畢業(yè)論文關(guān)于配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用（精品） .doc

畢 業(yè) 論 文 題目： 關(guān)于配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用 專 業(yè)：電氣工程及其自動化學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 年 級：學(xué)習(xí)形式：學(xué) 號：論文作者：指導(dǎo)教師：職 稱：完成時間： 36鄭 重 聲 明本人的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立撰寫并完成的，學(xué)位論文沒有剽竊、抄襲、造假等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和侵權(quán)行為，否則，本人愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果，特此鄭重聲明。 學(xué)位論文作者（簽名）： 摘 要我國配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力市場和經(jīng)濟建設(shè)的必然結(jié)果，長期以來配電網(wǎng)的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視，建設(shè)資金短缺，設(shè)備技術(shù)性能落后，事故頻繁發(fā)生，嚴重影響了人民生活和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立，配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來越突出，形成了與電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào)的局面。國家頒布實施的電力法的貫徹后，電力作為一種商品進入市場，接受用戶的監(jiān)督和選擇，甚至于對電力供應(yīng)中的停電影響追究電力經(jīng)營者的責(zé)任。另一方面，高精密的技術(shù)和裝備對電能質(zhì)量要求，配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者考慮的主要方面。經(jīng)濟的發(fā)展對配電網(wǎng)自動化提出了更高的要求，配電網(wǎng)自動化也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。技術(shù)在發(fā)展，需求也在提高，應(yīng)參照發(fā)達國家和地區(qū)的經(jīng)驗，結(jié)合實際情況，綜合考慮近期與遠期、全局與局部、主要與次要的關(guān)系，進一步設(shè)計開發(fā)出先進、通用、標準的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，對電力市場的發(fā)展具有重要意義。文章主要對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)進行探討，并提出配網(wǎng)自動化實施中的注意問題等。 關(guān)鍵詞：電網(wǎng)建設(shè)；電力法；配電網(wǎng)自動化；電力市場abstractthe development of power distribution automation system in our country is the result of electric power market and the inevitable economic construction , the construction of the distribution network can not get a serious attention for a long time , the shortage of construction funds , backward technical equipment performance , accidents , incuring serious impact on the developmentt of peoples life and economic construction , with the development of electric power and the establishment of power market , the weak link of the distribution network is more and more outstanding , has formed the situation in which dont go well with power grid construction. the electric power law being implemented , the electric power as a commodity to enter the market , accept the supervision of the user and choices , even the power cut suddenly , the operators responsibility will be pursued on the other hand , high accuracy technology and equipment for power quality requirements of power supply , the reliability distribution network has been the main parts.economic development needs higher request of the automatic power distribution , power distribution automation system is inevitable trend of development of modern power system .technology is developing , the demand is increasing , we have to refer to the experience of developed countries and regions , combining with the actual situation , comprehensive consideration in the near future and long-term , global and local , the relationship between the primary and secondary , to further develop the advanced design , general , the standard of distribution network automation system , it is the great significance to the development of power market .the paper mainly discusses distribution network automation system , and puts forward the notice of distribution network automation implementation , etc .key words:power grid construction.