開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置設(shè)計(jì)與配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)分析

張雪輝

摘要：當(dāng)今社會(huì)隨著對(duì)供電質(zhì)量和供電可靠性要求的提高，配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)在城區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)中的作用日益突出。在實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化時(shí)，開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置作為配電網(wǎng)底層的基本單元，其自動(dòng)化功能是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)不可或缺的重要內(nèi)容。文章對(duì)開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置的特征、發(fā)展?fàn)顩r、出現(xiàn)的問(wèn)題、應(yīng)用前景和配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r、通訊方式、要求和應(yīng)用前景進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。

關(guān)鍵詞：開(kāi)閉所自動(dòng)化；配電網(wǎng)自動(dòng)化；通信系統(tǒng)；終端裝置

中圖分類號(hào)：TM764文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）13-0110-03

電力生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五個(gè)環(huán)節(jié)有機(jī)構(gòu)成，配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)向用戶供電的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。本文旨在對(duì)開(kāi)閉所自動(dòng)化終端和配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的發(fā)展情況、開(kāi)發(fā)要求、各自存在的特征和通訊方式進(jìn)行闡釋，并就開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置和配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景進(jìn)行分析。

1開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置的特征、發(fā)展、要求和設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1開(kāi)閉所自動(dòng)化終端的特征

1.1.1提供不間斷的電源

開(kāi)閉所自動(dòng)化終端具有當(dāng)饋線發(fā)生故障時(shí)，也可以不因?yàn)轲伨€環(huán)路出現(xiàn)永久性故障導(dǎo)致全線停電而停止供電功能。提供可靠的，源源不斷的電源是配網(wǎng)終端開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中首要考慮的問(wèn)題；

1.1.2具有遠(yuǎn)程維護(hù)、診斷和自診斷功能

由于開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置分布較廣、數(shù)量非常大，由此帶來(lái)的一系列安裝、維護(hù)、調(diào)試就非常大，因此開(kāi)閉所自動(dòng)化終端必須具有很高的可靠性和自我修復(fù)能力；

1.1.3具有靈活的可擴(kuò)展性

開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置可以監(jiān)控雙母線多個(gè)進(jìn)出線的容量，由于城市電網(wǎng)的需求較大，因?yàn)殚_(kāi)閉所自動(dòng)化終端必須具有很高的擴(kuò)展容量才能滿足各行各業(yè)的需要；

1.1.4滿足室外環(huán)境的要求

我國(guó)領(lǐng)土廣闊、幅員遼闊。南北方自然條件千差萬(wàn)別。這就對(duì)開(kāi)閉所自動(dòng)化終端提出了一個(gè)不小的課題，即必需適應(yīng)各種氣候、水溫和天氣的影響。尤其是克服極端高、低溫和大風(fēng)暴雨雪等不良天氣帶來(lái)的限制條件，更好地發(fā)揮功效；

1.1.5具有故障自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別功能

這是開(kāi)閉所自動(dòng)化終端最重要的特征。在饋線故障情況下必須快速、準(zhǔn)確地識(shí)別因?yàn)楣收蠈?dǎo)致的線路中斷，判斷發(fā)生故障的類型。

1.2開(kāi)閉所自動(dòng)化終端的發(fā)展?fàn)顩r

目前開(kāi)閉所自動(dòng)化裝置主要在我國(guó)北京、上海、廣州、深圳等一線大城市發(fā)展，二線、三線城市也處于萌芽階段?？傮w而言，我國(guó)發(fā)展開(kāi)閉所自動(dòng)化終端起點(diǎn)高、發(fā)展較快，也比較接近前沿，但這都是在充分引進(jìn)國(guó)外同類先進(jìn)行業(yè)的優(yōu)良技術(shù)的基礎(chǔ)上取得的成就，我國(guó)的開(kāi)閉所自動(dòng)化終端仍然在可靠性、可維護(hù)性和性價(jià)比方面有待提高和改進(jìn)。

1.3開(kāi)閉所自動(dòng)化終端開(kāi)發(fā)的要求

我國(guó)開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置一般安裝在10千伏開(kāi)關(guān)附近，工作環(huán)境惡劣而且數(shù)量眾多，安裝不方便。為此本產(chǎn)品面臨緊迫的發(fā)展必須切實(shí)提高可靠性，要延長(zhǎng)平均無(wú)故障時(shí)間；改善終端產(chǎn)品的可維護(hù)時(shí)間，就是要減少?gòu)S家的服務(wù)成本，提高用戶使用該產(chǎn)品的服務(wù)時(shí)間，對(duì)于雙方都有好處；充分利用近年來(lái)發(fā)展的新技術(shù)、新設(shè)備、新理念對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)改造，降低產(chǎn)品的加工成本，同時(shí)也要提高本產(chǎn)品的性價(jià)比。以上均為開(kāi)閉所自動(dòng)化終端在發(fā)展中的問(wèn)題和改進(jìn)策略。

