论文部分内容阅读
摘要：配网自动化是一项投资巨大、设备使用环境恶劣、技术构成复杂、实现周期长的系统工程，涉及了自动化、通讯、变电站综合自动化等众多领域。本文主要就配网自动化主站同调度自动化系统连接的三种模式进行了分析和对比，提出了各自的优点和缺点，对今后配网自动化项目规划和建设工作起到更好的指导作用。
关键词：配网自动化；调度自动化；网关连接；分散连接；配调合一
中图分类号： TN830.1 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
配网自动化是一项投资巨大、设备使用环境恶劣、技术构成复杂、实现周期长的系统工程，涉及了自动化、通讯、变电站综合自动化等许多领域在实际工作中，为了能够实现对资源的有效利用，配网自动化主站必须同调度自动化系统进行数据通讯，目前关于两个系统间的连接方式还没有统一的标准，除了考虑信息的安全之外，系统建成后其相应的管理模式也是人们普遍关心的问题。下面主要探讨配网自动化主站同调度自动化系统连接的三种模式，并就它们各自的优点和缺点进行分析和对比。
1模式一
(1) 通过网关连接的系统结构。通过配置一台网关工作站，在配网自动化主站和调度自动化系统之间进行数据的交换，具体的系统结构如图1所示。在调度自动化主站中，主要是提供各个变电站的“四遥”信息，其中，10kV开关跳闸和保护信息作为配网自动化故障处理子系统（DA）的启动条件。就配网自动化主站来说，它对10kV出线开关的遥控是通过调度自动化系统来实现的。对于两个系统间的数据交换，要符合DL476-92《电力系统实时数据通信应用层协议》，在两个系统的数据库中定义相应的信息来达到相互识别的要求。而就通讯规约来说，可以采用基于TCP/IP的IEC870-5-104远动规约，通讯速率可以达到10M以上。此外，两个系统在收发遥控指令的时候，要通过安全机制的检查，例如需要提供遥控编号、用户名和密码等等。
(2) 优点和缺点比较：一、在这种模式之下，配网自动化主站对调度自动化系统有着较大的依赖性；此外，调度自动化主站的性能和信息的准确性，对配网自动化故障处理子系统（DA）功能的实现会产生有相当大的影响。二、需要考虑调度自动化主站遥控和配网自动化主站遥控的并发性问题；三、新增10kV出线，或者参数/图形发生改变时，需要对两个系统同时进行修改和调试。四、
(3) 通過网关连接的系统结构比较适用于，10kV及以上出线属于调度管辖的管理模式，配网自动化主站调用调度自动化系统功能，实现配网故障处理（DA）。
图1通过网关的连接模式
2模式二
(1) 分散连接的系统结构。在分散连接的系统结构之中，变电站综合自动化系统RTU采用“一发两收”的方式，同时向配网自动化主站和调度自动化主站传输实时数据，此外，它还接受两个主站系统下发的遥控指令。在这里，需要考虑的是配网自动化主站实时性，并且正是由于这种实时性的要求，需要对变电站综合自动化系统RTU转发库进行重新定义，具体的情况如图2所示。
图2分散连接模式
在分散连接的系统结构之中，也存在有些供电局通过采用10kV出线保护管理机的方式，同时向配网自动化主站和调度自动化主站传输实时数据。考虑到调度对变电站10kV及以上出线设备能实现遥控操作，而配调一般只对10kV出线进行操作，需要对两个系统的遥控点号进行重新定义，使得两个系统的遥控点号相互之间不存在重复和冲突的问题，从而分别实现两个系统对变电站综合自动化系统RTU的控制，具体的情况如图3所示。
在某些供电局中，变电站综合自动化系统RTU在设计时，就已经考虑到了对配网自动化主站功能的支持，从而使其具有配网自动化子站的一些特点。
