探讨配电自动化系统中的功能设计

2018-05-23邓敏贤

建材与装饰 2018年21期

邓敏贤

（广东景胜电力工程有限公司广东佛山 528000）

1 前言

当前的电力系统由配电、发电、变电、输电、用电及相关通信、自动化调度、继电的保护等设备所构成。针对配电网来讲言，其构成包括配电的一次设备、二次设备，配电的一次设备有馈线、断路器、降压的变压器及各类开关与刀闸等设备。配电的二次设备构成包括自动的装置、继电保护、计量与测量的仪表、通信与控制的装置等。配电自动化是包含了多门学科的技术性工程，其涉及到计算机与自动化及通信与网络的技术等诸多学科为一体综合性的技术。达到配电自动化是想促使配电网更安全、可靠、经济的运行，与此同时于技术支持上为提升供电稳定性、保证供电的质量、健全管理及增加经济的效益而提供信息化及数字化方式。对于整个的电力系统讲，配网和各个单位用户有着密切的关联。所以，其供电的质量、可靠和安全性均具有较高要求。可按照电压的等级与功能不同对配网分类（如表1）。

表1 配网分类

2 配电自动化系统总体的结构

配网系统总体的结构是由配电的主、子站、终端及通信四大系统（如图1所示）所构成。配电的主站是主要存储、处理信息及人机的互动等，各类应用功能实现的关键性核心就是配电主站。配电的子站是主站与终端之间相互连接的中间层，其主要是对配电的信息进行汇集，还能按照自身切实的运用需求将区域监控的功能于子站内配置。配电的终端是一次设备自动化的一种设备，其安装于运作地点。按照现场所需的具体功能的不同，选择不同类型的终端。然而作为完成传输信息的系统可有效合理匹配连接配电的主、子站及终端此三项功能。配电的系统与另外部分功能的运用系统能以交互信息的总线使它们彼此间互连，还能够以信息交互的总线来实现其它的诸多运用作用。

图1 配电自动化系统总体的架构

3 配电自动化系统中的功能设计

配电自动化的系统结构属于分层信息的系统，对信息采取逐级传输的方式。其构成主要包括配电自动化的主站与子站及配电自动化的远方终端与通信网络等。

3.1 配网自动化的主站系统

构成配电自动化系统的重要部分就是配网自动化的主站系统，对其设计的时候需对系统整体建设的原则做足够的思考，突显“互动化、信息化、自动化”等特点。为促使配网的系统对主站系统部分功能的条件可以更好达到，应在设计时遵守扩展性、可靠性、安全性、标准性的原则。针对不同区域配网的规模建设，需按照此区域配网的规大小、它的应用及实际的需求等情况来综合配置与此区域配网规模相适合的主站。建设时应统一的规划、分步的建设。配电的主站需融合多类功能，比如用电信息的采集、生产管理及调度的自动化等。配电的主站系统其硬件设计所应用到的设备需具备一定的通用性且标准化，如此便具备良好的可替代性及开放性，并在一定程度上保障了其在安全性及可靠性等方面的性能。

3.2 主站系统的SCADA功能

3.2.1 数据的采集功能

数据的采集通常是经监测装置（比如：FTIJ、TTU、DTU）对其所辖配电网实时监测的数据加以数字量采集、控制、处理。包括了模拟量及状态量的采集。模拟量的采集是针对各变电所及部分配电线路f，P，I，Q与控母、合母的电压、各母线的电压及其它需测量的值加以收集。状态量的采集是对于开关位置及闸刀位置信号的状态等部分状态量的信号加以采集。

3.2.2 状态显示的功能

经显示样式、颜色的不同、监测端口有事故画面弹出部、分状态量闪烁等显示出事故遥信的变位及经保持声音与数据不变化等的状态将通道的状态等设备运行的状态反映出来。

3.2.3 远方控制及交互操作

由监测端下发给主站的系统控制的指令以此来操作远方的终端设备，从而完成终端设备的动作。经过监控断人机的界面窗口完成置位、遥控、确认报警等一系列的操作。

3.2.4 事件告警及事故追忆的功能

事件告警的功能有着分区分流的功能，其报警有四类，分别为越限、工况、变位和事故报警四类。将若干时间范围里于电力系统当中主要的参数在各开关变位的前后记录与追忆事故，当出现故障或是发生事故之后来分析应用。

3.3 馈线自动化

馈线自动化是配网自动化中一个重要的组成内容，是主要利用其监控配网的系统。若想达到馈线的自动化不仅需具有环网供电配网的结构，还应具备环网、负荷的开关等具备远程操控的机构。若想达到馈线自动化的首要要求是在人机交互的接触面内所需监控的装置务必能达到三遥的作用，能够经人机的界面完成远程的遥控。配电自动化的主站按照配电自动化的子站上所上传的部分信息，比如变电所继电保护的信号、开关的故障跳闸以及终端故障的信息等部分故障类信息，从而对造成此故障类型及其位置加以确定，之后再选择报警的方法发送告警消息，比如发出文字、语音等告警方式，从而查出配网线路发生故障问题的位置。

3.4 WEB的发布功能

经WEB电力数据的浏览系统，能完成主站系统和其它的系统间交互数据，自动化系统报表、曲线、接线图等各画面都能转化为WEB的页面，并管理客户端的用户权限，调度中心经查看浏览器对配电网运行的切实状况进行监测与观察。

3.5 配网网络的分析功能

此功能中拓扑分析是配网全部应用分析的前提。按照配网的模型，可以分划此模型带电的范围并且动态着色，然后分析明确配电的范围供应供电的源点及各点供电路线的方法。按照不同的接线图设备而模型的构造发生改变，按照配电实时的信息不断更新而其状态发生相应的改变。

3.6 配电自动化的子站

在设计配电子站时，首先应考虑直接将配电终端和配电的主站相连接，降低发生配网故障的点。根据配网系统的现实需要及配网的构造而使用达到标准的配电网子站。配电线路万一出现故障，则子站可自动的判断与隔离故障出现的位置，对未出现故障的区域而继续稳定快速的供电。

3.7 终端系统

在设计配电终端时，应当尽量的统一结构及配置，另外接线的方式也需统一，让其能够向着智能电网目标而发展。创建集成度比较高，且又能够便于操作模块化及能扩展等作用，使其最终实现即插即用的目的。

3.8 通信系统

创建配电通信的系统应对现存的通信资源加以使用，考虑且满足配电自动化的要求，将覆盖所有的终端作为目标，给接进配电终端的信息而创建满足条件的通信系统。配电通信系统的通信模式分成骨干层与接入层，骨干层可选择已经建成光纤的传输网来加以扩容。接入层的网络可综合选择以配电线的载波，无线的公网，光纤、无线的专网等多类通信的办法，建立一体化通信的平台，达到多类通信方式“统接入、管理、及统一接口的规范等”（通讯系统如图2所示）。