1.4開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、器件選型、硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等方面。要滿足戶外安裝、接線便利、調(diào)試容易的結(jié)構(gòu)要求，器件要能自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別故障，硬件也要調(diào)試、維護(hù)和互換，更要有完備的軟件體系和成熟快速、穩(wěn)定性高的饋線識(shí)別算法。

2配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的發(fā)展、通訊方式和要求

2.1配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，是配網(wǎng)自動(dòng)化的神經(jīng)系統(tǒng)。配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的改變、配電網(wǎng)的優(yōu)化均通過(guò)通信系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于通信。近年來(lái)，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，電力行業(yè)、電力系統(tǒng)的建設(shè)也處于一個(gè)蓬勃發(fā)展的新階段。相關(guān)的電力技術(shù)也不斷的發(fā)展，從最初的時(shí)限順序送電裝置、自動(dòng)隔離故障區(qū)、加快查找線故障地點(diǎn)，到后來(lái)應(yīng)用電子自動(dòng)控制技術(shù)。這些進(jìn)步及時(shí)地填補(bǔ)了電力企業(yè)在信息化建設(shè)中的不足。再到后來(lái)伴隨著計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)的發(fā)展，逐步地形成了包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自動(dòng)隔離及恢復(fù)供電、電壓調(diào)控、負(fù)荷管理等實(shí)時(shí)功能在內(nèi)的配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)。我國(guó)配網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的同時(shí)，存在的問(wèn)題也相對(duì)突出。由于我國(guó)配電網(wǎng)的建設(shè)長(zhǎng)期以來(lái)一直未被重視，使得我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)程遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，這就需要國(guó)家給予優(yōu)惠的資金、政策扶持，以取得技術(shù)上的突破和節(jié)奏上的跟進(jìn)。

2.2配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的通訊方式

配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的通訊方式主要有光纖通信、電力載波、無(wú)線通信、電話線和雙絞機(jī)。利用光纖通信時(shí)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，它也成為配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)最重要、最關(guān)鍵的通訊方式。這種方式在初期投資時(shí)較大，但隨著光通信設(shè)備的價(jià)格不斷下降，有可能成為比較實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)通信方式。電力載波通信利用輸電線路作為傳輸?shù)幕痉绞剑蚨仨毧朔芈分械碾娐饭收?，最大限度地減少電能損失。無(wú)線通信系統(tǒng)利用公共頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通信通道設(shè)備具有投資小、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但由于城市內(nèi)部高大建筑的遮擋，使其傳輸距離受到了一定的限制，因此它適合用于分布半徑小、數(shù)量少的中小城市配網(wǎng)自動(dòng)化。電話線通信就是利用現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)為依托，采用調(diào)制解調(diào)器和公用電話網(wǎng)的交換機(jī)系統(tǒng)，在兩個(gè)通信實(shí)體之間建立起通信通道。

2.3配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的應(yīng)用要求

可靠性通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)接的紐帶，主站與終端設(shè)備間的信息交互都是通過(guò)通信系統(tǒng)完成，因此必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的功能；尋址量大通信系統(tǒng)不僅要滿足目前及未來(lái)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，還要考慮系統(tǒng)功能升級(jí)的要求；經(jīng)濟(jì)性通信系統(tǒng)的投資不能太大，以免影響配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的總體經(jīng)濟(jì)效益；雙向通信主站不僅要向終端下發(fā)控制命令，還需接收終端上傳的數(shù)據(jù)。

3開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置和配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景

3.1開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置的應(yīng)用前景

電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動(dòng)化是當(dāng)今電網(wǎng)建設(shè)的熱點(diǎn)，現(xiàn)代化社會(huì)需要充足、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能效應(yīng)。大城市供電負(fù)荷密度大、供電方式復(fù)雜、覆蓋人群和區(qū)域密集、可靠性要求也高，因此，通過(guò)對(duì)開(kāi)閉所自動(dòng)化終端的運(yùn)行、控制、調(diào)度和維護(hù)成為了解決這些復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)鍵。2009年，中國(guó)提出了智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，未來(lái)10年間，到2020年后必將建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。為此，開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置的市場(chǎng)前景看好。

3.2配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景

配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)主要應(yīng)用于改善用電條件、防止用電線路故障、保障電力安全和緩解電力緊張趨勢(shì)。同時(shí)它在可持續(xù)發(fā)展道路上也有效彌補(bǔ)了電力能源短缺局面給工業(yè)生產(chǎn)、居民生活帶來(lái)的不便影響，配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)必定在未來(lái)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展發(fā)揮先導(dǎo)性作用。

4結(jié)語(yǔ)

開(kāi)閉所自動(dòng)化終端裝置和配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、推廣和應(yīng)用都是為了盡可能地縮小故障電力線路范圍，提高配網(wǎng)的供電能力，增加系統(tǒng)可靠性，提高用電效率和電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。它們?cè)陔娏δ茉纯沙掷m(xù)發(fā)展的進(jìn)程中，能夠增加巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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（責(zé)任編輯：劉艷）