；electric power law ；powerdistribution automation system ；power market目 錄摘 要iabstractii目 錄iii1 緒論11.1 概述11.2基本概念31.2.1 配網(wǎng)自動化的概念31.2.2 配電網(wǎng)自動化的范圍31.2.3任務(wù)31.2.4可靠性原則31.2 什么是配電網(wǎng)41.3 實施配電網(wǎng)自動化的意義41.4 國內(nèi)外配電系統(tǒng)自動化的發(fā)展概況51.5 配電網(wǎng)設(shè)備基本條件51.6當前我國配電網(wǎng)存在的問題61.7 配電網(wǎng)自動化通訊的主要技術(shù)問題71.8 配電網(wǎng)自動化軟件應(yīng)用及信息處理81.9 發(fā)展配電網(wǎng)自動化應(yīng)注意的問題92 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成112.1配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)112.1.1配電scada主站系統(tǒng)112.1.2配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)das122.1.3配電管理系統(tǒng)dms。132.2配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)142.3配網(wǎng)自動化終端143 配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用163.1 配電網(wǎng)自動化應(yīng)用現(xiàn)狀163.2 配電網(wǎng)自動化應(yīng)用原則163.2.1適應(yīng)性原則163.2.2逐步完善的原則173.2.3采用電流控制式的原則173.3分布式無功電壓控制173.4分布式電能質(zhì)量監(jiān)控183.5配電網(wǎng)系統(tǒng)的接線方案193.6配電網(wǎng)自動化的要求204 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)214.1 配電自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展狀況214.2配電自動化對通信系統(tǒng)的要求224.3 配電自動化采用的通信方式及其比較234.3.2無線傳輸方式234.3.3光纖方式234.3.4現(xiàn)場總線245 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢255.1配電自動化實施目的255.2配電自動化實施原則255.3配電網(wǎng)自動化模式方案265.4配電自動化的優(yōu)勢266 配電網(wǎng)自動化建設(shè)與實施中應(yīng)注意的問題286.1配網(wǎng)自動化實施中應(yīng)注意的問題286.3配電網(wǎng)自動化建設(shè)的一些建議29總結(jié)32參考文獻33致 謝341 緒論1.1 概述我國配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力市場和經(jīng)濟建設(shè)的必然結(jié)果，長期以來配電網(wǎng)的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視，建設(shè)資金短缺，設(shè)備技術(shù)性能落后，事故頻繁發(fā)生，嚴重影響了人民生活和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立，配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來越突出，形成了與電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào)的局面。國家頒布實施的電力法的貫徹后，電力作為一種商品進入市場，接受用戶的監(jiān)督和選擇，甚至于對電力供應(yīng)中的停電影響追究電力經(jīng)營者的責(zé)任。另一方面，高精密的技術(shù)和裝備對電能質(zhì)量要求，配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者考慮的主要方面。隨著市場觀念的轉(zhuǎn)變和電力發(fā)展的需求，配電網(wǎng)的自動化已經(jīng)作為供電企業(yè)十分緊迫的任務(wù)，大城市電網(wǎng)，從八十年代就意識到配電網(wǎng)的潛在危險，并竭力呼吁積極努力地致力于城市電網(wǎng)的改造工程，并組織全國性的大會對配電網(wǎng)改造提出了具體實施計劃，各種渠道湊集資金，提出更改計劃，利用高技術(shù)、性能好的設(shè)備從事電網(wǎng)的改造。例：1990年5月召開了全國城網(wǎng)工作會議，提出了城市配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)的重要位置，要求采取性能優(yōu)良的電力裝備，以提高供電能力、保證供電質(zhì)量。根據(jù)電網(wǎng)供電的要求，供電部門提出了配電系統(tǒng)對用戶供電的可靠性要求，供電可靠性指標達到99.6%，對機場、銀行及計算機網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)監(jiān)控中心是電力質(zhì)量要求高的場所，沒有可靠的配電網(wǎng)是無法保障的。配電網(wǎng)改造是實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的前期，沒有好的電網(wǎng)是不可能實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化，由于早期的縣級電網(wǎng)已經(jīng)基本形成，只能在原有配電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行改造，難度大，要力爭達到高自動化的目的，應(yīng)做好統(tǒng)籌規(guī)劃，從裝備上符合現(xiàn)代城市的發(fā)展要求，因此，城市配電網(wǎng)電力裝備的基本要求是：技術(shù)上先進、運行安全可靠、操作維護簡單、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源及符合環(huán)境保護要求。配電網(wǎng)的應(yīng)用是經(jīng)濟建設(shè)所決定的，因此，無論是大城市配電網(wǎng)還是小型城市、縣級城市甚至農(nóng)村配電網(wǎng)，在配電網(wǎng)改造及配電網(wǎng)自動化應(yīng)立足于以下幾方面：(1)立足于國情，城市電網(wǎng)的實際要求，以真正解決配電網(wǎng)的實際問題，以符合供電可靠性及用戶供電的要求，不搞形式、不追潮流，將有限的資金投入到較為實際有效的電網(wǎng)改造中去。(2)以保證供電可靠性為前提，確保電力用戶用電的時效性，滿足電力用戶的供電需求。較長一段時間以來，電力能源緊缺，限制供電現(xiàn)象較為普遍，但如何確保用戶在不限電時避免其它事故所造成供電的影響，應(yīng)從用戶用電的實際要求為出發(fā)點，做好用戶用電的服務(wù)工作，體現(xiàn)用戶是上帝的精神，在電力經(jīng)營部門也應(yīng)得到體現(xiàn)。1)從用戶用電的實際要求出發(fā)，保證用電的需求，滿足用電要求；2) 提高網(wǎng)絡(luò)的輸送能力，做好網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整；3) 提高技術(shù)裝備的可靠性及運行部門的免維護要求；4)完善設(shè)備的自動化程度及故障的判斷能力。(3) 滿足和確保供電的質(zhì)量，隨著城市高新技術(shù)用裝備和居民家用電器的要求，高峰低谷現(xiàn)象對電能質(zhì)量是相對應(yīng)的，除電壓幅值，頻率以及諧波對用戶都將產(chǎn)生不良的影響外，甚至?xí)绊戨娔艿挠嬃?，因此要采用調(diào)峰、調(diào)壓來保證電能質(zhì)量。