城市配电所远程集中监控的技术探讨

【摘 要】我国城市的现代化建设正处在一个高速发展的时期，为适应城市发展的需求，城市配电所建设也必须进行现代化的转变。本文通过分析城市供电所管理的现状，指出了传统供电所投资大、服务不及时等问题，并且提出远程集中控制体系建立的具体结构以及技术理论，证明城市配电所远程集中控制的可行性以及巨大优势，城市配电所远程集中监控是配电管理的必然趋势。

【关键词】配电管理；远程监管；无线通信技术

随着经济的快速发展，我国的城市建设不断表现出扩大化、现代化以及多功能化等新的时代特点。在现代化的城市建设中，超高层的建筑群，大型的购物娱乐中心，CBD商业中心不断涌现，相应的，对城市供电的要求也是越来越高。

一、城市供电建设的现状

长期以来，我国一直非常重视在电力方面的建设，同时也取得了比较大的成就。根据调查，截止到98年底我国发电设备的装机容量在世界范围内已经跃居到第二位，发电量远远大于需求量，供应全国电力方面的需要已经不是问题。但是，我国在电力建设工作中存在重视发电工作建设，对于供电以及用电方面的管理比较薄弱。这就导致了我国的供电设备落后，供电损耗大等问题出现。供电过程中这样的问题得不到及时解决，进而造成供电的不稳和不可靠。面对供电问题，我国也进行了城市电网改造的工作，也取得了比较显著的成效，电压合格率、供电可靠性以及线损率等都控制在了良好的水平，但是在自动化方面，同欧美等许多发达国家相比，我们尚存在着很大的差距。

城市的发展造成供电负荷的加剧，使得资金投入少、安全性能高而且管理方便的城市供电所得到快速的发展。供电所的建设为整个城市的供电网络提供支撑点，满足了城市供电的需求。但是城市供电所也存在着很多的局限性，由于供电所的供电覆盖面积以及电荷容量有限，造成供电所建设数量多且分布的位置分散等问题，这些特殊性给供电有关单位的维修工作带来很大的困难，也是实施远程集中监控的一个障碍。一方面，通信网络建设存在地域上的困难，点多面广，资金投入方面消耗巨大。另一方面，建成之后也不易于将来的运营以及维护工作的展开。通信网络的建设需要必要的人员以及设备准备，人员和设备维护都是一笔不小的开支，极容易造成投入与产出不成比例的情况发生，这也就直接导致了配电远程集中监控工作迟迟未能开展，监控工作只能是人工来进行监督和巡视。只靠相关工作人员进行供电监管，设备一旦出现异常情况得不到及时的处理，虽然国家电网有关规定指出，供电出现问题时相关人员应该在45分钟之内进行解决，但是由于地域的问题，某些时候这项承诺会无法达成。

针对供电工作中存在的这些问题，配电系统的现代化势在必行，只有建设数字化的配电网络，选择高效可靠的供电设备，对供电设备的运行状况进行远程集中的监管，才能使城市配电工作满足城市现代化发展的需要。

二、城市配电所远程集中监控技术

1、功能体系构建

无线通信网络是解决配电所远程监控问题的有效途径。我们对于GPRS以及CDMA一定不会陌生，无线通信网络覆盖面广、在城市地区覆盖良好、通信质量也有保证，这些特点都为配电远程监控技术的实现提供了基本的保证。远程供电监控体系的覆盖面广、操作简单，建设起来也具有建设时间短，投资回报快，建设成本低等优势。

配电所的远程监控体系应该具有远程监控、远程监测以及远程遥控的功能，在设计方面应该秉承安全使用、简单有效的原则，在设备方面应该做到充分利用、适当增加，并且具有再扩展的功能。

配电远程监控体系的功能采用两个层次的设计，一个中心系统，一个层。中心层顾名思义，就是对所有的供电站进行监控，层主要负责一个配电所所有电器的监控，同时保证与中心层的联络，进行数据的反馈。通过远程监控体系的建立，我们可以自由查看各个配电所电力设备的运行情况，监管用电情况的实时数据，遥控进行各个配电所的数据以及日志和报表的处理。一旦出现故障情况，系统可以给出故障点的画面，并提供明显的报警通知，对于变压器负荷超标等工作也可以进行集中的巡视和检查。

2、通信技术设计

集中监控的进行要通过中心系统，无限通讯网络以及远程现场系统的共同作用来实现。各个配电站的现场系统形成规约专用网络，通过协议器转换成无线网络，再由网络与中心系统进行连接。在中心系统区我们要设置本地局域网，通过中心通信接口服务装置来进行与远程网络的连接。同时，在整个通信网络中涉及到很多层次的网络以及一些规定和协议，举例来说，配电站的现场总线与计算机保护设备连接，有线的现场总线体系通过设备经过无限网络进行承载，其中涉及到了GPRS/CDMA以及TCP/IP，当然也就涉及到保护设备的103规约以及各个厂家的自定义规定等等。

在整个无线控制体系中，协议器负责一个站点所有设备的管理以及通信联络的功能，是非常重要的一个环节。我们知道对于无线网络，一般会按照使用的流量数来进行费用的计量，因此器一定要进行一些特殊的设计来更好的适应无线网络。研究以往的各种规约和标准的要求，大多数器的通信模式采用主从问答式，也就是说现场总线拥有一个主节点，各个保护装置作为从节点，每次通信的过程是主节点发出信号，从节点接收主节点的信息并进行解析，转换出的数据报告中包含节点的地址信息，如果解析的节点地址与自己的地址一致就会做出相应的回答。当然，这个应答可以是远程检测的信息数据也可以是事件报告，也可以反馈没有数据报告。但是我们应该看出这种传统的问答式不仅是对网络资源的一种浪费，同时也不能使从节点的问题得到及时、有效的反映。因此，我们应该让器增加转换以及解析的功能，器作为一个供电站所保护装置的通信规约，同时也是连接现场总线体系的主节点，器主动解析数据报文，并进行内容的鉴别，分析之后，根据内容经由TCP向中心系统进行主动的上传动作。这样做不仅免除了中心系统对每个保护装置进行调查产生的压力以及网络流量，同时主动报告的做法也可以使报警和保护的动作得到及时的反馈。

中心服务器在整个远程监控系统中相当于人类的大脑，中心系统包括的服务器涵盖通信、日志和各种报表的处理、数据库、数据查询、图形服务器等等。这些各种各样的服务器不仅可以分开架设也可以进行集中架设。其中，通信服务器主要进行同远端接口的连接工作，Web服务器负责提供本地值班管理系统的数据资料。

基于以上理论上的支持以及技术上的准备，远程供电无限监控系统是我们配电系统的一个重大进步，但是在实际的应用中也存在着一些问题。无线网络技术虽然已经比较成熟，但是由于天气等因素的影响，还是可能会出现间歇中断的情况，可能会影响到当时报警以及保护动作报告的及时性。在配电建设方面，智能化的配电监控体系的应用，必然要求配备管理方面提供相应的检测设备以及新的检测方法。智能变电站的建设与传统配电建设的差异也必然会导致在管理以及人员分配上面新的要求。

小结

城市配电远程集中监控的实现，使我们向智能化配电供应系统的建设跨进了一大步。它不仅能够减少投入、完善服务，同时也适应了我们城市智能化的发展方向。当然，我们也要看到，智能化配电系统建设还处在一个不成熟的阶段，需要我们不断进行大胆的突破和严谨的实践，智能化城市配电建设工作任重而道远。