配网自动化及通信系统的规划建设_李文伟著

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高设备利用率,提高企业的经济效益和工作效率,并可以为用户提供自动化的用电信息服务和其他服务。

1现状

我国的配网自动化系统从20世纪90年代开始试点工程的实践,虽然已经取得了一些成果并积累了不少经验,但仍然存在以下问题。

1)配网自动化系统功能定位未能充分反映供电企业的实际需求。

2)技术方案不能针对不同的配网架特点和要求,合理选择配网信息采集以及监控的应用类型和配置。

3)系统效益低,试点系统缺少规模效应。

4)在馈线自动化方面,过分强调快速(1min 以内)完成电网故障隔离,没有考虑针对不同的供电可靠性要求来设计不同的故障隔离和恢复教训,结合创国际先进供电企业的标准,深圳供电局重新启动了配网自动化试点的研究工作,提出了建设实用型配网自动化系统的基本思路及相应的规划建设原则。

2规划原则

深圳供电局配网自动化的建设应按照“经济实用、技术先进,因地制宜、分步实施,合理利用、适当改造,统筹兼顾、协调发展”的总体原则进行规划建设,具体应遵循以下原则。

1)以全面提高配网运行及管理水平为主要目标,实现配网实时监控。

2)注重自动化功能的实用性原则,尽量扩大对配网运行的监控范围,以求最大限度地发挥配网自动化的综合效益。

3)遵循开放性原则,应具备良好的可扩展性和可用性。

4)遵循安全、可靠、稳定的原则,遵循国家有关部门关于信息安全的有关规定,从系统架构、软硬件技术、通信系统、功能体系等方面保证系统运行的安全、可靠和稳定。

5)立足现有的配电一次网架基础。

6)针对城区现状和特点,在整体规划的基础上,因地制宜,分区域、分阶段对各个城区做出相应的建设规划。

7)坚持不懈地改进和完善生产管理制度和管理流程,不断创新,切实提高管理水平。

3配网自动化系统结构

配网自动化体系结构决定了配网监控数据的流程、通信系统设计以及工作管理流程,是规划的重中之重。选择一种实用、稳定、可持续发展的体系结构,对整个配网自动化的建设和发展是至关重要的。

深圳供电局采用分散的监控模式,建立一套配网自动化主站系统,如图1所示。所有数据集中采集到主站,由配网主站和各远程监控工作站共同实现监控功能。

图1深圳供电局的配网自动化系统结构Fig.1Structure of distribution network automation system in Shenzhen Power Supply Bureau

在纵向结构方面,配网自动化主要包括主站层、通信层(含配电子站)与终端设备层。根据不同的通信模式采用不同的组网方式:如采用公共无线通信网,则终端设备信息直接传送到主站;如采用有线专网,终端设备与配电子站(可根据实际需要选配)连接一起,组成专用网络把数据传送至配网自动化主站系统。

3.1主站模式

配网自动化主站系统集中采集处理深圳城区范围内配电网运行信息,采集终端的数据统一集中到市局配网自动化主站系统的中心数据库中。下属各区局客户端在管辖权限范围内可以远程访问和使用,实现各个区局配电网的运行、维护、监控和管理。

3.2配网终端

配网自动化的建设不需对配网一次网架结构进行大规模改造。对配网自动化的要求是:以遥信为主,实现城区电缆网故障指示器的信号回传,缩短故障排查时间;以遥测为辅,监测重要公用变压器的负荷。

配电终端的功能至少包括:支持接入各种类型的故障指示器;开关状态、电流、电压量采集,馈线运行状态监视;故障检测及故障判别功能,故障信息主动上报主站;支持多种通信方式,提供DL/T 634.5101-2002,DL/T634.5104-2002,DNP3.0等多种通信协议;失电或通信中断后数据长期保存,支持历史数据补充上传。