(4) 降低電網(wǎng)的損耗、電能損耗往往作為電力經(jīng)營和運行不可避免的事，但是損耗決定于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和輸送電負荷的條件來決定，城市電網(wǎng)改造之一是改進導(dǎo)線截面，降低線路的電阻率，采用新的輸送電金具，減少線路電能損失。采取無功就地補償，提高功率因素，合理調(diào)度和負荷分配，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)潮流，做到經(jīng)濟運行。(5) 提高網(wǎng)絡(luò)的供電能力，減少用戶的停電機率，網(wǎng)絡(luò)的互供能力主要反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接線、負荷的合理調(diào)整。(6) 采用自動化裝備，提高設(shè)備的故障判斷能力和自動隔離故障，恢復(fù)非故障線路的供電條件，選擇自動化程度較高的自動化設(shè)備。(7) 解決配電網(wǎng)用設(shè)備的技術(shù)性能，提高設(shè)備的自身可靠性運行能力，尤其是配電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備的操動機構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)適應(yīng)于戶外(戶內(nèi))運行條件，做到不檢修周期長，設(shè)備運行可靠。大大地減輕運行人員的勞動強度和維護費用。(8) 便于系統(tǒng)的監(jiān)控，實行配電網(wǎng)的經(jīng)濟調(diào)度，實時的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟分析，歷史數(shù)據(jù)的記錄和查備，事件記錄的查詢規(guī)劃。1.2基本概念1.2.1 配網(wǎng)自動化的概念配網(wǎng)自動化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理的現(xiàn)代化。1.2.2 配電網(wǎng)自動化的范圍 通常，110kv及以下電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，其中35kv及以上屬于高壓配電網(wǎng)；1kv及以上屬于中壓配電網(wǎng)；380/220v屬于低壓配電網(wǎng)。我們所說的配電網(wǎng)自動化多指10kv及以下電壓等級的中低壓配電網(wǎng)的自動化。1.2.3任務(wù)（1）使整個配電網(wǎng)線損降至最小，提供優(yōu)質(zhì)的供電質(zhì)量。（2）在整個配電網(wǎng)事故情況下，系統(tǒng)能適時分析確定事故原因，排除因瞬間故障造成的不必要的停電事故；對于永久性故障，系統(tǒng)將及時分隔故障段，進行電網(wǎng)重構(gòu)，保障非事故線路段盡快恢復(fù)供電。1.2.4可靠性原則實施配網(wǎng)自動化的首要目標是提高配電網(wǎng)的供電可靠性，實現(xiàn)高度可靠的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)要遵循原則：(1)具有可靠的電源點；(2)具有可靠的配電網(wǎng)網(wǎng)架（規(guī)劃、布局、線路）；(3)具有可靠的設(shè)備（一次智能化開關(guān)、二次戶外ftu、ttu等）；(4)具有可靠的通信系統(tǒng)（通信介質(zhì)、設(shè)備）；(5)具有可靠的主站、子站系統(tǒng)（計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)）。1.2 什么是配電網(wǎng)在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)：配電網(wǎng)按電壓等級來分類，可分為高壓配電網(wǎng)（35-110kv），中壓配電網(wǎng)（6-10kv），低壓配電網(wǎng)（220/380v）;在負載率較大的特大型城市，220kv電網(wǎng)也有配電功能。按供電區(qū)的功能來分類，可分為城市配電網(wǎng)，農(nóng)村配電網(wǎng)和工廠配電網(wǎng)等。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中，主網(wǎng)是指110kv及其以上電壓等級的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓(220kv及以上）。配電網(wǎng)是指35kv及其以下電壓等級的電網(wǎng)，作用是給城市里各個配電站和各類用電負荷供給電源。1.3 實施配電網(wǎng)自動化的意義(1)提高供電可靠性 利用饋線自動化的故障隔離及非故障區(qū)供電恢復(fù)，可以減小事故停電范圍；通過提高正常的檢修、事故搶修工作效率，可以減少停電時間；通過對電網(wǎng)實時狀態(tài)的監(jiān)控，可以及時發(fā)現(xiàn)、處理事故隱患，提高設(shè)備可靠性。(2)提高供電質(zhì)量 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)可以通過各種終端，實時監(jiān)視供電電壓的變化，及時調(diào)整運行方式，并通過投切電容器組等方式，使無功功率就地平衡，保證用戶電壓在合格范圍內(nèi)，減少網(wǎng)損。(3)提高服務(wù)質(zhì)量 實施配電網(wǎng)自動化后，在發(fā)生故障停電時，能夠及時的確定事故地點、事故原因，停電范圍及大致恢復(fù)時間，給用戶電話投訴一個滿意的答復(fù)，進一步增加用戶滿意度。(4)提高管理效率 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)對繁雜的配電網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，在故障發(fā)生后能及時的確定故障點及原因，可節(jié)約大量的人工現(xiàn)場巡查及操作勞動力；同時可以方便的獲取各種數(shù)據(jù)，利用計算機提供的各種軟件工具進行分析、決策，制作各種報表，講配電人員從繁重的工作中解放出來，提高了工作效率和質(zhì)量。(5)推遲基本建設(shè)的投資 實施配網(wǎng)自動化可以有效的調(diào)整峰谷負荷，可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備利用率，壓縮備用容量，推遲基本建設(shè)的投資。1.4 國內(nèi)外配電系統(tǒng)自動化的發(fā)展概況國外的配電自動化的發(fā)展經(jīng)歷了從各種單項自動化林立，號稱為“多島自動化”的配電系統(tǒng)，向開放式、一體化和集成化的綜合自動化方向發(fā)展的過程。目前已經(jīng)具有相當?shù)囊?guī)模，并且從提高配電網(wǎng)運行的可靠性和效率，提高供電質(zhì)量，降低勞動強度，充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力，縮短停電時間和減少停電面積等方面，均帶來了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。我國配電網(wǎng)自動化雖已起步，并經(jīng)過試點取得了一定的經(jīng)驗，但與發(fā)達國家相比，還有差距，而且缺乏較為系統(tǒng)的整體設(shè)計。國外自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，設(shè)備（開關(guān)、ftu）制造水平較高，投入產(chǎn)出比也較高，可靠性好，實用性強，并且重視配電網(wǎng)經(jīng)濟分析軟件功能模塊的開發(fā)，因此我們要吸收國外的成功經(jīng)驗和改造措施，結(jié)合我國實際，制定出符合國情、符合實際的配電自動化整體設(shè)計方案。