配电自动化技术总结范文

配电自动化技术总结篇1

关键词：通信；配电网；自动化；光纤

配电网自动化系统融合了多种现代科技，例如自动化技术、网络通信技术、计算机技术以及集成技术等，是上述技术在电力行业的深度利用的体现。同传统电网调度自动化系统相比，配电网自动化系统具有诸多优势：例如通信终端节点分布广泛、通信节点网络完善、通信距离更长、节点通信数据流量大等。另一方面，由于配电网自动化系统站点数量较多，对通信系统功能和性能提出了更高的要求，目前尚未有任何一种通信方案能够完全满足其通信需要，而是要根据实际情况灵活选择多种通信手段搭配，组成综合性通信解决方案，以满足配电网自动化系统多样化通信需要。

1配电网自动化系统通信需求分析

1.1稳定性

配电网自动化通信系统线路和设备大多分布在户外环境，其通信功能容易受到气候环境和地质条件因素影响和干扰，另外，在存在电磁辐射、噪声扰动情况下，通信系统也容易出现信号消失、通信服务中断的情况。因此，配电网自动化通信系统必须要具备良好的抗干扰能力。

1.2实时性

配电网自动化在运行过程中，要保证能够随时监控系统运行状态、即时进行数据交换和传输，对通信系统的实时传输提出了较高的要求。配电网自动化通信系统不仅要及时更新FTU/TTU，还要保证在遇到系统故障时能够第一时间传输相关情况信息。

1.3双向性

配电自动化系统内部每个节点都有双向通信需求，对主通信网站来说，不仅要向各通信节点发送操作指令，还要接收各终端反馈的数据。因此，通信系统要具备双向信息交互功能，能够保证在不同通信终端之间顺利进行信息交换和传播。

1.4灵活性

配电自动化系统通信网络覆盖范围较广，涉及多种通信手段、设备和软件系统。要满足整个配电网自动化正常通信需求，通信系统必须要具备良好的灵活性，能够在不同设备型号、通信标准和数据接口之间进行自由切换，切实提高通信系统维护、调试和稳定水平。

1.5经济性

企业配电网自动化通信系统建设需要投入大笔资金预算，要在满足基本通信要求基础上，最大程度降低通信网络建设和维护成本。因此在选择通信方案、设备和运营方式时，要对不同方案经济成本进行比较，采用性价比最高的通信方案。

2不同通信方式性能比较分析

随着信息技术不断发展和进步，通信方式可选择面不断拓宽，一般可以将通信方案分为两种，即有线和无线通信方案。其中，有线通信方式主要包括：拨号电话、光纤通信、现场总线、配电线载波等；无线通信方式主要包括GPRS通信、无线扩频通信、卫星通信等。接下来将介绍几种常用的通信技术。

2.1现场总线通信技术

现场总线通信技术主要应用于大型生产设备系统、自动化设备控制系统内，通过实现内部控制系统不同节点之间的数字信号和信息交换，来实现总台控制不同设备运行的目的。因此现场总线通信是一种开放式、数字化、多节点通信网络。一般来说，其主要有以下几方面特点：（1）统一、通用的通信技术标准；（2）具有良好的交互性和替换性；（3）能够实现统一误差纠错和信号算法即时调整；（4）现场总线具备良好的通信网络拓展性，具有成熟稳定的全分散性控制结构；（5）通信系统功能和网络可根据具体通信需求灵活设计，能够满足不同通信环境通信需要，具有良好的鲁棒性。

目前，在配电网自动化系统通信解决方案中，主要利用现场总线技术来解决FTU和近距离通信需求问题，另外发电站内部设备之间的通信也可以采用这种技术实现。

2.2光纤通信技术

一般来说，光纤通信主要有以下几方面优点：（1）传播信号流量较大。目前光纤信道容量一般在140Mbit/s水平，采用单模信道还可以进一步扩充通信流量；（2）信号传输过程中衰减小，可支持超远距离通信。如果光波长度为018-019um，最长通信距离可达10公里；如果光波长度为110-116um，则最长通信距离可达100公里；如果光波长度超过210u-，最长通信距离可达1000公里，因此其可以实现远距离跨区域配电网自动化通信；（3）光纤管道直径小、重量轻，有良好的弯折性，网络铺设施工简单快捷；（4）输入输出信号采用分离处理，可以有效提高抗电磁干扰能力；（5）保密性效果好，不会出现信号缺失和失真问题；（6）通信网络物理性能稳定，有良好的抗腐蚀性和抗酸碱性。