3.3通信模式

配网通信技术是基于信息技术的配电网管理的关键技术之一,通信系统的好坏从很大程度上决定了自动化系统的优劣。由于配网通信具有点多面广的特点,且现场条件复杂多变,没有一种通信方式能够满足配网自动化通信的全部要求,因此配网自动化宜采用综合的、混合的通信方式。

考虑到配网通信对实时性、可靠性和安全性的特殊要求,随着通信手段的不断更新,目前可供选择的通信方式有多种。按照传统的分类方法,可简单地分为有线方式(包括架空明线或电缆、电力线载波、光纤等)和无线方式(包括CDMA,GPRS,EDGE等)。

1)光纤通信。光纤通信以可靠性高、保密性和抗干扰能力强(适用于强电磁干扰的场合)、高带宽及传输距离远等优点,成为配网自动化“三遥”站点通信方式的首选。目前,应用配网自动化的光

电力系统通信2009,30(196)6

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纤通信技术主要有光Modem 、MSTP 、EPON 和工业以太网。考虑到网管和组网的局限性,一般不采用光Modem ;MSTP 技术的优点是业务接入灵活多样,但受现场环境制约,可以考虑配网骨干的节点;EPON 技术具有节省光纤资源、带宽高等优点,对辐射性组网方式有一定优势,但网管性能需要进一步加强;工业以太网技术的优势主要体现在能适应特殊环境,稳定性强,并且环状组网可靠性高,但因很多设备都采用私有协议,所以存在不同厂家设备之间的互联互通问题。总的来说,

MSTP ,EPON 和工业以太环网这些技术各有优缺

点,在不同场所可以选择不同的技术,甚至可以综合组网。深圳供电局比较看重环境的稳定性,目前选择工业以太网技术。

2)载波通信。虽然载波通信的传输速率不高,

但现有的技术水平可以满足目前配网终端的数据流量要求。该技术方式对光纤通信是一个很好的补充,能解决无法敷设光缆的问题,但因为深圳供电局没有运行经验,建议选择具有代表性、可行的线路或区域进行试点,同时要认真考虑在变电站端的组网方式。

3)公网无线通信,包括CDMA ,GPRS ,EDGE 等方式,以及3G 公网。目前,配网终端的数据流

量少,实时性要求不高,采用公网无线通信方式的数据刷新速度在秒级左右,能满足配网运行需求。公网无线通信方式投资小,基本不存在投资失败的问题,应用公网无线通信方式后,配网自动化的设计、建设、调试和维护工作将得到较大的简化。公网无线通信同时具有施工速度快、能快速建立通信的优点,但考虑到安全性,深圳供电局在这次建设中只考虑在配电“一遥”、“二遥”站点实现。

4结束语

深圳供电局配网自动化建设工作量大、涉及

面广,涉及配网、通信、计算机、网络等多个技术领域,需要多部门、多专业的协作配合,还牵动多个工作流程和专业分工的更改。为了明确配网自动化的组织实施及运维管理模式,确保建设方案的顺利实施,应设立配网自动化建设的全局性、跨部门的组织机构(包括领导小组和工作小组),解决建设过程中遇到的重大技术问题并制定相关的技术和维护规范,同时需要对设备的选型严格把关,确保质量。

参考文献:

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(L )

李文伟(1977—),男,广东潮州人,工程师,从事电力系统通信及自动化研究工作。

邱利斌(1975—),男,广东梅县人,工程师,从事电力系统继电保护研究工作。

(收稿日期:2008-07-15;修回日期:2008-09-10)

Planning and construction of power distribution network automation system

LI Wen -wei,QIU Li -bin

(Shenzhen Power Supply Bureau,Shenzhen 518001,China )

Abstract:Along with the development of automation technology,new requirements have been put forward for professional management of distribution network automation.This paper introduces the background of distribution network automation system and makes some suggestions on the construction plan.The design principles and technical specifications of the distribution network automation system are also discussed in the paper.

Key words:distribution network automation;communication system;planning

·配网自动化·李文伟等配网自动化及通信系统的规划建设

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