同時，要貫徹iec 61970標準，實現(xiàn)供電企業(yè)內(nèi)各種自動化系統(tǒng)的有效集成，經(jīng)過“九五”計劃至2010年的15年的努力，使我國配電事業(yè)上一個新的臺階。1.5 配電網(wǎng)設(shè)備基本條件配電網(wǎng)自動化是近幾年來電力應(yīng)用技術(shù)的新型技術(shù)，主要涉及中低級電網(wǎng)，作用對象是電力經(jīng)營企業(yè)和用電企業(yè)的結(jié)合。目前世界各國對此都表示十分關(guān)注，由于該技術(shù)尚沒有明確定論，但至少可以說明配電網(wǎng)自動化不僅僅簡單是配電線路及其所相應(yīng)的設(shè)備，還有通訊、計算機綜合應(yīng)用、電力(負荷)監(jiān)控、節(jié)能、電網(wǎng)規(guī)劃等，可歸納為如下幾個方面：(1)可靠安全的供電網(wǎng)絡(luò)，包括電源點應(yīng)保證電力輸送線路的經(jīng)濟運行，開關(guān)變壓器等設(shè)施的可靠性。(2)對故障的自動判斷和隔離，在人工或自動條件下恢復(fù)非故障線路的供電，對故障點進行自我隔離和診斷。(3)判斷系統(tǒng)的運行狀況進行實時監(jiān)控，采用分布式的scada(遠動)，對配電網(wǎng)所需的信息進行技術(shù)處理，對配電網(wǎng)的各種信息的上發(fā)下傳，及時反應(yīng)配電網(wǎng)的運行狀況和事故的處理級分析能力。(4)用電管理包括用戶對電能的管理要求，用戶對電能的意見及要求能夠反映到配電管理中心，由配電管理中心對此作出反應(yīng)和處理。對電能進行調(diào)整，對用電負荷的控制和經(jīng)濟調(diào)度。對用電管理系統(tǒng)可對用戶直接或間接地進行控制，這種控制方式一般由人為進行設(shè)定，可由遠動操作也可由現(xiàn)場就地操作，與通常的事故處理有不同的管理方式。1.6當前我國配電網(wǎng)存在的問題配電網(wǎng)的發(fā)展主要是隨城市建設(shè)規(guī)模及用電負荷迅速增長和供電可靠性要求而提出的，由于城市規(guī)劃與電力的條塊分割，形成了不相適應(yīng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使配電網(wǎng)規(guī)劃及發(fā)展不適應(yīng)城市發(fā)展的需求，突出反映在如下幾點：(1)配電網(wǎng)絡(luò)電源點落后于城市建設(shè)的發(fā)展，由于城市規(guī)模和商業(yè)的建立，電源點容量及電能輸出受到限制，尤其是電力線的傳輸通道。(2)瓶頸效應(yīng)比較突出，出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象嚴重，電能輸不出去，往往因此而引起停電事故。改革開放以來，城市建設(shè)速度加快，負荷增長率高，但電力建設(shè)不及時，輸出線半徑小，線路長。(3)出線通道影響與城市規(guī)劃不相適應(yīng)，有的地方改用地下電纜，施工及投資不允許，采用架空導(dǎo)線環(huán)境條件受限，有的采用絕緣導(dǎo)線，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的情況較為普遍。(4)早期建設(shè)的線路導(dǎo)線細、年久失修，高能耗設(shè)備多，線損率高，由于導(dǎo)線半徑小及無功缺額較大，綜合線損損耗大，個別地區(qū)配電網(wǎng)損耗達到30%，一般地區(qū)在15%20%，造成能源大量浪費和環(huán)境污染。(5) 供電不可靠因素增大，由于配電網(wǎng)投資不足，設(shè)備老化和技術(shù)性能低劣，供電事故頻繁，往往是一點故障引發(fā)全線甚至大面積停電事故。城市繁華地段，往往是局部故障引進重要場所、用戶停電，影響社會治安及經(jīng)濟市場。早期設(shè)備技術(shù)性能差，設(shè)備動作頻繁，引發(fā)事故多，對機構(gòu)的可靠性要求高。(6) 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡(luò)接點較多。(7) 城市電網(wǎng)改造涉及面廣，要求較高，停電難度大。因此，對于城市配電網(wǎng)實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是一項綜合性的工程，最基本的條件是應(yīng)具有較為完整的多路電源的配電網(wǎng)點，具有較好的城市規(guī)劃及電源路徑的分布，利用各種較為先進的設(shè)備，當前城市建設(shè)的規(guī)模和經(jīng)濟的發(fā)展對配電網(wǎng)提出了較高的要求，各級部門都給予充分的重視，在資金上給以投入，形成了一種較好的外部環(huán)境。1.7 配電網(wǎng)自動化通訊的主要技術(shù)問題配電網(wǎng)自動化程度的重要標志是通訊是否符合自動化的要求，它擔(dān)負著設(shè)備及用戶與自動化的聯(lián)絡(luò)，起著紐帶作用。擔(dān)負著信息的處理、命令的發(fā)送和返回。所有數(shù)據(jù)的傳遞，沒有可靠有效的通訊，配電網(wǎng)無法與自動化相聯(lián)系。關(guān)于自動化通訊，通常概念有兩種：一是外圍通訊，主要是數(shù)據(jù)以及語言的通道。采用的方法為有線和無線二大類。有線分光纖通訊、音頻電纜通訊、電力載波通訊；無線通訊分微波通訊、擴頻通訊以及無線電通訊。對于城市配電網(wǎng)應(yīng)結(jié)合城區(qū)的特殊情況，以及實際應(yīng)用效果來決定采取那一種通訊方式。另一種通訊通常是在計算機上的軟件通訊，由統(tǒng)一規(guī)約。各種計算機軟件以及數(shù)據(jù)庫、遠動裝置都是由計算機軟件進行數(shù)據(jù)交換，在實際計算機運行過程中的某一種規(guī)定的方式進行，通訊規(guī)約一般是由設(shè)備自身來設(shè)定的，同一生產(chǎn)單位的產(chǎn)品規(guī)約是一致的，當有不同的生產(chǎn)廠家時，通訊規(guī)約則發(fā)生不一致，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞的失敗。光纖通訊是城市配電網(wǎng)通訊的主要方式，主要特點是可靠性高，干擾小，不受環(huán)境條件的影響，可作為語言、數(shù)據(jù)和圖象的傳輸，是當前較好的通訊方式。但是由于光纖所相關(guān)的設(shè)施的費用較高，在使用中受到限制。尤其是在配電網(wǎng)中，因配電柱上開關(guān)及用戶分布在沿線，對于每一開關(guān)及用戶所需的通訊很難從一根多芯的通訊光纜中取出。音頻有線是城市電網(wǎng)較為經(jīng)濟和實用的方法，通訊的布設(shè)及各通訊端的連接無特殊要求，造價較低，容易實施，但容易受環(huán)境的影響，尤其是與高壓配電線路同桿架設(shè)，高壓的強電場和強磁場對通訊線的干擾影響較大。電力載波是電力系統(tǒng)常用的通訊方法，在對于無斷點的線路。例如變電站與變電站之間，已經(jīng)有成熟的經(jīng)驗，使用效果好。但對于配電網(wǎng)線路，由于線路多臺配電變壓器以及線路，由于柱上開關(guān)的斷點，使載波通訊在配電線路中使用受到了較大的影響，有些問題尚待進一步研究。微波通訊對于配電網(wǎng)多點通訊點是很難采用的，考慮到微波通訊的接收裝置，以及工程投資，對于城市配電網(wǎng)的應(yīng)用不完全滿足。而擴頻通訊廣泛地被應(yīng)用到各行各業(yè)的通訊，對于電網(wǎng)變電站與調(diào)度中心，長距離的通訊能體現(xiàn)出擴頻技術(shù)的諸多優(yōu)點，抗干擾能力強，保真性高，誤碼率低，可實現(xiàn)碼分多址復(fù)用，功譜密度低，發(fā)射功率小。但對于高樓林立的城市配電網(wǎng)，柱上開關(guān)及配電網(wǎng)變壓器的位置很難確定最好的通訊環(huán)境時，其放射信號的接收會受到波傳輸?shù)挠绊?繞射功能差)。往往出現(xiàn)在城市應(yīng)用效果不佳的現(xiàn)象。