光传输网设备带宽裕度有限，采用2M传输比较困难的情况下，，可以考虑采用104规约，如果采用2/4线传输，可以采用新颁部的规约。
图3遥控操作模式
(2) 优点和缺点比较：一、采用这种结构，能够有效地减少转发环节，提高了数据的实时性，并且由于这种松散和冗余的结构，使得技术维护人员能够更加容易地对故障点进行快速的定位和处理。二、该结构对变电站综合自动化RTU的要求比较高，相应地，增加了各个变电站RTU的维护工作量。
(3) 分散连接的系统结构比较适用于10kV及以下出线属于配调管辖的情况。
3模式三
(1) 配调合一的系统结构。伴随着科学技术的发展，有的厂家致力于一体化设计，将调度自动化、配网自动化、电能量计费、高级应用软件、GIS地理信息系统、配网管理系统等进行一体化的设计，具体如图4所示。
(2) 优点和缺点比较：配调合一的系统结构主要适用于农村电网，根据农村电网调度自动化、配网自动化发展的特点，进行了统一的规划和设计，并且，与以往的系统相比较而言，每一部分的设计都有新的内容和新的突破，特别是强调一体化的设计思想，具有多方面的优点，不仅节省了硬件和软件的投资，降低了对技术维护人员的要求，还大大的减少了维护工作量，有效的保障了整个系统的稳定和正常运行。
图4配调一体化的连接模式
4结束语
总而言之，配网自动化是一项系统而复杂的工作，在国内开展的时间不多，可以参考的成功案例并不多。本文主要对比分析了配网自动化主站同调度自动化系统三种不同连接模式的优点和缺点，希望通过这样的探讨能够引起人们对这一问题的关注，帮助大家在配网自动化建设项目上少走弯路。
参考文献：
[1]黄春红，黄坚明.变电站实时数据网络化传输的探讨和可行性研究[D]，中国国际供电会议论文，2006
[2]王辉.德州配电自动化系统的设计[D.山东大学硕士学位论文，2009
[3]崔亚琼，施炳利.南水北调中线一期工程总干渠配网自动监控系统设计[J].南水北调与水利科技，2007(6)
[4]李琳娜，蒋彬.配变运行控制系统研究[J].计算机知识与技术，2011(35)
关键词：配网自动化；调度自动化；网关连接；分散连接；配调合一
中图分类号： TN830.1 文献标识码： A 文章编号：
0 引言
配网自动化是一项投资巨大、设备使用环境恶劣、技术构成复杂、实现周期长的系统工程，涉及了自动化、通讯、变电站综合自动化等许多领域在实际工作中，为了能够实现对资源的有效利用，配网自动化主站必须同调度自动化系统进行数据通讯，目前关于两个系统间的连接方式还没有统一的标准，除了考虑信息的安全之外，系统建成后其相应的管理模式也是人们普遍关心的问题。下面主要探讨配网自动化主站同调度自动化系统连接的三种模式，并就它们各自的优点和缺点进行分析和对比。
1模式一
(1) 通过网关连接的系统结构。通过配置一台网关工作站，在配网自动化主站和调度自动化系统之间进行数据的交换，具体的系统结构如图1所示。在调度自动化主站中，主要是提供各个变电站的“四遥”信息，其中，10kV开关跳闸和保护信息作为配网自动化故障处理子系统（DA）的启动条件。就配网自动化主站来说，它对10kV出线开关的遥控是通过调度自动化系统来实现的。对于两个系统间的数据交换，要符合DL476-92《电力系统实时数据通信应用层协议》，在两个系统的数据库中定义相应的信息来达到相互识别的要求。而就通讯规约来说，可以采用基于TCP/IP的IEC870-5-104远动规约，通讯速率可以达到10M以上。此外，两个系统在收发遥控指令的时候，要通过安全机制的检查，例如需要提供遥控编号、用户名和密码等等。
