配電線路自動化的控制和通信技術(shù)

【摘要】在配電線路的自動化控制過程中，通信技術(shù)的成熟應(yīng)用將大幅提高實(shí)際工作效率。本文通過解析配電線路引進(jìn)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動化的意義，對配電線路自動化進(jìn)行分析，詳解其基本特點(diǎn)和性能，并介紹實(shí)際工作中的配電線路和通信技術(shù)的良好結(jié)合，對配電線路自動化在實(shí)際操作中遇到的問題進(jìn)行解答。

【關(guān)鍵詞】配電線路；自動化；通信技術(shù)；控制

隨著我國城市化進(jìn)程的加快，中型城市和大型城市的數(shù)量仍在不斷攀升。城市帶建設(shè)和配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)可以說是同步的，如同通信網(wǎng)絡(luò)一樣，不斷變化的城市結(jié)構(gòu)和用電結(jié)構(gòu)使一個(gè)城市的配電網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)時(shí)刻變化的特征。每一臺設(shè)備的異動頻度較之于輸變電頻度高很多。通信技術(shù)的發(fā)展給配電線路通信自動化提供了可能，但其結(jié)合也是一大難點(diǎn)。

一、配電線路實(shí)現(xiàn)通信自動化是城市發(fā)展的必然

常態(tài)化的配電自動化是城市發(fā)展和運(yùn)行過程中的必備條件。在當(dāng)今中國，無論城市大小，都在盡可能地用最實(shí)用的技術(shù)控制配電網(wǎng)絡(luò)。但缺乏通信技術(shù)的配電線路，其運(yùn)行的可靠性和安全性都會受到一定程度的制約，特別是到了夏季用電高峰期的時(shí)候，電力系統(tǒng)常常因配電線路的不穩(wěn)定而出現(xiàn)問題。電力系統(tǒng)中，配電線路的供電過程受到設(shè)備和線路兩大硬件系統(tǒng)的影響，小型設(shè)備的故障和小區(qū)域的線路問題都可能導(dǎo)致大面積的斷電。這很容易給城市發(fā)展帶來巨大的損失，也給城市居民造成生產(chǎn)、生活、經(jīng)營、娛樂等多方面的困擾和麻煩。加強(qiáng)對配電線路的有效控制是提高和改善供電質(zhì)量的重要任務(wù)，也直接關(guān)系到一個(gè)城市的發(fā)展水平和人民生活水平。當(dāng)前，配電線路控制已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化，通信技術(shù)的不斷更新和發(fā)展使人們對配電線路的控制更加合理科學(xué)。這既是多年以來通信技術(shù)的成熟表現(xiàn)，也是通信系統(tǒng)和電力系統(tǒng)有效融合和創(chuàng)新的必然。通過提高配電線路通信自動化水平，城市的運(yùn)行將越來越穩(wěn)定，電網(wǎng)的發(fā)展也將更經(jīng)濟(jì)、更快速、更穩(wěn)定，對城市化進(jìn)程的推進(jìn)提供強(qiáng)有力的保障。

二、配電線路自動化結(jié)合通信技術(shù)的特點(diǎn)

配電線路通信自動化主要是解決電力系統(tǒng)能否持續(xù)供電的問題，在保持電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠和安全方面起著重要的作用。伴隨著城市的發(fā)展，新農(nóng)村的發(fā)展，當(dāng)前對配電系統(tǒng)的要求已經(jīng)高于以往任何一個(gè)年代。當(dāng)前各個(gè)城市的供電部門都在加大對配電可靠性的控制力度，以滿足生產(chǎn)生活的需求。配電線路的通信自動化控制主要解決以下幾個(gè)方面的問題：

（一）傳送延時(shí)問題。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨給社會帶來了巨大的發(fā)展，配電線路在銅線時(shí)因其傳輸數(shù)據(jù)龐大而占據(jù)了大量寬帶的容量。我國現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)還處于不成熟的發(fā)展階段，無法承受配電線路自動化傳輸時(shí)的大量數(shù)據(jù)，強(qiáng)行傳輸可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰，電網(wǎng)斷電。在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中主動發(fā)送或者重新發(fā)送，會帶來傳送延時(shí)等問題，導(dǎo)使配電網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率低下。但是，采取分組傳輸，可以合理有序地分配傳輸數(shù)據(jù)，保證傳輸質(zhì)量。

（二）傳輸速率問題。在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，所有的數(shù)據(jù)都被拆分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳送，配電系統(tǒng)再對每個(gè)數(shù)據(jù)包檢測處理，但是這樣要耗費(fèi)時(shí)間資源。由于在配電過程中存在隨機(jī)性，每次配電不一樣，到達(dá)峰值的時(shí)候系統(tǒng)要保證傳輸通道暢通，不發(fā)生多個(gè)數(shù)據(jù)包擁堵現(xiàn)象，必須設(shè)置了解并保證一定的吞吐量。配電是一個(gè)持續(xù)不斷的過程，因此通信自動化的引進(jìn)必須能保證配電操作過程信息和線路的通暢，設(shè)置必要的吞吐量是必須的。傳輸速率得到保證可以避免信號通道堵塞帶來的經(jīng)濟(jì)損失和電網(wǎng)危害，這是電網(wǎng)穩(wěn)定和可靠的必要保證。