光纤通信主要不足有：（1）建设投资规模较大，网络铺设技术要求高，这直接限制了光纤通信的推广应用；（2）光纤故障排查难度较大，后期维护保养技术要求高；（3）网络维护成本高。

光纤通信一般适用于以下范围：城区通信；主站与子站通信；高标准通信领域，例如配电网自动化系统、工业自动化控制系统等。

2.3配电线载波技术

配电线载波通信综合了移频监控、跳频技术，其通信信道采用6-10KV配电线路，配置了最新DSP数字信号模拟分析器和电路集成化技术，采用数字虚拟信号实现通信。该通信方案投资规模较小、稳定性较高，通常与电网建设同步推进，在电网企业应用比较多。

配电线载波通信主要有以下几个特点：（1）安装方便、操作便捷；（2）可以灵活建网；（3）具有良好的网络兼容性，能够与不同通信标准对接，例如可支持RS-232、Rs-422、Rs-455等不同型号的通信终端设备；（4）同时结合了快速调频技术和FSK调制技术，能够有效提高通信信号传播稳定性，通信系统鲁棒性较好；（5）由于配电线载波通信网络与电气网络同步建设和直接连接，通信网络可以与配电站内任何一个节点进行即时通信；（6）通信信道稳定性较高，抗干扰能力强。

配电线载波主要缺点：（1）在三相电网通信环境下容易出现信号失真；（2）由于载波通信信号容易受到电磁干扰；（3）载波通信信息孤岛较多；（4）由于与电网密切联系，信道通信容易受到电路中断影响。

载波通信主要适用范围：高空铺设网络结构，供电稳定，对即时通信要求较低、可以接受电路中断通信的情况。例如具有间歇性、阶段性运行特点的自动化系统。

2.4无线扩频通信技术

无线扩频通信主要特点：（1）鲁棒性好；（2）抗外部干扰性较强；（3）可以支持码分多址。无线扩频通信技术主要适用于以下情况：小型变电站、形成IOKV的开闭所或区域性控制中心与配电站之间的通信联系。对于具有较多数量的分散测控点通信环境，由于无线扩频通信网络建设成本较高，因此通常不考虑采用。

2.5基于GPRS通信技术

GPRS是通信运营建立的基于GSM网络的无线信号通信系统，通过移动网络实现移动终端之间的数据通信，可为用户提供即时无线通信服务。

在配电网自动化系统通信中采用GPRS技术，主要有以下几点：（1）通信便捷。用户只要利用移动通信终端就可以随时随地与GPRS网络连接，能够在短时间内建立通信联系；（2）有效提高频率资源利用率；（3）信号传输效率高；（4）通信成本低。利用现有的通信基站即可实现通信，不需要单独建设通信网络，只需支付一定流量费用；（5）通信网络覆盖范围较广。GPRS网络利用通信运营商完善的基站网络，可以在移动信号覆盖的地方进行即时通信；（6）安全性高。采用SIM卡实现数据交换，可以有效增强防范数据被复制或泄露能力。

3不同通信技术优劣性比较

如表1所示，文章给出了上述5种通信技术优劣性对比情况，以便于根据实际情况灵活选择最佳通信方案。

4配电网自动化通信系统基本架构

当前，配电网自动化通信系统主要有两种架构：一是三层结构，即通信网络由主站、子站和终端三部分组成，一般适用于大型配电网，特别是变电站数量较多、线路复杂的情况。三层结构通信网络内部各系统独立性较高，能够满足恶劣环境下通信需要；二是两层结构，即由主站和终端两部分组成的通信网络，一般适用于小型配电网，这类通信系统内部结构简单、功能单一。文章拟设计三层结构的配电网通信系统。

4.1主站层

主站层负责配电网运行状态监控、检测和运行分析任务，对整个配电网运行情况进行实时监控和管理，并提供人际沟通接口，管理员可以通过输入操作指令完成各种系统操作，例如系统故障检测、设备优化、软件升级、信号输出、数据打印以及系统间交互等。可以说，主站层是配电网通信系统的骨架。

4.2子站层

一般来说，配电网内部有多个设备节点，配电网主站不可能与所有监控设备进行直接连接，而是要设置一个中间缓冲层也就是子站层来完成这个任务。子站层不仅要负责监控站点与主站之间的数据交互任务，而且还要提供系统故障检测、故障隔离和功能替换等支持。如果主站出现故障或者运行瘫痪，子站可以扮演主站角色，对其监控站点进行通信指挥和管理。