無線通訊主要是音頻，通常作為我國負荷控制的應(yīng)用領(lǐng)域，在城市應(yīng)用效果得到充分證實，主要問題是無線通訊裝置的使用效果，早期的無線通訊裝置是產(chǎn)品質(zhì)量不佳，影響了通訊效果。計算機通訊，主要是通訊規(guī)約問題，對于我國電力系統(tǒng)，采用了標準的通訊規(guī)約，由國家和行業(yè)遠動、通訊標準來決定，通常的規(guī)約為cdt、pollig等。近幾年來，通訊接口以485型式出線，增強了通訊的傳輸能量。因此無論配電網(wǎng)采用何種通訊方式，對遠動(rtu)與主站系統(tǒng)的通訊必須符合某一規(guī)定的要求。1.8 配電網(wǎng)自動化軟件應(yīng)用及信息處理配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)用軟件應(yīng)建立在較為通用的、符合計算機時代要求的軟件平臺上，具有相應(yīng)的開放式支持環(huán)境，有通用的按標準程序編寫的應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫的接口，具有友好的人機界面和屏幕操作，具有應(yīng)用化的多層次的地理信息系統(tǒng)，符合運行的實際狀況。對于配電網(wǎng)系統(tǒng)，計算機的應(yīng)用平臺必須在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、用戶界面和通信接口上遵循公認的。1.9 發(fā)展配電網(wǎng)自動化應(yīng)注意的問題(1)分析地區(qū)配電網(wǎng)的實際應(yīng)用情況，找出本地區(qū)配電網(wǎng)存在的技術(shù)方案問題，本著實事求是立足國情和網(wǎng)情。當前我國配電網(wǎng)處于高速發(fā)展的時期，但又處于方案的探索時期，所以在吸收國外先進技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，應(yīng)廣泛開展中國配電網(wǎng)改造和自動化的研究。(2)配電網(wǎng)自動化是一項綜合性工程，涉及的專業(yè)多，規(guī)劃性強的系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)、城市電網(wǎng)的規(guī)劃進行，避免盲目性。(3)配網(wǎng)自動化方案是自動化的核心，在引進國外技術(shù)的同時結(jié)合國內(nèi)配電網(wǎng)的實際情況進行分析，國外配電網(wǎng)與國內(nèi)在很大程度上不盡相同，應(yīng)有所區(qū)別，吸取精華，適合國情、地情、網(wǎng)情。(4)配電設(shè)備的使用面廣、量大、運行環(huán)境較為嚴酷，設(shè)備選擇應(yīng)符合當前配電網(wǎng)形勢要求，具有高度可靠性和優(yōu)越的技術(shù)性能。并以真空斷路器為主，免維護周期長，二次保護控制設(shè)備具有可靠性，抗干擾能力及適合戶外高溫和低溫等較為嚴酷的運行環(huán)境；應(yīng)具有遠方通訊的接口。自動化程度高，一次開關(guān)設(shè)備與二次保護裝置能良好地配合，能自動實現(xiàn)配電網(wǎng)自動隔離故障，恢復(fù)正常供電的能力，具有就地和遙控的功能。(5)遠方通訊是自動化的關(guān)鍵技術(shù)，rtu要適合配電網(wǎng)使用，分布(散)式，單點的特點；通訊方式應(yīng)選擇合理，通訊功能強，誤碼率小，速度快，符合遠方實時監(jiān)控的功能。(6)計算機應(yīng)用軟件的開發(fā)，首先選擇具有開放、兼容的操作平臺，對各種標準的數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有聯(lián)接功能，地理信息應(yīng)實時地反應(yīng)配電系統(tǒng)的潮流及負荷情況，對事故記錄及信息反饋，可實現(xiàn)負荷控制、遠方抄表、設(shè)備數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計及規(guī)劃、無功優(yōu)化的理論計算等。計算機軟件功能是配電系統(tǒng)自動化的核心技術(shù)，好的軟件可充分體現(xiàn)出技術(shù)和自動化的水平，應(yīng)充分進行比較。(7)配電網(wǎng)的工程設(shè)施應(yīng)有計劃地分期、分批實施。應(yīng)確定配電網(wǎng)絡(luò)的基本條件，導(dǎo)線截面、輸送容量、線路走向及用戶的基本條件。先采用具有自動化功能的一次開關(guān)設(shè)備和二次保護監(jiān)控設(shè)備完成自動送電，故障自動分閘和隔離故障功能，能做到隔離和區(qū)分故障點。在條件具備時，再投入通訊和計算機網(wǎng)絡(luò)，可以少走彎路，資金投入可以分批實施。配電網(wǎng)是當前電網(wǎng)建設(shè)的熱點，無論是大型、中小型城市都是把配電網(wǎng)改造建設(shè)及自動化的實施列入工作重點，投入大量的資金和人力，將對整個電網(wǎng)建設(shè)有重大影響，各地區(qū)在改造中應(yīng)慎重對待，尤其是設(shè)備引進的技術(shù)問題較多。相信配電網(wǎng)自動化的實施在各方面的共同努力下，不斷完善并上升為標準化、規(guī)范化管理，一定會取得較好的成效，得到更大的社會效益和經(jīng)濟效益。2 配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本構(gòu)成配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，它大致可分為三個子系統(tǒng)：配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)；配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)；配網(wǎng)自動化終端。2.1配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)主站系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)組成：配電scada主站系統(tǒng)；配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)das；配電am/fm/gis應(yīng)用子系統(tǒng)dms構(gòu)成2.1.1配電scada主站系統(tǒng)配電scada主站系統(tǒng)由前置機服務(wù)器（rtu服務(wù)器）、scada服務(wù)器、調(diào)度員工作站（mmi）、報表工作站、da服務(wù)器、gis服務(wù)器等組成。前置機服務(wù)器：它包括若干臺前置機服務(wù)器。其中一臺為主前置機服務(wù)器，當服務(wù)器出現(xiàn)故障時，從前置機服務(wù)器中的一臺自動成為主前置機服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的正常運行，這是由nap來完成的。主前置機服務(wù)器通過dater接收子站通過交換機發(fā)送來的數(shù)據(jù)，由vcterm經(jīng)過規(guī)約解釋存入當?shù)貎?nèi)存，形成生數(shù)據(jù)實時共享內(nèi)存。主前置機服務(wù)器通過rawd向若干從前置機服務(wù)器發(fā)送生數(shù)據(jù)，各從前置機服務(wù)器通過datsrv接收主前置機服務(wù)器發(fā)送來的生數(shù)據(jù)形成自己的生數(shù)據(jù)實時共享內(nèi)存。scada服務(wù)器：它包括若干臺scada服務(wù)器。如圖2.1.1，其中一臺為主scada服務(wù)器，當服務(wù)器出現(xiàn)故障時，從scada服務(wù)器中的一臺自動成為主scada服務(wù)器，以保證系統(tǒng)的正常運行，這是由nsp來完成的。