配电线路自动化系统配置及其运行方式分析

摘 要：市场经济体制促进了电力技术的发展，为电力企业供电能力提出了新的要求。而且随着用电量的急剧增加，电力技术如果还停留在传统模式上，自然不能够适应电力企业发展需求。因此，在配电线路上应用自动化系统是发展必然趋势。本文以某县城供电公司中配电线路中应用自动化系统所涉及设备配置进行分析，并探析了在这种配置下供电方式系统运行方式，为相关人士提供理论参考依据。

关键词：运行方式 自动化系统配置 配电线路

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0123-02

作为电力配送电中最后环节的配电，其重要性至关重要。但是从各个方面来看，配电一直没有被相关人士重视。但是随着市场经济建设的推进，随着对供电质量与供电可靠性提出新要求，有效优化了配电网的布局，提升了配电网可靠性。但是随着供电能力的需求量进一步提升，配电线路的自行化成为发展趋势。而自动化系统的配置不当，必然影响到运行方式，因此叹息配置自动化系统级运行方式具有实际意义。

1 配电线路自动化功能

要探究配电线路的自动化系统配置以及运行方式，首先要了解应用自动化系统的作用，体现出具体意义。其结构如图1所示。

（1）实时监控配电运行状况，对配电网络进行有效优化，进而确保了配电网正常运行；一旦配电网莫名发生了运行异常或者出现了故障之时，自动化系统就会快速将故障区段定位，并且及时进行排查，对故障区段进行隔离之时，并不会对非故障区域造成多大影响，这样就避免应部分故障而造成全局断电现象发生，有效缩短了停电的区域面积。

（2）合理控制电网中的无功负荷及电压水平，有效增强设备的利用率，改善了供电质量。

（3）实现了自动抄表计算电费，确保及时准确抄表计费，增强了电力企业经济效益以及工作效率。

2 配电线路自动化系统配置

随着供电可靠性指标逐渐提升，配电线路的自动化系统成为发展必然趋势。为了研究其系统配置，本文就以某县城的供电公司作为研究案例，探究其配电线路的自动化系统配置。在本案例中应用了基于FTU集中控制模式。该系统划分为主站层（配电网监控与监控中心层）、子站层（配电监控子站）、终端层（配电终端设备），为了一个区域全部实施自动化系统，就形成一个完整通信/控制分层，具体设计如图2、3。

上图所对应的监控结构图如图3。

自动化系统各层之间应用通信系统构建出通信联系，进而实现了各层间交换信息、协调工作，形成有机整体，共同实现配电自动化工作。某县城供电公司实行自动化主要是对配电网中柱上开关、重要配电变压器、开闭所等进行协调与监控，通过自动化控制提升整体监控性能以及管理水平。

2.1 主站层

（1）主要功能；这一层主要功能就是负责采集与管理整个系统中各个子站所传来的数据；负责数据处理、事故报警、存储以及远程控制；隔离事故、恢复无故障区域供电等，负责实现多个系统之间的数据共享；负责配电线路信息管理与维护。

（2）选择关键网络硬件；作为整个自动化系统中监控与管理最高层，主站主要是由两台数据服务器、两个SCADA工作站、两台前置机、一个调度站、一个报表站、一个GIS网关以及一个实时网关共同组成。通过集成计算机硬件、软件系统，实现整个配电网汇总信息、人机交互，分析、控制操作及系信息共享等等功能。

其一，选择服务器；作为网络核心设备的服务器，选择时必须要考虑其运行可靠性与性能指标。本研究中依据配电系统的规模以及自动化系统控制目标，就选用了SUN400/SUN500两种型号来满足要求。

其二，选择网络用户工作站；该站要考虑到应用业务性质，虽然不能够千篇一律，但最好选用同样品牌便于维护，当然也要考虑到用户的已有硬件资源。

其三，选择交换机；在交换机的选择上就应该依据计算机网络的硬件配置，选择配套的交换，这样才能够实现计算机网络硬件与交换机的最优化结合，实业务灵活性、安全性、可扩展性等各种特征，当然还必须要考虑到系统扩充发展而留下余地。

