的掌握和了解。如此，我們便能夠根據實時的情況適時的對具體運行方式加以調整，從而確保整個饋線始終保持經濟有效的運行，減少損耗，優化整個配電網，提高配電網的設備的利用效率。

2.3 提升配電網的監控力

城區配電網實現自動化滯后，運行人員可以利用其采集數據、對設備進行遙控式操作并監視其運行狀態、統計運行數據等等。而同時，配電網的自動化系統也能夠在檢修設備和處理事故、發電與停電的提前計劃、符合的轉供等方面發揮重要作用。由此可見，配電網的自動化系統能夠為城區的供電公司提供配電、調度運行管理工作上的技術支持。

2.4 更新管理方式

通過城區配電網自動化系統，在借鑒先進的配網管理的經驗的基礎上，電力公司可以針對以往電力部門在事故處理時存在的環節多且反應速度慢的問題，優化和創新各個工區的管理模式。比如建立城區電網的統一的調控中心。該中心建成之后，就能夠實現調控一體化，實施集中式監控。調控人員可以利用該中心對配電設備加以監視，同時也能夠對開關和軟壓板等加以遠程的遙控操作，對于開關事故的變位信息實施監視和快速反應，大大提高配電網的事故反應和處理的能力。

2.5 強化與用戶的聯系

在實現配電網自動化之后，用戶的用電要求，包括自己的用電需求以及對于用電管理方面的意見都能夠反饋到中心，接著中心便可以根據用戶的反饋有針對性的加以解決。同時，利用這一中心，管理部門還能夠對用戶進行直接或者間接的控制，至于其方式則多為人為設定，可以由現場就地操作，有異于常見的事故處理的管理辦法。

3 基于TOSCAN一D400O系統的城區配網自動化建設

3.1 網架的模式選擇

一般來說，人們觀念中的配電網自動化系統的網架僅限于區域性的分層監控和集中化的系統監控的區別，而SCADA系統的體系架構則可以直接用于實時監控的系統，至于為了實現對于各種配電網自動化系統的調度支持，無外乎就多建幾個SCADA系統而已。然而，在選擇配電網的自動化系統的架構之時，實際上是需要考慮很多因素的。比如在技術、成本、風險和投資之間如何得以協調好，才能夠實現最優化的配置；系統的調度、信息中心、變電工區等等部門的運作如何才能實現協調；現有的各項資源如何才能得到充分利用......這些都是極為重要的問題。

3.2 城區配電網主站的配置

3.2.1 硬件方面的配置

主站的系統因考慮系統的可靠性和實時性等要求，應該至少有一下幾大配置：

一是SCADA服務器。其功能主要是對于各個測控終端和其他系統的即時的數據加以采集和處理。

二是調度性工作站。該配置的主要功能是讓調度員得以實時監控整個的電網運行狀況，同時在運行出現故障之后也能夠立刻采取行之有效的行動。此外，在系統的信息管理和運行管理方面，調度性工作站也發揮著自己獨特的作用。一般根據實際的需要，主站系統大多會設置6個調度性的工作站。

三是通信用的服務器。除去上述配置之外，歷史數據庫服務器的配置是用以負責整個配電網系統的數據的保存，而WEB服務器則是為配電網自動化系統提供數據WEB的瀏覽服務，同時也可以用作借口網關。

3.2.2 軟件方面的配置

配電網的自動化系統在軟件方面的配置也有各自具體的要求，每個城區可以根據本城區的特點靈活的加以選擇。一般而言，開發的平臺和系統的數據庫和都會選用主流的商業軟件。

3.2.3 應用軟件的關鍵點

一是由于各節點、各系統部分之間的數據傳輸和系統的信息共享都有賴于通信系統，所以在選擇網路通信系統方面的軟件上就必須注意其是否支持局域網和廣域網的通信、能否實現點對點的通信等等要求。

二是人機交互系統應該讓用戶能夠靈活、便利地駕馭操作。有鑒于此，該系統應該配備先進的顯示方面的控制器和圖形的編輯，并且能夠支持多顯示器窗口的顯示，此外，人機界面應該具備安全等級，并賦予不同的等級以不同的權限。

三是為了實現對各進程的有效管理，在配置軟件之時該系統就應具備相關的狀態監控或者自動報警等方面的管理的功能。

4 總結

實現配電網的自動化是當前供電企業確保安全、經濟、可靠和優質供電的必然選擇，是電力系統求生存、謀發展的必然趨勢。配電自動化有著極為廣闊的市場前景，其技術發展也必將為今后的電網建設和運行提供更為有效的手段。

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