电力配网自动化系统体系研究

段成江

[摘 要]为了满足电力市场的多元化需求，如何对配网自动化系统进行合理的设置成为了越来越多相关人员的重点关注对象，配电网监控系统、用户的用电管理和配电过程中的工作管理是电力配网自动化系统的优化方案。对网络管理的安全性、可靠性等众多性能的体现中发挥着重要的作用。作为一项复杂的软件系统工程，配电自动化系统的建立是以计算机、通讯、网络为基础，进行的层次化系统设计，对其整体性能的正常发挥提供了物质保障。

[关键词]配网自动化系统；结构；数据

一、配网自动化系统体系的结构研究及功能

1.配网自动化对网络及硬件结构的运用。配电网监控系统、用户的用电管理和配电过程中的工作管理是电力配网自动化系统的优化方案。对网络管理的安全性、可靠性等众多性能的体现中发挥着重要的作用。从电力企业的实际情况和投资规模出发，对电力配网自动化系统的优化很有必要。上述的优化方案中，能够通过网络交换机把主站中的数据服务和各个功能站进行有效的连接，使它们成为一个局域子网，代替了传统的通讯前置机设置，在提高数据通讯性能的同时，简化了配置设备。使通讯瓶颈问题得到了有效的解决。

2.软件系统结构研究。作为一项复杂的软件系统工程，配电自动化系统的建立是以计算机、通讯、网络为基础，进行的层次化系统设计，对其整体性能的正常发挥提供了物质保障。同时对高性能支撑系统的运用，使配网自动化系统成为了一种分布式的管理系统。其中，网络任务管理系统、地理信息支撑平台、历史数据库等系统是支撑系统环境的主要包括内容。支撑软件进行服务的方式包括：信息查询服务、对约定对象进行的数据结构描述、将调用接口提供给应用程序。

3.配网自动化系统体系的主要运用功能。在配电工作管理中，地理信息的配电设施对系统进行管理；WEB对信息实时发布。配网实时监控，对高级自动化部分中的应用。配网自动化系统体系的不断完善使供电可靠性得到不断的提高、最大限度的降低了供电的成本、实现更全面的为客户提供服务，达到了提高服务质量的目的。

二、对配网自动化系统体系的运用

1.对补偿性电容器投切的控制。电力配网的正常运行离不开补偿电容器，对其安装位置的确定，需要分析电压的稳定情况和馈线首端的功率因数。在配电网的优化补偿中，为了提高电网的功率因数，往往通过对静电电容器的容性无功的使用，对电网中的流动无功进行补偿。对电容器运行电压的补偿、对电容器切投的控制，是通过变压站对自动化系统中线路运行参数的调度来实现的。上述种种操作均是为了对控制电网进行优化，满足电力市场的多元化需求，使电能的质量和供电的可靠性得到了提高。

2.配电网自动化系统的切投控制。在对变电站的调度自动化控制系统、配电网自动化控制系统的相互联系共同作用功能进行优化之后，需检测不同补偿线路首端参数中的功率因素、有功功率和无功功率。在检测中一旦发现控制投切参数与事先制定的不同，问题线路的补偿器就会收到上位机自动化控制系统发送过来的切除命令，并对切除命令进行及时的执行，从而使系统可以正常，有效的运行。反之则会收到投入的命令，使工作继续。这样系统的整体安全就可以得到有效的保障。

3.配电网自动化系统的投入控制。对配电网自动化系统的投入进行控制时，要准确的判断功率因数，若补偿下限大于功率因数，那么需要进行无功投入。在进行等量电容器投入时，遵照序号递减方式完成电容器的排序投入，经过第一次电容器的投入后，电容器的无功优化依然状态未得到满足，要及时进行第二次的重复补偿。系统自动检测到未满足状态时，则会自动的对电容器的投入运行进行重新的选取，依照上面的描述，随着自动检测和投入补偿的多次运行，电网线路最终将达到无功优化状态。

4.配电网自动化系统的切除控制。当无功功率比0小时，会出现无功反送现象，这种现象的出现是因为无功补偿过多，导致了“过补”。出现这种情况应当对已经投入的电容器进行及时的切除。切除原则是先对最接近无功功率值的电容器进行切除。投入电容器的排序原则是容量递增，序号递增。要切除最接近无功功率的电容器。使电网线路最终达到非过补的状态。

5.配电网自动化系统中通信协议规定。在配电网的自动化控制系统中，要以通信协议中的规定来要求控制器和上位机的控制系统。对数据包的含义要进行明确，这样才能够确保传输数据包对上位机的事件命令进行清晰的表述，数据包的命令才能够被控制器容易的解析，并对操作命令进行执行。其中，在上位机与下位机之间进行传递的数据包包括：①对数据包的连续确认。一般情况下，如果上位机的指令连续发出三次之后，控制器未作出相应的回复报告，证明系统的整体通信连接失败，当系统通过了检测确定没有出现故障时之后，对上位机连续发出的指令做出了相应的回复，才能够证明通信连接良好。②对系统中所有投入和切除的有效控制。下位机一旦接收到系统的投切指令数据包，下位机要及时准确的进行投切动作，因此，要求下位机在进行数据包的反馈时，要保证数据包具有一定的状态性，因而使执行的操作和信息能够被上位机控制和清晰的反馈。③参数回复。电容器在进行运行时，上位机控制系统要对电容器的实际运行状态进行准确的接收，状态参数请求发布完成之后，对应控制器要准确及时的将状态参数的所有信息进行封装，然后发送给上位机。

6.配电网自动化系统中的系统软件。软件的构架。多线程技术和模块化架是电力配网优化自动控制系统的主要构成部分之一，其中上位机和下位机同步的实现是通过GPRS通信来进行的，远程控制器数据包的传递要通过中心模块的接收，然后使上位机下达控制命令给控制器。电容代理器及其他控制代理器作为逻辑周转中心，对在自动化控制系统中发挥着至关重要的作用。依据电容代理器和控制代理器之间的信息周转，上位机决策模块对控制指令进行下达，并根据周转的信息，实现对下位机运行状态的投切，并向上位機反馈操作状态。

三、结束语

本为通过对配网自动化系统体系的结构研究及功能、配网自动化系统体系的运用的分析，总结了配电网监控系统、用户的用电管理和配电过程中的工作管理是电力配网自动化系统的优化方案；配电自动化系统的建立是以计算机、通讯、网络为基础，进行的层次化系统设计，对其整体性能的正常发挥提供了物质保障；探讨了配网自动化系统体系对补偿性电容器投切的控制、配电网自动化系统的切除控制、配电网自动化系统中切投器的具体控制方式、配电网自动化系统中通信协议规定、配电网自动化系统中的系统软件等问题，提出了供电可靠幽的提高、供电成本的有效降低、更全面的为客户提供服务是配网自动化系统体系的主要研究方向。