其四路由器，主要是用来连接逻辑上分开的业务网络，通过路由器能够实现一个子网到另一个子网的传输，实现网络信息流的过滤与分割。

2.2 子站层

该层属于自动化系统中间层，使用在馈线回路、低压控制中心单元、配电柜中各种终端机中压以及变电站间隔层单元，能够和配电主站及各种智能设备进行通信，收集以及转发各种遥测与遥控数据，识别、隔离故障以及恢复供电等。本研究中设立了两个子站，现场所有信息都经过子站传送到调度中心，子站设置在变电站中，经过光纤和所属监控终端通信，通过光纤网络的方式和主站进行通信。

2.3 终端层

终端分布在区域中配电线路上，附属于线路柱上的分段开关、开闭所、联络开关、配电变压器，用来采集与控制信号。柱上开关安装在远方控制终端，远方检测柱上开关。本研究中总共应用了48台配电变压器，用来对配电终端进行检测。同时还对某区域开闭所中运行的四条出线上安装馈线，用来监控终端。

3 配电线路自动化系运行方式

当配电线路工作在正常情况下，自动化开关中FTU就会持续进行检测，并对开关的状态进行记录，同时还记录线路的电压、电流等，计算出有功功率、功率因素以及无功功率等各种运行参数。在开关的线路与状态发生异常现象时，FTU就会通过通信系统把异常信息反溃到主站上.主站上的DMS每间隔一定时间就会对线路上FTU进行轮询，不断的将新信息送进信息数据库保存在历史数据库长，值班人员只需要通过主站的大屏幕显示器查询相关数据即可，还可以通过遥控对各线路开关进行操作，改变其运行方式。一旦配电线路出现了故障时，主站的DMS就会接收到FTU传递过啦的故障信息，并且对故障进行检测与隔离并报警，将相关FTU事件进行记录，自动对故障隔离进行判断，并给非故障段的负荷提供转换方案，实施模拟校核，并发出信息提请操作人员进行遥控操作或者主站的DMS系统实施即可。为了对运行方式进行研究，本文以多电源多回路的供电方式作为例子进行阐述（如图4）。

当正常运行之时，配电线路之间联络开关b、a、c、d都被断开，而且这四条线路均进行独立运行。线路中每台开关上FTU检测、储存及计算开关的电压、电流等各个电量的模拟量参数以及触头的分合闸位置等参数，DMS就会对FTU进行自动查询，对主站的数据库进行刷新与存储，操作人员也可以实时查询或者遥控操作。假设瞬时性的故障点出现在线路A段II上，那么开关e就会分闸之后重合；如果故障点出线在区段I上，那么断路器1就会分闸后进行重合。假如线路A出现了永久性的故障，断路器出线分闸闭锁，自然线路A 就会停电，线路上的各个开关就会将异常信息快速上报到主站，进而对故障进行检测与隔离，并对负荷进行转供程序，判断出故障的区段，主站就会自动或者提请人工对故障进行隔离操作。将线路开关e分断，对故障段进行隔离，为非故障段却东负荷的专供方案。系统首先就会将线路B作为转供电源，实施负荷的专供进行模拟校核，校核后此方案成立，就会制定出开关动作的次序，操作人员通过遥控或者DMS会自动操作实施转供方案；假如经过了校核之后，线路B承载不了非故障段的负荷，系统就会重新选择另外的线路并校核，一直到却东了最终转供方案之后才终止。

4 结语

本文所研究的自动化配置方案可以使用在各种供电配电线路上，能够将故障线路自动的进行隔离，自动回复非故障段的供电，极大提升了配电线路的可靠性与自动化。同时主站应用开放式平台，能够兼容各种高级应用软件，能够横纵集成，实现了变电站的综合自动化；PTU的检测功能，能够有效制定检修计划。采取合理的运行方式，不但能够消除永久性的故障，还能够消除各种故障隐患，保证配电线路的运行安全。

参考文献

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