新時(shí)期配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)建探究

陳磊

摘 要 本文主要圍繞閩清縣配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)建工作展開，結(jié)合閩清縣配網(wǎng)現(xiàn)狀對其配網(wǎng)自動化主站建設(shè)、通信網(wǎng)建設(shè)、自動化終端建設(shè)等內(nèi)容進(jìn)行探究，深入挖掘了配網(wǎng)自動化系統(tǒng)構(gòu)建中的注意事項(xiàng)，望在一定程度上改善配網(wǎng)自動化的應(yīng)用效益。

關(guān)鍵詞 配網(wǎng)；自動化；系統(tǒng)構(gòu)建

中圖分類號 TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）172-0205-02

本次規(guī)劃的地理范圍為閩清縣行政管轄范圍，總共涉及梅城、坂東、白中、白樟及東橋5個(gè)供電所。截止到2015年底，閩清縣境內(nèi)共有1座220kV變電站，8座110kV變電站及9座35kV變電站。110kV變電站主變15臺，主變?nèi)萘?00MVA，35kV變電站主變13臺，主變?nèi)萘?05.8MVA。運(yùn)行10kV線路138條，其中客戶專用線路58條，80條公用線總長度1 296.678km。配變總臺數(shù)1 382臺、總?cè)萘?59.17MVA，其中公變臺數(shù)833臺，容量173.8MVA；專變臺數(shù)549臺，容量185.37MVA，其具體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及接線模式見表1、表2。

1 配電自動化主站建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)閩清局目前的應(yīng)用情況，在配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)方案上，建設(shè)一套全新的配電自動化系統(tǒng)，一是采用山東積成電子的配電自動化DMS1000系統(tǒng)，其具備全面的SCADA、FA、擴(kuò)展的高級應(yīng)用等功能；二是整合現(xiàn)有2個(gè)子站系統(tǒng)，充分利用原有2個(gè)子站硬件設(shè)備，增加部分硬件，完成配電自動化主站系統(tǒng)的建設(shè)。

改造方案結(jié)合自動化改造區(qū)域建設(shè)對主站系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)SCADA、WEB發(fā)布等功能，進(jìn)一步完善故障研判功能、在線異動功能及分布式電源的調(diào)度監(jiān)控功能。系統(tǒng)配置示意圖如圖1。主站服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺采用符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的Unix/Windows操作系統(tǒng)；硬件則采用RISC/Intel（CISC）體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)大型商用數(shù)據(jù)庫ORACLE，其具有支持結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL及ODBC接口。集成SCADA、DA等應(yīng)用功能；采用C/S體系結(jié)構(gòu)和B/S體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用模塊設(shè)計(jì)，便于擴(kuò)展，功能可按需分布到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)、硬件設(shè)備、配電終端的接入，軟件功能模塊同樣具有可擴(kuò)展性，可在條件具備之后增補(bǔ)開發(fā)新的應(yīng)用功能。基本配置為主/備SCADA服務(wù)器2套，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器2套、前置服務(wù)器2套、調(diào)度員工作站2臺、WEB服務(wù)器1臺，報(bào)表工作站1臺及維護(hù)工作站2臺。

2 配電通信網(wǎng)建設(shè)

根據(jù)閩清配電自動化建設(shè)需求，結(jié)合主網(wǎng)已有通信網(wǎng)絡(luò)，完善以光纖通信為主的配電通信網(wǎng)絡(luò)。主站和子站間采用光纖通信，“三遙”終端根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用光纖為主、輔以其他通信方式。

閩清地區(qū)配網(wǎng)光纖組網(wǎng)方式采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)的方式，對于原有網(wǎng)絡(luò)的新建部分繼續(xù)采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開閉所、環(huán)網(wǎng)柜等站房與配電主站的“三遙”通信功能，承載配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù)。

在網(wǎng)絡(luò)的骨干部分，每個(gè)變電站配置1臺三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，采用OSPF動態(tài)路由協(xié)議的模式作為其路由策略。