(2) 优点和缺点比较：一、在这种模式之下，配网自动化主站对调度自动化系统有着较大的依赖性；此外，调度自动化主站的性能和信息的准确性，对配网自动化故障处理子系统（DA）功能的实现会产生有相当大的影响。二、需要考虑调度自动化主站遥控和配网自动化主站遥控的并发性问题；三、新增10kV出线，或者参数/图形发生改变时，需要对两个系统同时进行修改和调试。四、
(3) 通過网关连接的系统结构比较适用于，10kV及以上出线属于调度管辖的管理模式，配网自动化主站调用调度自动化系统功能，实现配网故障处理（DA）。
图1通过网关的连接模式
2模式二
(1) 分散连接的系统结构。在分散连接的系统结构之中，变电站综合自动化系统RTU采用“一发两收”的方式，同时向配网自动化主站和调度自动化主站传输实时数据，此外，它还接受两个主站系统下发的遥控指令。在这里，需要考虑的是配网自动化主站实时性，并且正是由于这种实时性的要求，需要对变电站综合自动化系统RTU转发库进行重新定义，具体的情况如图2所示。
图2分散连接模式
在分散连接的系统结构之中，也存在有些供电局通过采用10kV出线保护管理机的方式，同时向配网自动化主站和调度自动化主站传输实时数据。考虑到调度对变电站10kV及以上出线设备能实现遥控操作，而配调一般只对10kV出线进行操作，需要对两个系统的遥控点号进行重新定义，使得两个系统的遥控点号相互之间不存在重复和冲突的问题，从而分别实现两个系统对变电站综合自动化系统RTU的控制，具体的情况如图3所示。
在某些供电局中，变电站综合自动化系统RTU在设计时，就已经考虑到了对配网自动化主站功能的支持，从而使其具有配网自动化子站的一些特点。
光传输网设备带宽裕度有限，采用2M传输比较困难的情况下，，可以考虑采用104规约，如果采用2/4线传输，可以采用新颁部的规约。
图3遥控操作模式
(2) 优点和缺点比较：一、采用这种结构，能够有效地减少转发环节，提高了数据的实时性，并且由于这种松散和冗余的结构，使得技术维护人员能够更加容易地对故障点进行快速的定位和处理。二、该结构对变电站综合自动化RTU的要求比较高，相应地，增加了各个变电站RTU的维护工作量。
(3) 分散连接的系统结构比较适用于10kV及以下出线属于配调管辖的情况。
3模式三
(1) 配调合一的系统结构。伴随着科学技术的发展，有的厂家致力于一体化设计，将调度自动化、配网自动化、电能量计费、高级应用软件、GIS地理信息系统、配网管理系统等进行一体化的设计，具体如图4所示。
(2) 优点和缺点比较：配调合一的系统结构主要适用于农村电网，根据农村电网调度自动化、配网自动化发展的特点，进行了统一的规划和设计，并且，与以往的系统相比较而言，每一部分的设计都有新的内容和新的突破，特别是强调一体化的设计思想，具有多方面的优点，不仅节省了硬件和软件的投资，降低了对技术维护人员的要求，还大大的减少了维护工作量，有效的保障了整个系统的稳定和正常运行。
图4配调一体化的连接模式
4结束语
总而言之，配网自动化是一项系统而复杂的工作，在国内开展的时间不多，可以参考的成功案例并不多。本文主要对比分析了配网自动化主站同调度自动化系统三种不同连接模式的优点和缺点，希望通过这样的探讨能够引起人们对这一问题的关注，帮助大家在配网自动化建设项目上少走弯路。
参考文献：
[1]黄春红，黄坚明.变电站实时数据网络化传输的探讨和可行性研究[D]，中国国际供电会议论文，2006
[2]王辉.德州配电自动化系统的设计[D.山东大学硕士学位论文，2009
[3]崔亚琼，施炳利.南水北调中线一期工程总干渠配网自动监控系统设计[J].南水北调与水利科技，2007(6)
[4]李琳娜，蒋彬.配变运行控制系统研究[J].计算机知识与技术，2011(35)