4.3配电网终端层

配电终端是配电网的末梢组成单元，其主要负责柱搜集上开关、环网开关、箱式变、变压器、遥感器、子系统等运行数据和信息，并将监控信息反馈给子站层和主站层。

5配电网自动化通信方案设计

当前，随着信息技术不断发展和进步，配电网自动化通信方案的选择也日益丰富，比较常见的有GPRS、光纤、载波、微波、双绞线等。但是单独采用某一种通信方案显然不能全面兼顾经济性、技术性和合理性等要求，因此可以考虑多种通信组合的方式。

一般来说，主站层与子站层之间交换的数据容量较大，对信号稳定性、保密性和通信即时性要求较高，因此采用光纤通信技术比较合理。为提高通信系统稳定性和可靠性，增强通信系统抗干扰能力，可构建双环光纤线路自愈网络，在一条光纤通信中断的情况下，另一条光纤依然可以保证通信顺畅。

双环光纤自愈网主要用于主站层与子站层之间、子站与城区之间的配电网络通信，可以提高整个配电自动化系统通信稳定性和时效性。双环光纤自愈网可以支持三层交换机与配电主站系统的通信连接。可以采用GPRS实现子站层与远距离配电终端的通信，这样不仅可以提高通信效率，还可以提高通信网运行经济性。短距离通信则可以考虑现场总线通信技术。

6结语

配电自动化技术总结篇2

[关键词]配电自动化；通信方式；电网

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0324-01

0.引言

在通信技术水平不断提升的过程中使技术覆盖面得到了极大的提升，同时衍生出了各种类型的通信方式。对于配电网而言由于其本身构成较为复杂，必然无法仅仅通过某一种通信技术就能达到通信目的，而是需要多种通信技术进行匹配，在不同通信方式的使用过程中则会出现相互干扰，那么为了保证通信技术的有效性则需要对各种通信技术的特性进行评断，同时结合配网局部特点对通信技术方式进行筛选，让相关技术能满足实际需求。

1.通信系统特征性分析

在配网中对通信系统具有较高的要求，一般配网通信系统承载了以下特征：（1）稳定性。对于配网而言它的需要依托于馈线自动化系统方能满足电网正常运行需求，其主要功能是让供电能够准确、快捷地分离或恢复。为了达成上述目的就需要通信系统在进行故障处理时可高效、准确、简洁地进行并尽可能缩短信息反馈时间。因此通信系统的稳定性将是维持配电自动化系统工作的保证。（2）具有良好的抗干扰性能。多数配网自动化设施都是室外构建，不乏受到恶劣环境或天气的影响，那么为了保证它能够维持正常运行状态就需要对其进行一系列的防护处理，增强电磁波的抗干扰能力，特别是加强设备防雷，保证设备的电磁兼容性。（3）随时处于运行状态下。当配网出现运行问题时通信系统必须依旧保持工作状态，这样才可将问题信息进行有效反馈。（4）系统性。配网自动化通信系统是由多种通信技术方式融合而成所构成的一个体系，其中涉及到了多个观测点、节构点等，同时在构建过程中为了满足网络需求则需要大量的资金投入，成本较高。

2.配电自动化通信方式分析

2.1 电力线载波

电力线载波主要是以电力线路为媒介扩散到电力系统的各区域，无需构建其他的专用线路且不用经过无线电管理委员会使用便能进行。一般情况下高压配电线路的传输速率在50至300bit/s范围内，传输距离不超过10km，可直接利用电力线路加半截波设备实施。适用于非通信干道电缆线路载波以及低压集中抄表，速率传输速度相对较低并且抗干扰能力较为低下。

2.2 现场总线

现场总线是一种新型通信技术，通过对现场智能设备以及自动化系统进行连接，从而实现双向传输。相对于传统技术而言现场总线依靠屏蔽双绞线进行传导，具有较大的通信容量和传输速率且抗干扰能力较强，铺设较为方便，但应用成本相对较高。在一段现场总线上可连接多台设备使总线结构得以简化。传输方面现场总线一般采取打包信息进行交互，并且在智能终端的作用下能够对信息进行检错、纠错，使得信息的抗干扰性得到了大幅度提升，智能化程度较高。另外可采取一些针对性算法进行优化是功能进一步完善化。由于现场总线经过OST所定制，因此具备了良好的开放性，也就是说现场总线可根据不同的需求对设备进行相互连接并达到共享数据库的目的。其传输速率最高可达到19.2kbit/s，但是传输距离较短，最高仅为2km。