在接入層部分，開閉所配置1U/19英寸機(jī)架式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、環(huán)網(wǎng)柜配置DIN卡軌式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。對于每個(gè)子網(wǎng)，由變電站內(nèi)設(shè)置的三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)和本子站所轄供電區(qū)域內(nèi)的所有接入層交換機(jī)組建1個(gè)環(huán)網(wǎng)。對于每個(gè)環(huán)網(wǎng)，采用高性能冗余協(xié)議實(shí)現(xiàn)對環(huán)網(wǎng)通信狀態(tài)的控制，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，通信在50ms內(nèi)恢復(fù)。除了要對交換機(jī)配置VLAN、QoS、廣播風(fēng)暴抑制等功能外，還要配置ACL功能及關(guān)閉所有不使用的網(wǎng)絡(luò)接口，防止非法用戶的接入，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

3 配電自動化終端建設(shè)

3.1 終端選配

針對架空線，出站開關(guān)及樞紐性站點(diǎn)必須采用“三遙”配置，而支線上的一般分段點(diǎn)及支線上的末端站點(diǎn)一般采用“一遙”配置方案；針對電纜網(wǎng)，城區(qū)多為雙環(huán)網(wǎng)或雙射網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對于可能成為環(huán)網(wǎng)連接點(diǎn)的末端站點(diǎn)必須采用“三遙”配置，可能成為線路匯集點(diǎn)的站房必須采用“三遙”配置，而支線末端的配電站房或環(huán)網(wǎng)柜可以考慮采用“兩遙”配置。

“一遙”終端采用改進(jìn)的架空線路故障指示器，應(yīng)用無線通訊技術(shù)與太陽能取電技術(shù)，解決了傳統(tǒng)故障指示器不能數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳的缺點(diǎn)和終端工作電源問題；“二遙”終端采用改進(jìn)的電纜線路故障指示器，增加了遙信、遙測功能，并能通過多種通信方式將采集數(shù)據(jù)上傳主站。配電自動化主站接收到上傳的故障告警信號，根據(jù)實(shí)時(shí)拓?fù)浜椭悄芄收显\斷定位算法，可以迅速判斷故障發(fā)生時(shí)間地點(diǎn)、故障類型，即：

1）配電室、環(huán)網(wǎng)柜、以負(fù)荷開關(guān)為主的開關(guān)站應(yīng)選用站所終端（DTU）。

2）柱上開關(guān)應(yīng)選用饋線終端（FTU）。

3）架空線路或不能安裝電流互感器的電纜線路，可選用具備通信功能的故障指示器。

4）以斷路器為主的開關(guān)站可選用保護(hù)與測控合一的綜合自動化裝置或遠(yuǎn)動裝置（RTU）。

3.2 配電自動化終端防誤控裝置

配電自動化終端防誤控裝置包括有遙控合、分閘回路，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于：所述的合、分閘回路上加設(shè)有一用于預(yù)先控制的預(yù)控按鈕，該按鈕的常開觸點(diǎn)連接于遙控分閘與合閘的電路中。

該防誤控裝置在配電自動化終端原有裝置的基礎(chǔ)上增加了“預(yù)控”按鈕，通過將“預(yù)控”按鈕的常開觸點(diǎn)連接至遙控“分閘”與“合閘”線路中，僅僅按住“分閘”或者“合閘”按鈕無法使得整個(gè)線路連通，必須將“預(yù)控”按鈕同時(shí)按住，整個(gè)完整的分合閘回路才能夠順利成環(huán)。

3.3 配電自動化終端連接裝置

配電自動化終端連接裝置為公母插頭，為防插錯(cuò)航空電纜插頭，公、母兩端分別與連接線纜及終端相連，公頭接在線纜側(cè)，母頭接在終端側(cè)。

由于公母插頭具有唯一對應(yīng)的公端與母端，當(dāng)將其分別與相對應(yīng)的終端與連接線纜連接時(shí)，不同的公母插頭無法連接至不對應(yīng)的公頭母頭，可避免接錯(cuò)線纜。

4 結(jié)論

通過對閩清配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)，將會大大提高該地區(qū)供電可靠率和供電服務(wù)質(zhì)量水平，具有較高的社會及經(jīng)濟(jì)效益。在該過程中人員要把握好配電自動化主站、配電通信網(wǎng)、配電自動化終端三部分建設(shè)內(nèi)容，結(jié)合自動化技術(shù)、通信技術(shù)、配電技術(shù)等對設(shè)備裝置進(jìn)行完善，構(gòu)建科學(xué)的配電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，這樣才能夠從本質(zhì)上提升配電自動化系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和有效性。

參考文獻(xiàn)

[1]劉健，林濤，趙江河，等.面向供電可靠性的配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（11）：52-60.