基于GPRS技术的配电自动化系统研究

【摘要】本文依据配电自动化系统对通信系统的要求，分析比较了当前实际应用中的几种配电通信方式的优缺点，并结合本项目的实际情况提出了一套基于GPRS技术的配电自动化系统解决方案。

【关键词】GPRS技术 配电 电子自动化

一、配电自动化系统简介

配电自动化系统DAS（Distribution Automation System）是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动分系统。其内容包括配电网数据采集和输电网自动化的调度自动化系统SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）、配电地理信息系统GIS（Geographic Information System）和需求管理几个部分。配电自动化系统是和输电网自动化的调度系统处于同一个层次的，配电自动化系统和配电管理系统的涵盖关系是配电自动化系统是配电管理系统最主要的内容。除此这外，配电管理系统还具有网络分析和优化、工作管理系统和调度员培训模拟系统几个部分。

配电自动化系统的基本功能：配电自动化系统有三个基本能功要求，即对配电网进行安全监视、控制和保护。

（1）安全监视功能指通过采集配电网上的状态量（如开关位置和保护动作情况等）和模拟量（如电压、电流和功率等）以及电度最，从而对配电网的运行状况进行监视。

（2）控制功能指在需要的时候，远方控制开关的合闸和跳闸以及有载调压设备升压或降压，以达到所期望的目的（如满足电压质量的要求、无功补偿和负荷平衡等）。

（3）保护功能。指检测和判断故障区段，并隔离故障区域，恢复正常区域供电。

二、配电自动化系统总体结构

一个基本配电自动化系统可由一个控制中心，若干个监控/监测或其他终端组成。当配电网系统较大时，可配置若干控制子站。所以对一个城市或地区而言配电自动化结构一般分为三层：配电网控制主站（控制中心层）、配电控制子站（区域集结层）、配电监控终端（终端设备层）。如图1。

终端设备层是配电自动化系统基础层，包括各测控装置，电力综合测控仪、柱上开关控制器、低压无功补偿装置、电缆故障检测器和低压开关带电状态检测器等，主要完成柱上开关、环网开关、箱式变/配电变压器、开闭站、配电室等各种信息的采集处理及监控功能；各终端装置以通讯方式将数据传至区域集结层。区域集结层是配电自动化系统的中间层，一般放在开闭站内，装有监控软件和实时数据库，实现辖区内配电网的SCADA、三遥和实时数据记录功能，它既可以是一个实时数据库，实现辖区内配电网SCADA、三遥和实时数据记录功能，既可以一个系统独立运行，也可以与其他中间站以通讯方式与监控中心站相联。控制中心层是整个配电自动化监控和管理系统的核心，主要负责从各中间站采集实时信息，整体上对配电网进行监视和控制，分析配电网的运行状态，协调中间站之间的关系，对整个配电网进行有效的管理，保证整个配电系统处于最佳运行状态。

三、监控工作站设计

监控工作站作为数据服务器的客户端，采用C/S模式。工作站基于城区配电网主接线，配电数据监控系统Fameview、数据库管理软件SQL Server客户端，主要用于监控人员监视、控制城区配电网的运行状况，完成如下功能：用户管理、系统数据库维护、城区配电网一次接线图及实时数据显示、事故追忆、事件与报警及曲线、棒图、报表的生成，对系统中的遥测、遥信变位、事故及操作等事件登记处理、监视与控制系统设备运行状态、FTU的重合闸控制策略及配电网络系统“网络重构”决策支持。

（1）监控组态软件Fameview工业数据监控系统是杰控公司基于windows NT、windows2000平台开发的32位、高档次、简单易用、功能强大、运行稳定、速度快、易扩展、具有良好二次开发功能的工业数据采集管理软件系统，能为用户提供经济完善的工业解决方案，适合所有的大中小型自动化项目。Fameview集成了报表、数据处理算法、真正的VBScript脚本，用户能方便自如的、准确无误的控制和监视数据。

（2）基于Fameview监控工作站的功能模块划分，监控工作站其功能可划分为配电运行管理、配电设备管理、配网用户管理、决策支持四个模块。配电运行管理模块实现的功能包括城区配电网实时运行状态显示、配网柱上开关的遥控操作、遥调参数的管理、系统管理员对用户的管理；配电设备管理模块主要用来对配网中馈线终端、变压器、开关等设备的资料信息进行管理；配网用电管理模块实现用电报表的生成、用户报障的管理及配电设备维护管理功能；决策支持模块分析实时数据，根据各段负荷和带负荷的能力，制定网络重构的恢复供电方案，在故障发生时，进行故障定位和快速隔离，并提供网络重构的恢复策略。