主scada服務(wù)器通過datsrv接收主前置機服務(wù)器發(fā)送來的生數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理形成熟數(shù)據(jù)。將形成的熟數(shù)據(jù)存入內(nèi)存，形成實時庫。同時將形成的熟數(shù)據(jù)存入硬盤，形成歷史庫，歷史庫全系統(tǒng)唯一只有一個。需要歷史數(shù)據(jù)時，從歷史庫取數(shù)據(jù)。取數(shù)據(jù)的方式有：polling方式；stream方式；sql方式。整個主站系統(tǒng)為一個局域網(wǎng)，通過交換機或hub連接在一起。圖2.1.1主站系統(tǒng)簡圖2.1.2配電故障診斷恢復(fù)和配網(wǎng)應(yīng)用軟件子系統(tǒng)das為保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)投運后，能夠完全滿足本系統(tǒng)的技術(shù)要求，必須對本系統(tǒng)起至關(guān)重要作用的配電故障診斷和恢復(fù)功能（即da功能）進行聯(lián)調(diào)測試。在進行da聯(lián)調(diào)測試前，必須保證以下條件完整無誤：(1）主站置庫完畢并經(jīng)反復(fù)檢查無誤；(2）主站、子站和ftu之間的通訊正常；(3）對要進行da測試的ftu進行遙測、遙控、遙信調(diào)試，并保證其功能正常；(4）恢復(fù)無故障區(qū)段的供電時，必然涉及到變電站出口斷路器，因此要對變電站的出口斷路器進行遙控測試。另外，在da測試中采用繼電保護測試儀模擬故障引起開關(guān)跳閘的方式啟動配電自動化系統(tǒng)的da功能，完成一次設(shè)備的實際動作。實現(xiàn)故障的自動隔離、非故障區(qū)段的恢復(fù)可以采取多種方法，取決于自動化裝置的技術(shù)特點和整體方案。一般有就地控制和主站遠方控制兩種方式。就地控制以饋線終端單元（ftu）之間的配合為主，不需要通信通道，通過對線路過流或過壓的檢測，以及對開關(guān)分合閘的邏輯控制實現(xiàn)故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)；主站遠方控制方式需要有可靠的通信通道，通過主站軟件對ftu上傳信息的分析判斷，制定合理的隔離策略和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)策略，遠方控制配電開關(guān)實現(xiàn)故障區(qū)段的隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)。2.1.3配電管理系統(tǒng)dms。圖2.1.3配電管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（1）從輸電系統(tǒng)自動化的發(fā)展來看，中國目前已普及了以scada功能為主的地調(diào)自動化系統(tǒng)，但作為更高層次的能量管理系統(tǒng)（ems）卻尚未全面達到，盡管如此，輸電系統(tǒng)scada已經(jīng)發(fā)揮了巨大的作用。由于配電系統(tǒng)較輸電網(wǎng)更復(fù)雜、更分散，實現(xiàn)綜合管理系統(tǒng)水平的配電管理系統(tǒng)（dms）的難度也就更大。因此，應(yīng)當學(xué)習(xí)輸電系統(tǒng)自動化發(fā)展經(jīng)經(jīng)驗，在使用中不斷提高系統(tǒng)自動化水平。（2）df9100配電主站系統(tǒng)中的am/fm/gis是配電管理系統(tǒng)的重要功能之一。它是將地理學(xué)空間數(shù)據(jù)處理、計算機技術(shù)與電力系統(tǒng)相結(jié)合，為獲取、存儲、檢索、分析和顯示電力設(shè)備的空間定位資料和屬性資料而建立的計算機化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。其中am為自動繪圖，fm為設(shè)備管理，gis是地理信息系統(tǒng)，am/fm/gis是配電管理系統(tǒng)dms的基本平臺。利用am/fm/gis集成dms系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的dms數(shù)據(jù)庫，為各子系統(tǒng)提供共享資料，從而減少資料的冗余度，保證資料的一致性，提供良好的全圖形化的人機界面。地理信息系統(tǒng)gis的引入為電力系統(tǒng)應(yīng)用提供了全新的表達形式，更具有現(xiàn)實性，更直觀易用，并對現(xiàn)有應(yīng)用進一步擴展，使其具備空間管理、運用能力，實現(xiàn)更高一級的管理。（3）配電地理信息系統(tǒng)gis與配電scada系統(tǒng)互聯(lián)，使實時數(shù)據(jù)在地理信息圖上顯示并為gis的空間分析子過程提供數(shù)據(jù)，該局配網(wǎng)gis與scada實時數(shù)據(jù)同步。配網(wǎng)gis系統(tǒng)本身就支持scada實時數(shù)據(jù)的顯示，但由于gis系統(tǒng)運行在該局辦公自動化10網(wǎng)段上，而scad系統(tǒng)運行在191網(wǎng)段上，目前為了實現(xiàn)gis系統(tǒng)的實時顯示，利用websrv（雙網(wǎng)卡設(shè)置191和10段ip）機器作為cada實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，10段的gissrv（10網(wǎng)段的scada服務(wù)器）作為scada實時數(shù)據(jù)接受服務(wù)器，利用轉(zhuǎn)發(fā)程序?qū)崿F(xiàn)兩個不同網(wǎng)段的實時數(shù)據(jù)同步。2.2配網(wǎng)自動化子站系統(tǒng)因為配網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備點多面廣，配電scada系統(tǒng)的系統(tǒng)測控對象既包含較大容量的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜，又包含數(shù)量較多、分布較廣的柱上開關(guān)，不可能把所有的站端監(jiān)控設(shè)備直接連接到配電主站，因此必須增設(shè)中間一級，稱為配電子站（sub-station），由其管理其附近的柱上開關(guān)、開閉所、配電站端監(jiān)控設(shè)備，完成“數(shù)據(jù)采集器”、饋線監(jiān)控、當?shù)乇O(jiān)控及饋線重合閘的功能；并將實時數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送配電主站通信處理器，這樣既能節(jié)約主干通道又使得配電自動化主站scada網(wǎng)絡(luò)可以繼承輸電網(wǎng)自動化的成熟成果。2.3配網(wǎng)自動化終端城市配網(wǎng)自動化終端負責(zé)對城域所轄的柱上開關(guān)、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、配電變壓器等進行監(jiān)控，既要實現(xiàn)ftu、ttu等的三遙功能，又要實現(xiàn)對故障的識別和控制功能，從而配合配網(wǎng)自動化主站及子站實現(xiàn)城區(qū)配網(wǎng)運行中的工況檢測、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、優(yōu)化運行以及網(wǎng)故障時的故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。為本系統(tǒng)配套的wpzd-110型ftu，其容量為9路遙測量，8路遙信量，4路遙控量，具有與上級站通訊的rs-232接口，也有與下級站通訊的rs-485接口。其主要功能有：數(shù)據(jù)采集和處理，遠方控制與當?shù)乜刂?，故障識別、故障隔離和負荷轉(zhuǎn)移，接受遠方指令及轉(zhuǎn)發(fā)采集的數(shù)據(jù)信息，具備相適應(yīng)的通信功能等。