配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、    配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)    張鑫【摘要】本文圍繞調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，首先分析了配網(wǎng)自動化的基本內(nèi)容，進而詳細論述了調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程，最后，本文論述了調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的未來改造方向，以期能夠為我國調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)提供參考?！娟P(guān)鍵詞】調(diào)配一體；配網(wǎng)自動化系統(tǒng)；設(shè)計；實現(xiàn)中圖分類號：tv文獻標識碼： a一、前言調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計必須要符合每一個地區(qū)的實際情況，必須要按照當?shù)氐呐潆姾陀秒娦枰M行系統(tǒng)設(shè)計。同時，在構(gòu)建系統(tǒng)的過程中，要秉承節(jié)約成本，提高效率的原則。二、配網(wǎng)自動化的基本內(nèi)容1

2、、基本概念。配網(wǎng)自動化是一個集成化的自動化系統(tǒng)，能夠在在線狀態(tài)下，對配電網(wǎng)各環(huán)節(jié)設(shè)備進行實時監(jiān)控、協(xié)調(diào)與管理，進而對整個配電網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)、配調(diào)自動化主站系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等組成。供電局的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)則由配電自動化系統(tǒng)和配電設(shè)備的管理自動化系統(tǒng)組成，這是兩個相對獨立的系統(tǒng)，都是通過數(shù)據(jù)庫的映射來對配電測控終端的數(shù)據(jù)進行實時共享。2、目標。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主要目標就是提高城市供電的可靠性，在改善城市的電能質(zhì)量基礎(chǔ)上進而提高電力管理效率和經(jīng)濟運行效率。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要通過各個組成系統(tǒng)，如配電子站系統(tǒng)、配電主站系統(tǒng)和戶外測控終端等，運用計算機網(wǎng)絡(luò)和科技技術(shù)對配電網(wǎng)絡(luò)進行實時

3、的監(jiān)督、控制。同時，通過建立基于gis的dms系統(tǒng)和建設(shè)da來實現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)的在線與離線、電網(wǎng)信息與用戶信息、地理圖形和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有效監(jiān)控，為配電管理提供了完整的時間與空間相結(jié)合的現(xiàn)代數(shù)字配電管理，能有效對配電系統(tǒng)進行規(guī)劃、設(shè)計、調(diào)度、搶修、營銷和客戶服務(wù)等，使配電系統(tǒng)住進走向現(xiàn)代化，發(fā)展為數(shù)字化供電系統(tǒng)。3、系統(tǒng)發(fā)展的主要制約因素。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展受到諸多因素的影響和制約，主要分為三個制約因素。第一，設(shè)備、線路的供應(yīng)能力不足。供電區(qū)域的設(shè)備不具備電控能力，線路不具備轉(zhuǎn)供能力，不能很好地滿足配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展條件，這就需要對其進行系統(tǒng)性的大面積網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，而這需要強大的資金作為后盾。第

4、二，配電設(shè)備點多面廣。配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要在城市的大街小巷進行全面分布，其需要更多的監(jiān)控設(shè)備和資金投入。第三，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實時需要獨立的通信網(wǎng)絡(luò)。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要饋線自動化功能作支撐來保證其實施的安全性和有效性，這就需要建立獨立的通信網(wǎng)絡(luò)，這也需要很大的投資。三、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計配網(wǎng)自動化系統(tǒng)為二層結(jié)構(gòu),即:第一層:主站,主要負責(zé)某地整個10kv及線路、設(shè)備及用戶的運行監(jiān)控和配電運行管理。第二層:配電終端,主要負責(zé)對線路、配電室的開關(guān)、配變進行數(shù)據(jù)采集和控制。即在配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝ftu并設(shè)置實現(xiàn)配電自動化，該層分為ftu和ttu。第一層主站系統(tǒng)位于某地配電調(diào)度中心,主站從各個終端獲取配

5、電網(wǎng)的實時信息,從整體上對配電網(wǎng)進行監(jiān)視和控制,分析配電網(wǎng)的運行狀態(tài),對整個配電網(wǎng)絡(luò)進行有效的管理,使整個配電系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)。還具有故障診斷、定位、隔離、恢復(fù)供電的功能,實現(xiàn)變電站10kv出線的饋線自動化。它是整個配電網(wǎng)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,主要由以下幾部分組成:1、配電網(wǎng)scada子系統(tǒng)2、饋線自動化子系統(tǒng)(fa)3、配網(wǎng)高級分析軟件(pas)第二層配電終端負責(zé)環(huán)網(wǎng)柜、柱上開關(guān)、箱式變和配電變壓器監(jiān)控,具備故障檢測、上報功能。四、主站系統(tǒng)1、主站系統(tǒng)總體設(shè)計主站系統(tǒng)是整個配網(wǎng)自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心,主站系統(tǒng)不僅具備數(shù)據(jù)采集(遙信、遙測)、報警、事件順序記錄、事故追憶、遠方控制(遙

