1 通信系統(tǒng)建設(shè)
通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)系的紐帶,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。其通信方式有光纖通信、電力線(xiàn)載波、有線(xiàn)電纜、無(wú)線(xiàn)擴(kuò)頻及借助公眾通信網(wǎng)等多種。
1.1 配電自動(dòng)化通信的特點(diǎn)。①終端節(jié)點(diǎn)數(shù)多;②通信節(jié)點(diǎn)分布極其分散;③通信距離長(zhǎng);④單個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信數(shù)據(jù)量小,饋線(xiàn)自動(dòng)化FTU監(jiān)控對(duì)象是大量的線(xiàn)路開(kāi)關(guān),通信數(shù)據(jù)量較小。
1.2 配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求。①應(yīng)滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸需要;②速率應(yīng)滿(mǎn)足事故處理對(duì)通信的要求;③每一級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡可能選用單一信道通信;④信道維護(hù)量小、擴(kuò)容方便、可靠、造價(jià)低;⑤盡可能利用已有的通信和信道資源。
1.3 通信方式的選擇。由于配電自動(dòng)化通信的特點(diǎn)以及配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求,因此應(yīng)因地制宜,根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件確定合理的通信系統(tǒng),同時(shí)要考慮調(diào)度自動(dòng)化通信系統(tǒng)的建設(shè),本著可靠性高,投資少,充分利用現(xiàn)有電力線(xiàn)資源的原則。
主干網(wǎng)絡(luò)。主干網(wǎng)絡(luò)是指從配電主站到配電子站(當(dāng)設(shè)立二級(jí)主站時(shí),也包括從配電主站到二級(jí)主站)的通信網(wǎng)絡(luò),從配電主站到配電子站的通信可根據(jù)需要采用光纖局域網(wǎng)或光纖Modem方式,光纜采用電力專(zhuān)用光纜ADSS。
通信子網(wǎng)。通信子網(wǎng)是指配電自動(dòng)化FTU及TTU與配電子站之間的通信網(wǎng)絡(luò),主要考慮以下3種:①光纖Modem方式;②電力線(xiàn)載波通信方式;③雙絞線(xiàn)方式。
2 配電主站建設(shè)
配電主站是整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心,應(yīng)具備以下幾項(xiàng)功能。
2.1 配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)系統(tǒng)。配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中最基本也是最重要的部分,是調(diào)度員了解配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并進(jìn)行監(jiān)控的主要手段,它完成以下功能:①數(shù)據(jù)采集;②數(shù)據(jù)處理;③控制;④事件順序記錄(SOE);⑤報(bào)警處理;⑥時(shí)鐘同步;⑦通道監(jiān)視與統(tǒng)計(jì);⑧網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛣?dòng)態(tài)著色;⑨實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù);{10}人機(jī)交互。
2.2 配電線(xiàn)路自動(dòng)化(FA)功能。提供主站控制方式下的饋線(xiàn)自動(dòng)化功能,用于完成線(xiàn)路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù),要求適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
2.3 高級(jí)應(yīng)用功能。①電能量管理;②配電網(wǎng)拓?fù)浞治觯虎叟潆婋娔芰款A(yù)測(cè);④配電網(wǎng)潮流分析與計(jì)算;⑤短路電流分析;⑥電壓控制和無(wú)功優(yōu)化;⑦可靠性管理;⑧線(xiàn)損管理分析;⑨配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析。
2.4 地理信息系統(tǒng)。配電地理信息系統(tǒng)(GIS)是建設(shè)配電管理系統(tǒng)(DMS)的基礎(chǔ),配電管理應(yīng)通過(guò)GIS軟件技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)管理,把DMS中實(shí)時(shí)控制和離線(xiàn)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合,形成一個(gè)具有空間概念(地理環(huán)境信息)和基礎(chǔ)信息(電網(wǎng)信息及用戶(hù)信息)的分層管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù),既能方便地進(jìn)行查詢(xún)和管理,又為電力系統(tǒng)運(yùn)行管理提供一個(gè)有效的、具有地理信息的網(wǎng)絡(luò)模型,并為DMS提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),支持系統(tǒng)許多應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和其他功能的實(shí)現(xiàn)。能夠在地形圖的基礎(chǔ)上管理配電網(wǎng)資料和非圖形參數(shù),真實(shí)反映電網(wǎng)線(xiàn)路的實(shí)際走向、各種電力設(shè)備的地理位置,所屬電力用戶(hù)的供電方式等各種信息。
2.5 配電網(wǎng)應(yīng)用分析(PAS)功能。對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算,為調(diào)度員提供輔助決策,包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無(wú)功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等。
2.6 與其他應(yīng)用系統(tǒng)的接口。根據(jù)生產(chǎn)和管理的要求,配電主站系統(tǒng)需要與其他應(yīng)用系統(tǒng)交換數(shù)據(jù),給供電企業(yè)內(nèi)部其他部門(mén)提供配電網(wǎng)信息,通常配電自動(dòng)化系統(tǒng)外部接口軟件有:①調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng);②負(fù)荷管理系統(tǒng);③遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng);④GIS管理系統(tǒng);⑤營(yíng)銷(xiāo)管理系統(tǒng);⑥客戶(hù)呼叫中心;⑦局用MIS系統(tǒng)等。
2.7 Web發(fā)布軟件。配電自動(dòng)化的主站軟件應(yīng)具有Web發(fā)布功能,一是實(shí)現(xiàn)瀏覽功能,用戶(hù)通過(guò)瀏覽器就可以對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行了解和分析,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化辦公;二是實(shí)現(xiàn)基于Web的遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理,能通過(guò)網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)具有工作站應(yīng)用軟件通用的功能。涉及的技術(shù)有基于Web環(huán)境下可交互圖形界面的開(kāi)發(fā),用戶(hù)認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全等。
配電主站的建設(shè)應(yīng)遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實(shí)施”的原則,在規(guī)劃時(shí)要考慮系統(tǒng)的安全可靠、實(shí)用和易于擴(kuò)展。配電主站管理的對(duì)象是配電線(xiàn)路中的設(shè)備,而調(diào)度管理的是變電所內(nèi)的設(shè)備,兩者結(jié)構(gòu)類(lèi)似,因此從投資和系統(tǒng)投入運(yùn)行后維護(hù)管理的方便性考慮,對(duì)于縣級(jí)電網(wǎng)宜考慮配、調(diào)一體化的主站設(shè)計(jì)方案。