該市城局配電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電源取自饋線的不同母線，按閉環(huán)方式運行。配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成有電纜和架空線路兩種方式。其中架空線路雙電源手拉手供電是以往最基本的形式。線路主干線分段的數(shù)量取決于對供電可靠性要求的選擇。理論上講，分段越多，故障停電的范圍越小，但同時實現(xiàn)自動化的方案也越復(fù)雜。那么要實現(xiàn)系統(tǒng)對各段的故障能夠自動準確識別并切除，且最大限度縮短非故障區(qū)域的停電時間的愿望，也就更有難度。3 配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用3.1 配電網(wǎng)自動化應(yīng)用現(xiàn)狀 配電網(wǎng)自動化是一個龐大復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程，包含電力企業(yè)中與配電系統(tǒng)有關(guān)的全部功能數(shù)據(jù)流和控制。從保證對用戶的供電質(zhì)量，提高服務(wù)水平，減少運行費用的觀點來看，配電自動化是一個統(tǒng)一的整體。目前實現(xiàn)配電自動化大體有以下幾種方式：在10kv輻射線路和樹狀線路采用重合器、分段器方式。由于不需配置通道和主站系統(tǒng)，依靠重合器和分段器自身的功能進行線路故障時的故障隔離和恢復(fù)供電，因而實施比較容易，投資較節(jié)省。在10kv環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用重合器，配合環(huán)網(wǎng)柜實現(xiàn)配電自動化。在10kv環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝ftu并設(shè)置配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，環(huán)網(wǎng)柜可以是戶外的，亦可以是戶內(nèi)式。目前貴州省大多數(shù)城市是由沿城市街道敷設(shè)的架空絕緣導(dǎo)線構(gòu)成10kv配電網(wǎng)絡(luò)。針對這種配電網(wǎng)絡(luò)，目前采用的配電自動化方式是首先進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造，形成多個環(huán)網(wǎng)或“手拉手”線路，使每一戶用戶有2個供電源。3.2 配電網(wǎng)自動化應(yīng)用原則3.2.1適應(yīng)性原則 適應(yīng)城鄉(xiāng)經(jīng)濟條件的原則。由于我省農(nóng)村經(jīng)濟相對落后，因而不能照搬發(fā)達國家的配電網(wǎng)自動化模式，應(yīng)該立足省情，結(jié)合當?shù)貙嶋H條件以解決配電網(wǎng)的實際問題和符合供電可靠性及用戶的要求為目的，將有限的資金有效地投入配電網(wǎng)自動化中去。適應(yīng)配電網(wǎng)發(fā)展的原則。隨著“網(wǎng)改”的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)無論在線路長度和設(shè)備容量上也在不斷的增長，配電網(wǎng)自動化應(yīng)該能適應(yīng)發(fā)展了的配電網(wǎng)，反過來，發(fā)展的配電網(wǎng)，更需要實現(xiàn)自動化，并逐步向智能配電網(wǎng)過渡。適應(yīng)定時限保護的原則。定時限保護方式采用電流階梯和時間階梯的重合，可使上下級保護配合方便、協(xié)調(diào)。而反時限保護由于設(shè)備產(chǎn)品的實際保護特性有差異、使上下級保護的配合不協(xié)調(diào)。3.2.2逐步完善的原則 配電網(wǎng)自動化是一項綜合性系統(tǒng)工作，最基本的條件是應(yīng)具有較為完善的多路電源的配電網(wǎng)點，涉及到城市建設(shè)，配電網(wǎng)規(guī)劃，設(shè)備選擇第一系列繁雜工程，內(nèi)容豐富，技術(shù)性強。對于配電網(wǎng)自動化的發(fā)展應(yīng)實行分期，分階段進行。第一階段為初級階段，即變電站出線以自動重合閘作保護，線路上裝多組自動配電開關(guān)，建立電壓控制系統(tǒng)。第二階段在第一階段的基礎(chǔ)上，增設(shè)通信及控制設(shè)備，對各分支線自動配電開關(guān)實現(xiàn)控制，對負荷進行調(diào)配。第三階段建設(shè)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)和相應(yīng)的通信系統(tǒng)，將各點信息傳送到配電網(wǎng)調(diào)度中心，實現(xiàn)微機控制及信息的自動處理，達到完善的配電自動化。3.2.3采用電流控制式的原則由于重合斷路器經(jīng)常有合分操作以及瞬時性故障時自動重合，使得配電開關(guān)頻繁動作，導(dǎo)致設(shè)備可靠性降低，影響使用壽命。另外，自動配電開關(guān)有個合閘延時時間，故障時在并聯(lián)組數(shù)較多的線路，最末級完成合閘的時間達幾十分鐘，合閘時間明顯大于故障判斷時間，影響供電的連續(xù)性。3.3分布式無功電壓控制目前我國城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的電能質(zhì)量都較差，電壓水平低、諧波含量豐富、網(wǎng)損率高，尤其農(nóng)村電網(wǎng)因線路長、線徑小、配變分散，致使有的配網(wǎng)網(wǎng)損率高達28%。據(jù)統(tǒng)計220kv及以上電壓等級網(wǎng)損、110kv及35kv網(wǎng)損、10kv網(wǎng)損這三者的比例為1.5:1.1:2.5，所以10kv配網(wǎng)的降損潛力大。在配電系統(tǒng)信息化的基礎(chǔ)上通過對配電網(wǎng)電壓/無功控制的功能優(yōu)化來改善穩(wěn)態(tài)電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)損意義重大，具有很好的經(jīng)濟效益。目前，在配電網(wǎng)中按就地補償、分散補償和集中補償?shù)炔煌臒o功補償方式配置有大量的無功補償設(shè)備，如何對它們實行最優(yōu)控制，實現(xiàn)網(wǎng)損最小和電壓無功不等式約束是配電自動化的一項重要功能。只有在實現(xiàn)配電自動化的基礎(chǔ)上才能真正實現(xiàn)立足于全局的電壓/無功的最優(yōu)控制。配電網(wǎng)中，為了改善電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)損，在配電變壓器的低壓側(cè)就地分散布置電容器組補償負荷無功，提供功率因素，同時在某些分段節(jié)點或開閉所集中布置電容器組補償負荷無功以及網(wǎng)絡(luò)的無功損耗，提高配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。通過規(guī)劃優(yōu)化計算后在配電網(wǎng)的低壓側(cè)和高壓側(cè)合理地布置并聯(lián)補償電容器，實踐證明這種電壓/無功控制方式在配電網(wǎng)中是最經(jīng)濟有效的方法。但由于負荷的變化，為了能達到既最大限度地降低網(wǎng)損，又保證實時的電壓質(zhì)量滿足用戶要求，就必須對電容器組進行實時優(yōu)化投切。3.4分布式電能質(zhì)量監(jiān)控現(xiàn)代工業(yè)對電能質(zhì)量的要求越來越高，低的電能質(zhì)量將使產(chǎn)品質(zhì)量下降，而越來越多的電子設(shè)備的使用對電壓的要求也越來越苛刻。