（三）網(wǎng)絡(luò)效率問題。配電線路通過改造實(shí)現(xiàn)了通信自動化后，配電網(wǎng)的配電效率和質(zhì)量都得到了提高。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)在結(jié)合的過程中相互都有要求。一個(gè)方面網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，服務(wù)器不能兼顧的時(shí)候，傳輸數(shù)據(jù)將耗費(fèi)大量的時(shí)間，這種時(shí)候往往令配電工作人員束手無策，將責(zé)任歸咎于網(wǎng)速慢、計(jì)算機(jī)運(yùn)行慢、病毒過多等原因。實(shí)際上配電網(wǎng)絡(luò)中可以植入內(nèi)部檢測設(shè)備，保證隨時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)通道的現(xiàn)狀，進(jìn)而做出判斷，何時(shí)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)配電合適、何時(shí)配電可能終止。另一個(gè)方面配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)延時(shí)發(fā)送。這就要配電工作人員對轄區(qū)內(nèi)的用電情況和用電習(xí)慣有深入的了解，敏銳判斷出配電站和交換機(jī)兩者傳輸速率，及時(shí)做出決定，是否配電，配電量多少等等。

（四）網(wǎng)絡(luò)利用率。配電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，但是有存在多個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)出了問題要如何利用網(wǎng)絡(luò)及時(shí)定位。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控至關(guān)重要，在出現(xiàn)漏洞時(shí)，充分利用網(wǎng)絡(luò)篩選排查蠕蟲和病毒。目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還不夠晚輩，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量處于何種趨勢還無法完整地呈現(xiàn)出來。網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)線是今后是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測工具中必備的。配電網(wǎng)絡(luò)只需要相關(guān)的數(shù)據(jù)和有用的數(shù)據(jù)，要準(zhǔn)確定位并攔截其他垃圾數(shù)據(jù)，既要確保系統(tǒng)的安全，也能提保證配電過程的完整性。

三、配電線路自動化與通信技術(shù)的規(guī)劃和運(yùn)行方式分析

配電網(wǎng)絡(luò)通信自動化應(yīng)用了多種技術(shù)，隨著科技的進(jìn)步，這些技術(shù)將進(jìn)一步成熟和可控。通常情況下，在我國的城市中以10kV配電線路為主。這種規(guī)格的配電線路通信自動化有多重優(yōu)點(diǎn)。一是便于綜合管理，二是其設(shè)計(jì)容易。

10kV配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是保證配電的可靠性、盡量減少停電的時(shí)間和范圍，降低停電造成的損失；在配電過程中便于對配電設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)實(shí)施控制，發(fā)生故障及時(shí)準(zhǔn)確處理；在通信自動化數(shù)據(jù)平臺上保證配電網(wǎng)管理規(guī)范，對設(shè)備、線路的維護(hù)更加科學(xué)，提高供電效率；在城市功能分區(qū)日趨明顯的當(dāng)今中國，能保證規(guī)劃與實(shí)施的有機(jī)統(tǒng)一。

平穩(wěn)正常運(yùn)行的配電線路能夠通過網(wǎng)絡(luò)持續(xù)監(jiān)測整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)、電流、電壓等狀態(tài)，并快速將各種參數(shù)顯示出來。配電調(diào)度工作人員在其負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備地圖上能夠輕松查詢這些數(shù)據(jù)，并直接進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。當(dāng)配電線路發(fā)生故障的時(shí)候，配電網(wǎng)的主站收到各個(gè)分站的故障信息能夠主動報(bào)警，迅速檢索出故障源，及時(shí)判斷是否需要采取負(fù)荷轉(zhuǎn)供，通過模擬校對和核查，由主站配電調(diào)度工作人員遙控操作。

四、配電線路自動化的控制與通信技術(shù)結(jié)合采用的技術(shù)

一是要選用適合電網(wǎng)的接線技術(shù)。采用單電源接線方式簡單經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但是安裝比較麻煩，愛用多電源接線方式更加可靠和穩(wěn)定。二是要選定合適的通信網(wǎng)絡(luò)半徑。采用通信技術(shù)的配電線路雖然實(shí)現(xiàn)自動化控制，但是線路多而繁雜，容易出現(xiàn)故障。合適的供電半徑易于檢修。三是要選用合適的信號接收設(shè)備和技術(shù)。配電過程中因用電超過負(fù)荷會出現(xiàn)問題。可以通過設(shè)置信號接收減輕線路電壓。四是自動監(jiān)測技術(shù)。在配電網(wǎng)中安裝自動檢測設(shè)備，保證電網(wǎng)安全和通信網(wǎng)絡(luò)安全。

五、結(jié)束語

配電線路的控制原本需要大量的資源和時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展給配電網(wǎng)的供電提供了可靠的保障。電力行業(yè)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展將使這兩者的結(jié)合更為科學(xué)合理。提高供電質(zhì)量是每一個(gè)城市生活的重要工作內(nèi)容，旨在減少失誤和降低故障率的配電線路通信自動化技術(shù)將給其城市的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供更大的支持。我國的配電線路通信自動化已經(jīng)逐漸走向成熟，并給社會的發(fā)展帶來明顯的經(jīng)濟(jì)和社會效益。配線線路自動化的高級階段將是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的操作簡潔化——計(jì)算機(jī)自動控制，我們將拭目以待。

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