鄭朋興

摘 要：經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展帶動了我國居民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因此，不管是在居民生活，還是在工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，對電力的需求越來越大，這就要求電力企業(yè)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，提高技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量可靠的電能，滿足人們的需求。本文對電力工業(yè)中配電系統(tǒng)的自動化發(fā)展進(jìn)行分析，通過分析配電系統(tǒng)自動化發(fā)展中出現(xiàn)的問題，提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；自動化；問題；集成

1 配電系統(tǒng)自動化發(fā)展中的兩個問題

基于單項(xiàng)自動化林立的配電系統(tǒng)“多島自動化”，如圖1所示（虛線表示有關(guān)系統(tǒng)之間互不相連或有縫集成，陰影灰度表示各個自動化島）。

圖中，系統(tǒng)集成的綜合自動化共有3個信息層次：實(shí)時層、管理層、網(wǎng)際層。陰影部分的管理層，接于內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet），通過因特網(wǎng)（Internet）與網(wǎng)際層通信。

2 多島自動化的系統(tǒng)集成

如圖1所示，由SCADA/DMS平臺以及信息系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)組成的多島自動化系統(tǒng)，不僅可以使配電網(wǎng)中的信息系統(tǒng)通過以太網(wǎng)及專用網(wǎng)進(jìn)行連接，提高了信息的利用效率，還可以對配電網(wǎng)進(jìn)行故障定位，找到故障發(fā)生的線路段，并分析其原因。因此，在多島自動化系統(tǒng)中逐漸向著功能集成的方向發(fā)展。系統(tǒng)集成的核心是分層次的信息共享，其信息流向管理如圖3所示。

如圖所示，在配電系統(tǒng)綜合化的數(shù)據(jù)流向中，主要分為三大部分，分別是實(shí)時層、管理層以及網(wǎng)際層，三者相互聯(lián)系又互為獨(dú)立。

實(shí)時層主要包含著配電網(wǎng)的自動化設(shè)備，是用戶可以直接接觸的一層，用戶可以在實(shí)時層中查看有關(guān)自己電量的使用情況。

管理層主要是通過網(wǎng)絡(luò)交換器把數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)時層中，其數(shù)據(jù)主要保存在信息系統(tǒng)中，信息系統(tǒng)主要通過管理信息應(yīng)用數(shù)據(jù)和能量交易數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的安全和精確，為實(shí)時層傳遞真實(shí)的數(shù)據(jù)。

網(wǎng)際層主要是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要是傳遞信息和連接管理層與實(shí)時層。

由于各變電站的實(shí)際情況不一樣，對于各系統(tǒng)之間的設(shè)置需要根據(jù)配電網(wǎng)的需要進(jìn)行選擇。

3 發(fā)展中的配電系統(tǒng)自動化

3.1 SCADA/LM/DMS平臺

隨著變電站自動化系統(tǒng)的不斷發(fā)展，運(yùn)用SCADA/LM/DMS平臺能夠使系統(tǒng)內(nèi)各個系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，使系統(tǒng)各種功能配置在一個系統(tǒng)之下，方便了系統(tǒng)的管理和操作。

在變電站中，其規(guī)模的大小也影響著SCADA/LM/DMS平臺作用的發(fā)揮，如在規(guī)模較小的變電站配電網(wǎng)中，一般只需要主站對平臺控制即可。

要特別注意的是在配電網(wǎng)中需要科學(xué)合理地設(shè)計線路負(fù)荷，保證線路負(fù)荷在正常的狀態(tài)才能使電流穩(wěn)定，為用戶提供安全穩(wěn)定的電能。

3.2 變電站綜合自動化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變電站逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化控制，并且安裝了實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，為變電站的自動控制提供了精確的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在其自動化控制系統(tǒng)中，計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用，使變電站設(shè)備能夠與計算機(jī)連接，操作人員通過計算機(jī)下發(fā)指令對設(shè)備進(jìn)行控制，通過監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)了無人化變電站，并取消了大控制室設(shè)計和分散布置，節(jié)約了變電站建設(shè)的成本。

變電站綜合自動化發(fā)展減少了成本建設(shè)的投入，并減少了控制環(huán)節(jié)，方便了對配電網(wǎng)的管理。對室外線路設(shè)計及設(shè)備布置來說，必須要根據(jù)變電站的實(shí)際情況，在國際標(biāo)準(zhǔn)下對配電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全。