6、控)、遠方調(diào)節(jié)(遙調(diào))、計算、趨勢曲線、歷史數(shù)據(jù)存儲和制表打印、事件記錄等常規(guī)scada功能,還具有配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷、故障隔離、網(wǎng)絡(luò)重組等功能,支持無人值班變電站接口,實現(xiàn)饋線保護的遠方投切、定值的遠方設(shè)置和修改、線路的動態(tài)著色等功能。整個系統(tǒng)主要包括配電網(wǎng)scada子系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化(da)模塊(完整的da功能包括變、配電站自動化和饋線自動化)等內(nèi)容。硬件平臺:服務(wù)器采用了支持risc技術(shù)的sun系列服務(wù)器、ibm、hp服務(wù)器,工作站則采用了dell系列pc、聯(lián)想、hp的工作站。操作系統(tǒng)內(nèi)核:采用unlx、windows nt和windows2003、windows 2008、linux多操

7、作系統(tǒng)的混合平臺。主站服務(wù)器采用高實時性、高可靠性的unix操作系統(tǒng),前置系統(tǒng)的服務(wù)器采用windows nt系統(tǒng)以滿足穩(wěn)定性和可操作性,所有工作站采用性能價格比高的pc機,安裝windows2003、2008,全面考慮運行維護人員的可操作性。網(wǎng)絡(luò):采用分流/冗余的雙網(wǎng)機制,遵循isoosi七層網(wǎng)絡(luò)參考模型、tcp/ip、x.25、ppp等。采用跨網(wǎng)解決方案,實時部分采用專用局域網(wǎng),管理部分宜采用虛擬網(wǎng)絡(luò)或路由器方式與現(xiàn)有的mis網(wǎng)共用,在邏輯上應(yīng)保證整個系統(tǒng)的安全性、一致性和實時性.數(shù)據(jù)庫:歷史庫采用關(guān)系型商用數(shù)據(jù)庫oracle,實時庫采用面向?qū)ο蟮膬?nèi)存數(shù)據(jù)庫。采用商用數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫相結(jié)

8、合的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)可同時滿足對數(shù)據(jù)的可靠管理和電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)實時性的要求。圖形人機接口:x-window, windows系統(tǒng)，unix系統(tǒng)、solaris系統(tǒng)、linux系統(tǒng)。系統(tǒng)同時支持多種通訊規(guī)約:(一)新部頒cdt規(guī)約(二)iec-870-5-101(三)應(yīng)用層支持遠動通訊協(xié)議正iec-870-5-104主站系統(tǒng)的建設(shè)符合國際和國內(nèi)的相關(guān)標準,支持互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具有良好的人機操作界面,支持色彩豐富的畫面,具備很高的系統(tǒng)安全和保密性。主站系統(tǒng)具有一套遠程維護軟件,廠家可以撥號遠程維護主站。系統(tǒng)提供可靠的安全管理機制,采用分層、分級的管理模式,與其它系統(tǒng)互聯(lián)也建有可靠的安全隔離機制,安裝

9、了必要的防火墻。2、系統(tǒng)配置圖圖1配調(diào)自動化系統(tǒng)配置示意圖3、主站配網(wǎng)自動化與調(diào)度自動化功能要點（一）數(shù)據(jù)采集；（二）數(shù)據(jù)傳輸與交換,包括與地調(diào)scada/ems系統(tǒng)、客服系統(tǒng)、mis系統(tǒng)等的交互；（三）數(shù)據(jù)處理,包括壞數(shù)據(jù)檢測、工程量轉(zhuǎn)換、制表、數(shù)據(jù)的計算和統(tǒng)計等各項功能；（四）控制功能,特別考慮控制方式和聯(lián)鎖條件的設(shè)計；（五）事件/事故報警處理,重要報警可啟動事故追憶,可自動推出相關(guān)畫面,并能事故重演。故障事項可以啟動配網(wǎng)調(diào)度工作站中da控制操作與自動處理界面gis系統(tǒng)故障處理功能；（六）人機界面的多功能性和靈活性,如:支持圖形的線路動態(tài)著色功能和潮流方向標志功能:（七）報表管理與打印輸出

10、；（八）系統(tǒng)設(shè)備管理、監(jiān)視與維護；（九）系統(tǒng)容量及性能指標的嚴格要求；（十）其它重要功能要求,如權(quán)限管理、歷史數(shù)據(jù)庫存儲、實時數(shù)據(jù)庫和商用數(shù)據(jù)庫相結(jié)合、web瀏覽功能、智能化網(wǎng)絡(luò)管理功能及系統(tǒng)容錯措施。五、配調(diào)一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的改造方向配網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的四點原則 ：1、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)在配電規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H供電條件、供電水平、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負荷性質(zhì)，因地制宜地選擇方案及其設(shè)備類型。2、應(yīng)將用戶對供電可靠性要求較高的區(qū)域作為首期實施自動化的區(qū)域，在實施前必須經(jīng)過電網(wǎng)改造，使供電半徑趨于合理，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到加強。3、以輻射網(wǎng)絡(luò)供電為主且未具備互連條件的區(qū)域，可按就地智能化目標來規(guī)劃并組織實施。4、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站原則上應(yīng)與調(diào)度自動化系統(tǒng)一體化設(shè)計。電網(wǎng)規(guī)模較大，而且基礎(chǔ)條件成熟的地區(qū)，可以進行統(tǒng)一規(guī)劃、分別建設(shè)。六、結(jié)束語綜上所述，調(diào)配一體配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計首先要明確系統(tǒng)包含的各個要素，從而有點有面的展