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【摘要】随着我国经济持续健康发展和人民生活水平的不断提高，社会对加强电网建设、电网安全稳定运行、电能质量和优质服务水平提出了更高要求，配电系统是建设坚强智能电网的六大环节之一，是坚强智能电网的重要基础和组成部分随着石嘴山电网的快速发展以及客户对供电可靠性越来越高的要求，石嘴山供电局在配电自动化建设和信息化建设方面都开展了大量工作，為石嘴山供电局的配电自动化建设打下了坚实的基础。
【关键词】配网自动化；系统；通讯网
1.引言
石嘴山市是宁夏重要的工业城市，位于宁夏回族自治区北部，石嘴山供电局成立于1987年，是宁夏电力公司所属大I型供电企业，承担着石嘴山地区及周边的供电任务管辖35kV及以上变电站共计44座，35kV以上变电总容量6323.11MVA，35kV及以上输电线路144条，共计1589.585 公里。根据大武口区城网改造规划及配网自动化系统的建设，配网自动化系统设计目标是：(1)减少故障停电次数和停电时间、减小停电范围或避免停电：(2)监测、改善瞬态及稳态电压质量；(3)优化配电网结构和无功配置、降低电能损耗；(4)减少和缩短设备检修停电时间；(5)提高供电设备利用率、增强供电能力：(6)有效调整负荷、有利于削峰填谷；(7)更好地管理配电设备；(8)提高为用户服务的响应速度和服务质量；(9)改进故障时对用户的应答能力。
2.系统结构及配置
该系统采用分层分布式结构，共分为3层。配电调度中心层、配电监控子站层、配电自动化终端层。
2.1配调中心
配电调度中心是整个系统的最高层。它从整体上实现配电网的监视和控制，并通过分析配电网的运行状态，协调配电子站之间的关系，保障整个配电系统处于最优的运行状态。
配电调度中心采用双网结构．A网为SCADA网。SCA-DA实时库资料在网上广播：B网为GIS/MIS网，配电数据库、GIS数据库的资料查询在此网上传输。两网同时运行，互为备用，当任一网出现故障时，所有运行在该网上的进程自动切换到另一网上，其切换是由网络管理程序监视控制。配调中心层和各子站间的传输速率为2M/s—l00M/s。配电调度中心软件配置包括具有数据采集和监控功能的完整SCADA软件、配电高级应用PAS软件、配电地理信息系统GIS软件。SCDA系统可实现配网系统运行的监控，它的主要特点是实时性强、安全性好、可靠性高。
DMS功能覆盖配电的多个部门，且变化快，使用频繁。所有工作站都是基于Unix操作系统的ALPHA系列XP100型工作站。与其他操作系统相比，Unix操作系统在处理能力、安全性、可靠性、稳定性方面更有优势。调度中心层内部采用高速以太网，保证了数据的实时更新和资源共享。SCADA系统运行在Unix操作系统下，为远动实时库数据处理程序、网络管理程序的稳定运行提供了保障。
2.2子站层
配电监控子站位于配调中心与配电终端层之问．置于变电站、开闭所内，具有对变电站、开闭所所辖区域内故障诊断、隔离、恢复的功能和馈电线路配电自动化管理功能，完成调度中心与终端之间的数据传输。配网自动化子站系统，可以与配电中心主站、所辖区域内FTU、开关站和环网柜FTU、配变TTU及其它智能设备通信，实现遥信、遥测和遥控数据的收集、转发，规约的转换，完成所辖区域故障识别、故障隔离和恢复供电功能。子站系统满足为先进、开放、易于升级、扩展容易的系统设计要求，具有灵活、高性价比的特点，并支持多种通信方式。子站与主站通过光纤自愈环网方式通讯。馈线FTU可采用光纤自愈环网方式构成和配电子站的通信：配变TTU与就近的FTU采用通信。
2.3配电自动化终端层
它们是整个系统的最底层，配电自动化终端包括安装于柱上、公变上或开闭所的FTU、TTu。主要完成对柱上开关、环网开关、支线开关、配电变压器、箱式变、开闭所、配电室、用电户等各种现场信息的采集处理及监控功能：采集器完成对脉冲电能表的采集功能：柱上开关，配电变压器上的配电终端监控没备，完成数据“集中器”的功能以及中心层与终端层之间的数据传输。
3.系统功能
系统功能包括：配电调度自动化、AM/FM/GIS系统、DMS配网高级应用软件、馈线自动化DA功能、以及与其他系统的接口5个方面。