2.3 光纤通信

光纤通信又被分为多模光缆以及单模光缆，具有其中多模光缆传输距离在5km以内，而单模光缆传输距离最高可达50km，传输速率超过百兆。对于偏远山区或地理环境较为复杂的地域十分适合。无论是传输频带还是通信容量光纤传导都具有一定的优势，传输衰耗较小，因此更适用于长距离传输，但光纤强度较差并且连接较为复杂使得分路与耦合均受到了一定的影响。

2.4 无线通信

近年来随着无线通信技术水平的不断提升使得无线通信技术的应用面也得到了极大的扩充，在配网自动化系统中无线通信技术也在不断普及。无线通信较有线通信而言具有更广的覆盖面。例如高速智能数字电台采用800MHZ信道，具有较高的通信速率且能够复制频点，具备了路由选择功能与主动上报功能，可与配电自动化系统的需求相匹配；无线扩频通信稳定性较好，具有较强的抗干扰能力，并且系统误码率低，在构建过程中成本较为理想；卫星通信通过卫星信号与地面实现通信，配网自动化系统中利用GPS系统让SOE分辨率指标得以提升，较其他通信方式无论是在速率还是覆盖面上都有所优势，但是信道使用费用较高，投资成本较大。

2.5 配电自动化通信方式选择分析

在配网自动化系统中通信方式类型众多并具有其独有的特性，一般为了满足配网的各方面需求会采用多种通信技术匹配的方式来实现通信自动化：（1）对于市区来说配网一般被设定为环网结构，因此可构建出一条主通信感到将配电控制中心与环网结构相连接。主干道可对其他子区域进行有效分管，通信主要以光纤为主并与终端设备相连接。（2）郊区配电设备分散性较强且通信距离较大，为了控制通信成本可采取无线载波的方式。（3）负荷管理面向于客户居多，分布范围较大，并且需要对客户运行情况进行实时监控，速率与可靠性要求相对主干道而言并不高，便可采取电力线载波或无线扩频的方式进行通信。（4）配电控制中心是整个配电网的核心构成部分，因此对于信息容量以及传输速率等均有着较高的要求，一般采取以太网通信。（5）实时监控通信对传输速率有着较高的要求，需要将线路实际状况反映出来，可采用光纤满足其要求。

3.结语

配网自动化系统的稳定运行离不开通信系统的支持，在通信方式筛选方面应该结合实际环境进行组合，在满足传输需求的前提下尽可能降低通信搭建成本并发挥通信系统的最大效用，让配网可稳定运行，促进电网整体建设。未来在通信技术水平不断提升的过程中，配网自动化将得到更大的发展空间，电力系统也将带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 李克文，高立克，吴丽芳，俞小勇.配电网自动化通信方式分析与选择[J].广西电力.2011（05）

[2] 张建宁.配电网自动化通信方式的探讨[J].黑龙江科技信息.2010（31）

[3] 孙静，郭峰.配电网自动化系统通信方式的研究[J].微计算机信息. 2008（09）

作者简介

配电自动化技术总结篇3

【关键词】配电自动化；配电网规划；配电主站；配电终端；配电通信

一、引言

在科学技术不断发展下，未来的智能电网将是更加智能、灵活、健康、友好的电网。文章结合合工程应用实际，对某城市大型配电自动化实施方案进行研究，针对配电网特点以及配电设备、电力通信和企业相关应用系统的实际情况，设计配电自动化系统可行方案。结合实例展示其特点，包括先进的设计理念、全面涵盖的专业内容、恰当的技术路线，体现工程实际需求和配电网生产运行检修及调度监控需求等方面。这对配电自动化规划、建设及后续运行具有很好的借鉴意义。

二、配电自动化规划建设的主要要求

1.配电网基本条件

配电自动化规划区域应满足一些基本条件，才能更经济和易于取得成功。包括：①配电网网架结构布局相对合理、成熟稳定，供电可靠性指标已经达到99.9%或更高；②规划馈线自动化的区域，配电网线路满足供电安全N-1准则要求；③相关配电设备运行工况良好；④扩建配电网满足配电自动化技术体系要求；⑤配电网站房节点能够为规划建设配电自动化和通信终端等设备提供足够安装和检修空间。