配電自動化在對配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進行監(jiān)測的同時可以通過電能質(zhì)量補償裝置實現(xiàn)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的補償控制。電壓/無功控制的實現(xiàn)提高了配電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)電壓的質(zhì)量，除此之外，電能質(zhì)量還包括電壓波動和閃變、諧波、電壓不對稱等電壓指標。因此進一步提高電能質(zhì)量是配電網(wǎng)運行與控制的重要內(nèi)容之一?，F(xiàn)有的電能質(zhì)量補償裝置由三類：并聯(lián)型補償裝置能夠減小負荷電流的畸變和降低電壓閃變對網(wǎng)絡(luò)的干擾；串聯(lián)型補償裝置能夠提高用戶端的電壓質(zhì)量；并聯(lián)、串聯(lián)混合型補償裝置既能調(diào)節(jié)負荷電壓又能抑制負荷變化對配電網(wǎng)的干擾。通過對這些補償裝置的分散布置和集中監(jiān)控可以實現(xiàn)對配電電能質(zhì)量的控制。如今，國內(nèi)外學(xué)者提出了許多有價值的新原理、新思想來解決這個問題。然而，這些原理的應(yīng)用都依賴于豐富的測量功能，至今并不能完全確保識別的正確性。在高壓系統(tǒng)中，由于重合閘的廣泛應(yīng)用以及對輸電可靠性的要求，在線識別瞬時性故障的可行性很小，但在配電系統(tǒng)中，對于有些不使用自動重合閘的系統(tǒng)，識別出瞬時性故障對于快速恢復(fù)供電具有重要意義。識別瞬時性故障的原理有兩方面：其一是利用線路故障前后的精確采樣數(shù)據(jù)，采用微分方程及最小二乘法計算故障電弧上的電壓，以此區(qū)分瞬時性故障；其二是利用測量開關(guān)斷開時開關(guān)前后的兩側(cè)電壓的變化情況區(qū)分瞬時性故障。3.5配電網(wǎng)系統(tǒng)的接線方案由于配電網(wǎng)的復(fù)雜性，不是單一方案就可以實現(xiàn)配網(wǎng)自動化要求，對于不同的供電模式，應(yīng)具有不同的供電方案，以力求達到較完美的條件。(1) 環(huán)網(wǎng)電纜方案以電纜作為配電主干線的配電網(wǎng)自動化方案，主要在城市商業(yè)繁華、人口密集地方，以環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜為主體，負荷開關(guān)柜據(jù)所在地域和用戶的數(shù)量的要求設(shè)定出線保護多少，一般為二進(四出)，當進出線回路較多，規(guī)模更大時可轉(zhuǎn)變?yōu)殚_閉所，環(huán)網(wǎng)柜和開閉所中設(shè)計量柜、聯(lián)絡(luò)等。環(huán)網(wǎng)柜一般以負荷開關(guān)與熔斷器相配合，當一路電源發(fā)生故障后，會有另一路電源快速切換到母線，恢復(fù)正常的供電。對開閉所監(jiān)控系統(tǒng)的通訊方式，在放設(shè)電纜時一并設(shè)置，主要以光纖和市話線為主，以減少干擾。環(huán)網(wǎng)柜的主要特點是運行環(huán)境較好、外界影響因素較少，也是城市主干道的較好的方案。(2)市區(qū)架空配網(wǎng)方式市區(qū)架空配網(wǎng)方式一般在城市道路規(guī)模較好，兩側(cè)路幅較為寬敞的條件下，以裸線架空導(dǎo)線和架空絕緣導(dǎo)線為主，一般情況下是雙回路架設(shè)，在配電線路上根據(jù)用戶要求設(shè)配電變壓器或設(shè)雙電源，架空線路通常是雙電源環(huán)網(wǎng)供電方式。這種配電方式結(jié)構(gòu)簡單，布置形式靈活，設(shè)備都集中在戶外式安裝，受環(huán)境條件的影響較深。當異常情況下向另一端自動供電，采用柱上重合器或自動開關(guān)來實現(xiàn)。分支線采用分段器與主干線的配電開關(guān)相配合。用來隔離支線上的永久性故障。這種方案在一次和二次設(shè)備配合上，完成自動隔離故障功能。(3) 輻射型配電網(wǎng)輻射性配電網(wǎng)是在市郊和農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)以單電源供電，控制設(shè)備由變電站主開關(guān)作保護，配電線路可根據(jù)需要設(shè)多級重合器和分段器保護，達到自動隔離和恢復(fù)供電的條件。在我國現(xiàn)有的經(jīng)濟能力條件和配電網(wǎng)的實際情況下，大量采用斷路器(重合器)作為配電網(wǎng)線分支線自動開關(guān)，尚不具備充足的資金條件，以分段器更為合適。配電網(wǎng)自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫能系統(tǒng)全面地反應(yīng)配電網(wǎng)的信息，用戶的檔案資料、桿型的結(jié)構(gòu)，配電變壓器的型號記錄，歷史檢修記錄、設(shè)備技術(shù)參數(shù)、備品備件、保護定值記錄、線路路徑及桿號記錄，并實時記錄有關(guān)參量和對設(shè)備進行監(jiān)控。是配網(wǎng)自動化的核心，高級應(yīng)用軟件、良好的人機界面，實時量的信息庫是配網(wǎng)自動化的基本要求。無功自動補償功能，能準確反映配電系統(tǒng)無功需求狀況，對高低壓無功補償裝置能自動控制和合理調(diào)節(jié)，對經(jīng)濟運行調(diào)度提供依據(jù)。配電網(wǎng)的無功補償，除在10kv母線進行自動補償還要在線路上對無功進行動態(tài)補償，實現(xiàn)遙控和自動投切。負荷控制不是簡單理解為對用戶的用電量進行控制。對負荷控制并了解負荷的動態(tài)平衡狀況，調(diào)整各負荷運行環(huán)境，合理地投入無功補償，使之能經(jīng)濟運行。負荷控制是為了更好地指導(dǎo)用戶的經(jīng)濟運行。遠方讀表是電力部門對用電管理的主要手段，定時限地對電網(wǎng)負荷進行平衡，優(yōu)化電網(wǎng)運行的方式，同時可大大地減輕抄表人員的勞動強度。3.6配電網(wǎng)自動化的要求 配電網(wǎng)自動化是以實時方式就地或遠方對配電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)收集、控制、調(diào)節(jié)和事故處理的技術(shù)，其目的在于保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行發(fā)送電壓質(zhì)量降低電能損耗、快速處理、提高供電可靠性。它應(yīng)當滿足以下幾方面的要求：通過實時監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測每條線路上的負荷運行情況，及時發(fā)現(xiàn)不安全因素，消除事故隱患，使配電網(wǎng)安全運行。通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時發(fā)現(xiàn)用戶計量表故障，防止竊電，避免用電量損失。具備可靠的、高速率的通訊。具備完善的、能識別故障電流的、滿足室外惡劣環(huán)境的故障控制器，以及實現(xiàn)斷路器遠方操作。能通過系統(tǒng)監(jiān)測功能及時計算線路線損，使線路能在最佳的經(jīng)濟狀態(tài)下運行。系統(tǒng)的電量控制和功率控制可促進電費回收。配電網(wǎng)自動化的主站系統(tǒng)應(yīng)具有擴充性和開放性功能，主站軟件功能完善，硬件上有足夠的處理速度和裕度。4 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信系統(tǒng)如圖4.1，配網(wǎng)自動化的通信包括主站對子站、主站對現(xiàn)場終端、子站對現(xiàn)場終端、子站之間、現(xiàn)場終端之間的通信等廣義的范圍。通信是實施配網(wǎng)自動化的一個重點和難點，區(qū)域不同、條件不同，通信方案也多種多樣，主要有光纖、有線電纜、電力載波、微波、擴頻等，但