浅析开闭所自动化终端装置设计与配网自动化通信系统

浅析开闭所自动化终端装置设计与配网自动化通信系统

　　电力生产和运行过程由发电、输电、变电、配电和用电五个环节有机构成，配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节。本文旨在对开闭所自动化终端和配网自动化通信系统的发展情况、开发要求、各自存在的特征和通讯方式进行阐释，并就开闭所自动化终端装置和配网自动化通信系统的应用前景进行分析。

　　1. 开闭所自动化终端装置的特征、发展、要求和设计要点

　　1.1开闭所自动化终端的特征

　　1.1.1提供不间断的电源

　　开闭所自动化终端具有当馈线发生故障时，也可以不因为馈线环路出现永久性故障导致全线停电而停止供电功能。提供可靠的，源源不断的电源是配网终端开发设计中首要考虑的问题;

　　1.1.2具有远程维护、诊断和自诊断功能

　　由于开闭所自动化终端装置分布较广、数量非常大，由此带来的一系列安装、维护、调试就非常大，因此开闭所自动化终端必须具有很高的可靠性和自我修复能力;

　　1.1.3具有灵活的可扩展性

　　开闭所自动化终端装置可以监控双母线多个进出线的容量，由于城市电网的需求较大，因为开闭所自动化终端必须具有很高的扩展容量才能满足各行各业的需要;

　　1.1.4满足室外环境的要求

　　我国领土广阔、幅员辽阔。南北方自然条件千差万别。这就对开闭所自动化终端提出了一个不小的课题，即必需适应各种气候、水温和天气的影响。尤其是克服极端高、低温和大风暴雨雪等不良天气带来的限制条件，更好地发挥功效;

　　1.1.5具有故障自动检测和识别功能

　　这是开闭所自动化终端最重要的特征。在馈线故障情况下必须快速、准确地识别因为故障导致的线路中断，判断发生故障的类型。

　　1.2开闭所自动化终端的发展状况

　　目前开闭所自动化装置主要在我国北京、上海、广州、深圳等一线大城市发展，二线、三线城市也处于萌芽阶段。总体而言，我国发展开闭所自动化终端起点高、发展较快，也比较接近前沿，但这都是在充分引进国外同类先进行业的优良技术的基础上取得的成就，我国的开闭所自动化终端仍然在可靠性、可维护性和性价比方面有待提高和改进。

　　1.3开闭所自动化终端开发的要求

　　我国开闭所自动化终端装置一般安装在10千伏开关附近，工作环境恶劣而且数量众多，安装不方便。为此本产品面临紧迫的发展必须切实提高可靠性，要延长平均无故障时间;改善终端产品的可维护时间，就是要减少厂家的服务成本，提高用户使用该产品的服务时间，对于双方都有好处;充分利用近年来发展的新技术、新设备、新理念对产品进行升级改造，降低产品的加工成本，同时也要提高本产品的性价比。以上均为开闭所自动化终端在发展中的问题和改进策略。

　　1.4开闭所自动化终端装置设计要点

　　主要包括结构设计、器件选型、硬件设计和软件设计等方面。要满足户外安装、接线便利、调试容易的结构要求，器件要能自动检测和识别故障，硬件也要调试、维护和互换，更要有完备的软件体系和成熟快速、稳定性高的馈线识别算法。

　　2. 配网自动化通信系统的发展、通讯方式和要求

　　2.1配网自动化通信系统的发展状况

　　配电网自动化通信系统是配网自动化系统中非常重要的环节，是配网自动化的神经系统。配电网运行数据的采集、配电网运行状态的改变、配电网的优化均通过通信系统。实现配电网自动化的关键在于通信。近年来，伴随着我国经济的腾飞，电力行业、电力系统的建设也处于一个蓬勃发展的新阶段。相关的电力技术也不断的发展，从最初的时限顺序送电装置、自动隔离故障区、加快查找线故障地点，到后来应用电子自动控制技术。这些进步及时地填补了电力企业在信息化建设中的不足。再到后来伴随着计算机通讯技术的发展，逐步地形成了包括远程监控、故障自动隔离及恢复供电、电压调控、负荷管理等实时功能在内的配网自动化技术。我国配网技术迅猛发展的同时，存在的问题也相对突出。由于我国配电网的建设长期以来一直未被重视，使得我国的配网自动化进程远落后于西方发达国家，这就需要国家给予优惠的资金、政策扶持，以取得技术上的突破和节奏上的跟进。

　　2.2配网自动化通信系统的通讯方式

　　配网自动化通信系统的通讯方式主要有光纤通信、电力载波、无线通信、电话线和双绞机。利用光纤通信时数据比较稳定，抗干扰能力强，它也成为配网自动化通信系统最重要、最关键的通讯方式。这种方式在初期投资时较大，但随着光通信设备的价格不断下降，有可能成为比较实用的现场通信方式。电力载波通信利用输电线路作为传输的基本方式，因而必须克服沿路中的电路故障，最大限度地减少电能损失。无线通信系统利用公共频段进行数据传输，通信通道设备具有投资小、维护简单的特点。但由于城市内部高大建筑的遮挡，使其传输距离受到了一定的限制，因此它适合用于分布半径小、数量少的中小城市配网自动化。电话线通信就是利用现有的公用电话网为依托，采用调制解调器和公用电话网的交换机系统，在两个通信实体之间建立起通信通道。

　　2.3配网自动化通信系统的应用要求

　　可靠性通信系统是主站系统与配电网终端设备联接的纽带，主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成，因此必须有稳定可靠的通信系统，才能实现配电自动化的功能;寻址量大通信系统不仅要满足目前及未来数据传输的需要，还要考虑系统功能升级的要求;经济性通信系统的投资不能太大，以免影响配电网自动化系统的总体经济效益;双向通信主站不仅要向终端下发控制命令，还需接收终端上传的数据。

　　3. 开闭所自动化终端装置和配网自动化通信系统的应用前景

　　3.1开闭所自动化终端装置的应用前景

　　电力系统配电网自动化是当今电网建设的热点，现代化社会需要充足、可靠、优质的电能效应。大城市供电负荷密度大、供电方式复杂、覆盖人群和区域密集、可靠性要求也高，因此，通过对开闭所自动化终端的运行、控制、调度和维护成为了解决这些复杂问题的关键。2009年，中国提出了智能电网建设规划，未来10年间，到2020年后必将建成统一的坚强智能电网，技术和装备均达到国际领先水平。为此，开闭所自动化终端装置的市场前景看好。

　　3.2配网自动化通信系统的应用前景

　　配网自动化通信系统主要应用于改善用电条件、防止用电线路故障、保障电力安全和缓解电力紧张趋势。同时它在可持续发展道路上也有效弥补了电力能源短缺局面给工业生产、居民生活带来的不便影响，配网自动化通信系统必定在未来我国电力事业发展发挥先导性作用。

　　4. 结语

　　开闭所自动化终端装置和配网自动化通信系统的开发、推广和应用都是为了尽可能地缩小故障电力线路范围，提高配网的供电能力，增加系统可靠性，提高用电效率和电网运行的稳定性。它们在电力能源可持续发展的进程中，能够增加巨大的经济效益和社会效益。