2.配电主站规划建设主要原则

主站系统设计原则一般应包括：①建设规模具有一定前瞻性、与配电自动化规划应用以及配电网规划阶段性发展目标相匹配；②主站支撑平台宜一次性设计建设，首先实现基本数据采集与监控（SCADA）和馈线自动化（FA）功能；③操作系统最好采用安全性较高的UNIX/LiNUX。主站规模和功能匹配可参考表1。

3.配电自动化终端规划建设主要原则

配电终端设计主要原则包括：①模块化、可扩展、低功耗、高可靠性；②箱体结构适应现场安装条件，满足环境防潮防盗、抗高湿高温电磁干扰要求；③机箱内部布局结构合理；④支持DL/T 634.5-101，DL/T 634.5-104等标准通信协议；⑤支持多种供电模式，电压等级满足操作电源、通信电源和自身供电需求，后备电源容量满足相关规程规定；⑥具有就地人机联系功能和必要的检修操作防误措施；⑦终端自诊断信息采集与上报。

4.配电通信规划建设主要原则

配电网通信设计主要原则包括：①统一规划、统一技术标准、统筹兼顾配用电需求；②骨干通信优先采用光纤传输网络、具备支持虚拟局域网（VPN）能力，满足配电网规划和配电自动化规划布局和需求；③适时共享上联电网骨干通信资源；④应对控制指令使用基于非对称密钥的单向认证加密技术进行安全防护；⑤统一配电通信网管平台。

5.配套辅助设施

辅助配套设施包括：电流互感器、电压互感器、接地、通信设备外部配套、机房建设等。

三、配电自动化案例设计

1.案例特征

案例城市主要特征：100万人口城市、面积06万km2（其中主城区近85km2，包含其中的城市核心区7km2）。城区电网调度监控、生产运行维护主要靠人工和经验，没有相应的配电自动化手段，迫切需要建设。

2.设计水平年和规模规划

（1）设计水平年：5A；远景年：10A。

（2）设计规模和目标：①新建配电自动化主站系统、信息交互总线；②改造配电网环网柜箱体、柱上开关加装电操机构、配套电流和电压互感器等辅助设备，勾通分支箱外接电源；③新建配电自动化终端、配电通信系统，在主城区实现配电自动化遥测、遥信和遥控功能；④在此基础上，核心区实现馈线自动化。工程统一规划分步实施，原则上实施和运行同步。实现建设配电调度指挥及配电网生产运行检修管理统一技术支持体系的目标。

（3）工程覆盖城市主城区域所有配电网支撑电源（变电站）及以下配电网。区域内开关站、环网柜、柱上开关、用户分界隔离装置全部实现遥测、遥信和遥控（以下简称三遥）；电缆分支箱实现遥测和遥信（以下简称二遥）。信息交互满足配电网信息集成化综合管理、生产运行检修管理、配电调控一体化管理机制等运行需要，包括交互营销数据采集系统关于配电变压器相关电气信息的应用。

3.主站系统

（1）信息量规划

第1阶段，“十二五”初期配电自动化主站系统实时接入和处理信息量60万点；第2阶段，根据城市配电网“十二五”规划，中期主站实时接入和处理信息量80万点；第3阶段“十二五”末期达到100万点。

（2）规模控制

按第3阶段需求一次性建成，系统选型和配置满足3万个配电自动化终端信息量的接入要求；主站系统支撑调控一体化模式和生产运行检修指挥系统运行；具有多种通信方式的接入能力，包括光纤通信、无线专网、公网通信；具有对所辖区域无人值班变电站的后备监控能力。考虑运行需求，主站（包括信息交互）系统机房异地部署。配电网调控和生产运行检修值班工作站采用远方工作站子网形式部署。

（3）技术要求

系统软硬件按照标准化、实用化要求设计，体现可靠、可扩展、安全、先进原则，充分发挥平台的作用。具体技术要求如下。

1）按照IEC 61970/IEC 61968 标准与相关系统互联互通、信息共享。

2）网络关键节点采用UNIX/LiNUX操作系统。系统软件支撑平台采用分层分布式系统结构，充分利用成熟的网络管理技术、数据库中间件、面向服务的体系架构（SOA），遵循公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS），在基本SCADA应用的基础上，满足配电自动化总体建设目标。

