县级供电网配网自动化系统的应用研究吴 强1，蒋文林2，肖先勇3(1.都江堰供电局，四川都江堰611830；
2.攀枝花学院，四川攀枝花617000；
3.四川大学，四川成都610065)
摘 要：介绍县级配电网自动化的目的、适用范围、配电网的基本条件和实施配电网自动化的技术问题，研究了配电网自动化系统的通信方式与规约。并针对某县级电网的实际提出了实施配电网自动化的设想，分析了应采取的技术方案与功能，阐明了各功能的作用，最后结合实际对实施配网自动化后的社会和经济效益进行了分析。
关键词：县级电网；配电网自动化；实施方案；系统配置
随着电力体制的改革和电力市场的建立，电力作为一种特殊商品进入了市场，接受用户的监 督，甚至会出现因停电而追究供电企业的责任。同时，由于改革开放20多年以来，县级城市的社会、经济发展很快，早期建成的配电网和电力设施已经不能适应经济发展和人民生活用电的需要，大量对电力扰动敏感的电器设备和装备对供电可靠性、电能质量提出了更高的要求。供电网的供电可靠性和电能质量已成为电力市场下电力企业面临的重要课题。随着配网自动化技术的发展，能有效地解决供电企业面临的这些问题，因此，县级配网自动化的实施已经成为供电企业十分紧迫的任务。配电网自动化的实施方案是配网自动化系统的关键，在实施配电网自动化前，必须结合电网实际提出最优方案。从都江堰城市配电网的实际出发，提出了某县级配电网自动化的实施意见，在此基础上设计了最优方案。
配网范围包括变电所（10～35 kV）出线及以下网络，设备有架空线（电缆）、绝缘导线、配电开关设备（柱上断路器、重合器、分段器、环网开关柜、熔断器、隔离开关）、计量仪器、避雷器、变压器、箱式变电所、远动装置（RTU）、通信设备、计算机及系统软件等组成。在设计配网自动化系统时，必须严格遵循国家有关技术标准。
根据四川省电力公司企业标准（配电网自动化系统技术规范），结合电网的实际，县配网自 动化系统主要包括配电线路（保护）自动化、用电管理自动化、配电地理信息系统（GIS）、配电网能耗管理、自动无功补偿、通讯系统、计算机系统等几部分，如图1。 1配网自动化系统设计
1.1主站系统设计
主站系统设计层次化、模块化。所谓层次化是指软件分为基础平台和应用模块两层，对功能扩充和修改仅需在功能模块进行，不改变基础平台层，这样保证系统的可靠性和扩充性。模块化是指在基础平台上尽可能按功能模块化，便于增加、修改功能以适应不同的投资规模。网络结构在硬件上设计为双网平衡，互为备用模式，增加带宽与通信的可靠性。软件上设计为C/S模式和B/S模式。运行管理和维护工作站采用C/S模式，可授权控制和修改各类数据库，浏览查询性工作站采用B/S模式，采用IE浏览器，访问各类数据和画面，没有修改权限。这样减轻了配电自动化主站系统的网络负担，提高了主站系统的数据安全性，最大限度 地扩大了主站系统网络覆盖范围。
主站系统采用交换式以太网，根据具体情况，可设有一定接口的交换机、服务器、工作站等 ，并留有与其他系统的接口，以实现信息共享。系统软件平台采用WINDOWS2000服务器版和S QL SEVER2000企业版和MAPINFO 5.0版，开发选用VC 6.0，系统硬件选用主控机IPC-8621I FS2。
1.2子站终端、区域工作站与主站间通信的设计
子站终端硬件采用工业级芯片，特别是柱上FTU，除了温度要求外，还要求低功耗，FTU要考虑到户外密封，不可能有散热孔。同时，FTU放在柱上开关旁，容易受到外界干扰，要求对电源与信号的输入、输出回路采取抗干扰措施，如浪涌抑制静电屏蔽、脉冲群抑制等方法，软件上也有相应的抗干扰算法。
通信接口有RS232和RS485 10/100M的RJ45级以太网接口，通信适应性强。通信规约采用IEC标准，在通信规约设计时优先使用101和104规约。根据都江堰城区配网的实际，配网自动化系统的通信方式采用“分层集结，集中控制”的方式；具体分两个层次，即现场采集层和区域工作站层。对于通信线路，屏蔽双绞线架设可采用沿电力线与配电线同杆架设方式；个别居民区配变的通信线路可沿居民楼架设，通信方式采用RS-485方式；传输介质采用屏蔽双绞线、一对连线、另一对备用。对超过2 km的线路在线路两头加上RS-485远程通信器，也可在中间加设中继器。各区域工作站所属终端设备，如TTU、FTU、RTU等分别通过“共线”方式集结至区域工作站，TTU、FTU采取分线传输方式。配变处的FTU有电能远方计量功能，可取代传统的计量箱，在大用户和开闭所可以装设RTU，对其进行远程监控及控制。 2配置方案的实例分析