SCADA系统完成基本的电网数据采集和监视控制功能。本次工程提供的SCADA系统具备地区调度自动化系统的所有SCADA功能，并且为该系统投运后今后发展的系统需要进行了充分的考虑。SCADA在硬件上采取冗余配置：双网络，双主机，双前置机；软件上采用多进程，网络分布式：网管进程负责监视硬件和软件的运行，根据情况进行切网、切机操作。
4.配电一次系统的改造
作为配电自动化试点工作的一部分，必须对整个中压配电网进行适当的规划与调整．配电自动化要求一次网架的组网方式和容量配置要保证一定的负荷转移能力，同时考虑到故障定位和网络重构的逻辑决策快速性，一般网络的连接方式不宜太复杂，通常环网或两两牵手的组网方式比较适合实现配电网自动化。结合人武U区配网实际我们采取了以下两种接线方式：
(1)以开闭所为中心的供电方式，开闭所干线上没有任何分支，具有自动化相关功能，在此基础上，只需对变电所出线开关的二次设备加以改造即可实现自动化。
(2)“手拉手”环网供电称为双电源环网供电，两电源互为备用。当各段发生永久性故障后，经过系统判断、保护动作和控制、网络自动重构以后，发生故障的分段被隔离，其他部分正常供电。实行环网供电的自动化隔离可以采取多种方法，如本系统中的集中控制方式，它通过主站对FTU上传信息的分析、判断来进行远方控制。
5.通讯组网方式
配电网通信系统的特点为通信点多、位置分散、覆盖面广，同时要求能够有效地抵制来源于电晕、闪电、其它无线电发射、以及配网内的开关操作等引起的电磁干扰，能够在配电网事故甚至停电时照常进行信息传输。要求具有双向通信能力、要求运行和维护都十分方便等等。为了提高配电网通讯系统的可靠性，结合配电线路的改造情况，通讯系统的网络结构方式采用双环自愈型通信方式。
6.结束语
石嘴山市大武口地区配网自动化工程自正式投入运行以来，实现了配电系统正常运行及故障下的监测、保护、控制、用电和配电管理的目标。供电可靠率由99.872%提高到99.961%。用户年均停电时间由11.22h降低3.426h。配网自动化系统投运使大武口地区配电网自动化水平有了全面的提高，减轻了运行人员的劳动强度，提高了劳动生产率和经济效益。
参考文献
[1]刘健等.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社
[2]王章启等.配电自动化开关设备[M].北京:中国水利水电出版社
[3]黄建荣.浅谈配网自动化的规划与实施[J].科技与企业,2011(08)
[4]冯庆东,白秀平.电力市场环境下地区电网调度自动化系统设计分析[J].东北电力技术. 1999(10)
【关键词】配网自动化；系统；通讯网
1.引言
石嘴山市是宁夏重要的工业城市，位于宁夏回族自治区北部，石嘴山供电局成立于1987年，是宁夏电力公司所属大I型供电企业，承担着石嘴山地区及周边的供电任务管辖35kV及以上变电站共计44座，35kV以上变电总容量6323.11MVA，35kV及以上输电线路144条，共计1589.585 公里。根据大武口区城网改造规划及配网自动化系统的建设，配网自动化系统设计目标是：(1)减少故障停电次数和停电时间、减小停电范围或避免停电：(2)监测、改善瞬态及稳态电压质量；(3)优化配电网结构和无功配置、降低电能损耗；(4)减少和缩短设备检修停电时间；(5)提高供电设备利用率、增强供电能力：(6)有效调整负荷、有利于削峰填谷；(7)更好地管理配电设备；(8)提高为用户服务的响应速度和服务质量；(9)改进故障时对用户的应答能力。
2.系统结构及配置
该系统采用分层分布式结构，共分为3层。配电调度中心层、配电监控子站层、配电自动化终端层。
2.1配调中心
配电调度中心是整个系统的最高层。它从整体上实现配电网的监视和控制，并通过分析配电网的运行状态，协调配电子站之间的关系，保障整个配电系统处于最优的运行状态。
配电调度中心采用双网结构．A网为SCADA网。SCA-DA实时库资料在网上广播：B网为GIS/MIS网，配电数据库、GIS数据库的资料查询在此网上传输。两网同时运行，互为备用，当任一网出现故障时，所有运行在该网上的进程自动切换到另一网上，其切换是由网络管理程序监视控制。配调中心层和各子站间的传输速率为2M/s—l00M/s。配电调度中心软件配置包括具有数据采集和监控功能的完整SCADA软件、配电高级应用PAS软件、配电地理信息系统GIS软件。SCDA系统可实现配网系统运行的监控，它的主要特点是实时性强、安全性好、可靠性高。