3.3 環(huán)網(wǎng)故障定位、隔離和恢復(fù)供電系統(tǒng)

這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是建立了應(yīng)急機(jī)制，能夠在故障發(fā)生時在保證正常供電的情況下對故障進(jìn)行維護(hù)，恢復(fù)配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障線路及變電設(shè)備的荷載，使線路保持正常的負(fù)荷狀態(tài)。一旦線路或者變電設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會通過分級控制的方式斷開斷路器及控制器，使電流不通過該故障線路或者設(shè)備，再通過遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)對故障點(diǎn)進(jìn)行分析，找出發(fā)生故障的原因，維修人員通過數(shù)據(jù)提示找到故障點(diǎn)，并制定相應(yīng)的措施來維護(hù)線路；另一方面，故障發(fā)生后配電網(wǎng)線路會通過其他線路保證正常供電模式，直至故障點(diǎn)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)，保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3.4 多功能數(shù)字分時電度表系統(tǒng)

多功能數(shù)字分時電度表系統(tǒng)包括計算機(jī)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、查詢系統(tǒng)以及信息處理系統(tǒng)，主要的設(shè)備有數(shù)字化儀表、顯示器、通信設(shè)備以及計算機(jī)設(shè)備等。用戶在安裝了電度表之后，可以隨時查詢用電情況，并明確電費(fèi)，如果出現(xiàn)誤差，用戶可以通過查詢系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)進(jìn)行糾正，電力企業(yè)在收到用戶信息之后，根據(jù)用戶電量的使用情況，給用戶答復(fù)，及時解決用戶的問題，同時也為電費(fèi)的收繳提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。

電度表的功能越來越齊全，這在城市線路網(wǎng)建設(shè)中極大地方便了線路故障維修，對電力企業(yè)在市場競爭中具有重要的推動作用。用戶通過使用電度表查詢用電量及費(fèi)用，明確自身用電情況。在繳費(fèi)方面，用戶可以通過電力企業(yè)客戶端等平臺進(jìn)行支付，甚至可以自動結(jié)算，使電力企業(yè)與網(wǎng)絡(luò)銀行深化了合作。

3.5 管理信息系統(tǒng)

從目前的來看，管理信息系統(tǒng)主要是SCADA/GIS系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立主要是通過因特網(wǎng)的連接以及網(wǎng)絡(luò)路由器與網(wǎng)際層和實(shí)時層進(jìn)行連接的，實(shí)現(xiàn)了用戶通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行繳費(fèi)，方便了用戶，從而減少了電力企業(yè)營業(yè)廳的業(yè)務(wù)，使用戶能夠通過第三方支付平臺進(jìn)行電費(fèi)支付。

傳統(tǒng)上的管理信息系統(tǒng)（MIS），以專用網(wǎng)、專用信道和圖形用戶界面為其特征，顯然不適于提供電力交易使用。這又是考慮電力市場發(fā)展時提出的一個挑戰(zhàn)：是使傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)和今后的交易信息系統(tǒng)并行發(fā)展，還是對現(xiàn)有的MIS進(jìn)行改造、使之適應(yīng)今后電力市場的發(fā)展。事實(shí)上，一些面臨發(fā)電市場壓力的網(wǎng)省級調(diào)度中心已經(jīng)按后者行事，并已改造就緒了。

4 結(jié)語

綜上所述，本文通過分析配電系統(tǒng)自動化的發(fā)展，明確了配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的構(gòu)成單元，并分析了自動化系統(tǒng)的走向。發(fā)電企業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的大背景下，要積極開拓創(chuàng)新，研發(fā)新的技術(shù)、新設(shè)備，向著節(jié)約成本、保護(hù)環(huán)境以及方便用戶的方向發(fā)展；在系統(tǒng)優(yōu)化上，建立功能齊全的用戶服務(wù)系統(tǒng)，方便用戶的查詢，為用戶提供精確的用電數(shù)據(jù)，同時也減少了人工成本。此外，作為綜合自動化管理系統(tǒng)，為維護(hù)變電站及配電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了便利，對發(fā)電企業(yè)來說，優(yōu)化系統(tǒng)配置，不斷推進(jìn)配電網(wǎng)的自動化發(fā)展依然任重道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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