DMS功能覆盖配电的多个部门，且变化快，使用频繁。所有工作站都是基于Unix操作系统的ALPHA系列XP100型工作站。与其他操作系统相比，Unix操作系统在处理能力、安全性、可靠性、稳定性方面更有优势。调度中心层内部采用高速以太网，保证了数据的实时更新和资源共享。SCADA系统运行在Unix操作系统下，为远动实时库数据处理程序、网络管理程序的稳定运行提供了保障。
2.2子站层
配电监控子站位于配调中心与配电终端层之问．置于变电站、开闭所内，具有对变电站、开闭所所辖区域内故障诊断、隔离、恢复的功能和馈电线路配电自动化管理功能，完成调度中心与终端之间的数据传输。配网自动化子站系统，可以与配电中心主站、所辖区域内FTU、开关站和环网柜FTU、配变TTU及其它智能设备通信，实现遥信、遥测和遥控数据的收集、转发，规约的转换，完成所辖区域故障识别、故障隔离和恢复供电功能。子站系统满足为先进、开放、易于升级、扩展容易的系统设计要求，具有灵活、高性价比的特点，并支持多种通信方式。子站与主站通过光纤自愈环网方式通讯。馈线FTU可采用光纤自愈环网方式构成和配电子站的通信：配变TTU与就近的FTU采用通信。
2.3配电自动化终端层
它们是整个系统的最底层，配电自动化终端包括安装于柱上、公变上或开闭所的FTU、TTu。主要完成对柱上开关、环网开关、支线开关、配电变压器、箱式变、开闭所、配电室、用电户等各种现场信息的采集处理及监控功能：采集器完成对脉冲电能表的采集功能：柱上开关，配电变压器上的配电终端监控没备，完成数据“集中器”的功能以及中心层与终端层之间的数据传输。
3.系统功能
系统功能包括：配电调度自动化、AM/FM/GIS系统、DMS配网高级应用软件、馈线自动化DA功能、以及与其他系统的接口5个方面。
SCADA系统完成基本的电网数据采集和监视控制功能。本次工程提供的SCADA系统具备地区调度自动化系统的所有SCADA功能，并且为该系统投运后今后发展的系统需要进行了充分的考虑。SCADA在硬件上采取冗余配置：双网络，双主机，双前置机；软件上采用多进程，网络分布式：网管进程负责监视硬件和软件的运行，根据情况进行切网、切机操作。
4.配电一次系统的改造
作为配电自动化试点工作的一部分，必须对整个中压配电网进行适当的规划与调整．配电自动化要求一次网架的组网方式和容量配置要保证一定的负荷转移能力，同时考虑到故障定位和网络重构的逻辑决策快速性，一般网络的连接方式不宜太复杂，通常环网或两两牵手的组网方式比较适合实现配电网自动化。结合人武U区配网实际我们采取了以下两种接线方式：
(1)以开闭所为中心的供电方式，开闭所干线上没有任何分支，具有自动化相关功能，在此基础上，只需对变电所出线开关的二次设备加以改造即可实现自动化。
(2)“手拉手”环网供电称为双电源环网供电，两电源互为备用。当各段发生永久性故障后，经过系统判断、保护动作和控制、网络自动重构以后，发生故障的分段被隔离，其他部分正常供电。实行环网供电的自动化隔离可以采取多种方法，如本系统中的集中控制方式，它通过主站对FTU上传信息的分析、判断来进行远方控制。
5.通讯组网方式
配电网通信系统的特点为通信点多、位置分散、覆盖面广，同时要求能够有效地抵制来源于电晕、闪电、其它无线电发射、以及配网内的开关操作等引起的电磁干扰，能够在配电网事故甚至停电时照常进行信息传输。要求具有双向通信能力、要求运行和维护都十分方便等等。为了提高配电网通讯系统的可靠性，结合配电线路的改造情况，通讯系统的网络结构方式采用双环自愈型通信方式。
6.结束语
石嘴山市大武口地区配网自动化工程自正式投入运行以来，实现了配电系统正常运行及故障下的监测、保护、控制、用电和配电管理的目标。供电可靠率由99.872%提高到99.961%。用户年均停电时间由11.22h降低3.426h。配网自动化系统投运使大武口地区配电网自动化水平有了全面的提高，减轻了运行人员的劳动强度，提高了劳动生产率和经济效益。
参考文献
[1]刘健等.配电自动化系统[M].北京:中国水利水电出版社
[2]王章启等.配电自动化开关设备[M].北京:中国水利水电出版社
[3]黄建荣.浅谈配网自动化的规划与实施[J].科技与企业,2011(08)
[4]冯庆东,白秀平.电力市场环境下地区电网调度自动化系统设计分析[J].东北电力技术. 1999(10)