3）充分考虑未来业务发展过程中可能出现的新增需求，计算机软硬件平台、数据库满足集中采集、分层应用管理模式以及可扩展性和互操作性的要求。

4）系统部署在信息安全Ⅰ区独立运行，与其他业务应用系统通过信息交互总线（IEB）进行互联，实现Ⅲ区WEB功能，IEB和WEB部署符合电力二次系统安全防护总体方案要求。完善权限管理机制，保证数据、信息安全；杜绝可能来自公网通信路径窜入的非法信息，构建网络安全防护体系。

（4）体系结构

按照基础平台、支撑平台、应用功能分层构筑主站软件体系。模块化设计如图1所示。

（5）功能

按照七大模块设计，包括系统支撑平台、SCADA应用、FA应用、安全部署与WEB、配电网监控与运行维护应用、配电网扩展应用、配电网仿真与多态应用。

4.信息交互

（1）信息交互架构

IEB作为企业信息集成的公共交互平台，为配电自动化、企业其他业务应用系统之间信息共享提供服务。IEB实现Ⅰ区和Ⅲ区各系统之间对动态数据、图模数据及台账等信息的交互应用，实现企业各类资源信息共享的目标。总体架构及系统边界关系分别如图2和图3所示。

（2）信息交互和信息集成

IEB具备易用、可维护、可扩展、安全等基本特征。而信息集成要求数据“源端维护、全局共享”。

IEB对各应用系统采用松耦合集成应用方式，在总线上注册的应用和服务做到数据共享、消息互通。主要技术规范包括：采用IEC61970/IEC 61968公共信息模型，将电网资源数据进行一体化设计和统一建模；实时/准实时数据的信息交互，采用/订阅的方式；跨越Ⅰ/Ⅲ安全隔离区的信息交互，采用/订阅的异步应答方式；消息体使用UTF-8编码进行交互；消息体封装使用资源描述框架（RDF）格式等。

5.配电自动化终端

一期基本规模：主城区公网开关站25座、环网柜250座、柱上开关200台、柱上分界开关20台、电缆分支箱100台、主城区线路150条。其中，核心区域配电线路35条。配电变压器信息采集根据营销部署的数据终端通过IEB实现覆盖。

实际设计考虑辅助配套设施以及对配电网N-1运行方式研究等。部署双电压互感器、组合式电流互感器-电压互感器、保护和测量电流互感器独立部署等。

6.配电通信系统

（1）规划设计目标

以智能配用电需求为导向，建设高速、双向、规范、具有良好扩展能力的配用电通信系统。

（2）通信技术选择和设计

配电通信网选择以光纤通信以太无源光网络（EPON）技术为主，变电站上联以太网交换机或利用同步数字体系/多业务传送平台（SDH/MSTP）资源，根据需要适度利用和共享部分电力骨干通信网光缆资源。满足主城区配电自动化“三遥”功能对通信提出的高要求。极个别光缆敷设困难的配电终端采用中压电力线通信。配变采集终端通信保留营销体系部署的通用分组无线电业务（GPRS）方式。

（3）EPON组网设计

组网设计采用接入层、汇聚层、核心层3层网络结构。接入层主要是EPON通信接入设备光节点（ONU）、光配线网络（ODN）和光线路终端（OLT）之间通信；汇聚层主要设备为EPON的OLT及4个区域供电单位汇聚以太网交换机或站端SDH/MSTP之间通信；核心层主要设备为汇聚以太网交换机与核心路由器组网或局端SDH/MSTP之间通信。

（4）配电通信组网拓扑

EPON的拓扑结构采用ONU双向手拉手保护拓扑、双向环形保护拓扑、双光芯同光缆环网保护拓扑、单向无保护放射形拓扑等多种方案。变电站OLT采用星形拓扑、环形拓扑和“星形+环形”拓扑结构。

（5）光缆设计

配电通信充分利用主网光纤通信网络资源，在相关变电站之间完善光缆形成双路径环网。架空和部分下地或全架空段采用24芯全介质自承式光缆；全程下地部分采用24芯普通非金属阻燃光缆。光芯路径设计考虑施工工艺的限制和今后扩展预留，单条线路光缆总熔接次数不超过10次/芯。

四、初步成果

按照上述规划设计，该大型案例已经付诸试点建设。取得的主要成果包括：①统一规划设计符合实际需求的配电自动化且一次性建成投运含600余个配电自动化终端规模；②建成IEB并为能量管理系统（EMS）等多业务系统建立了必要的信息集成条件；③运行1000km配电通信光缆，100km2部署FA并投运，自动模式下FA动作全过程时间最快仅为30S。系统应用为调度和生产运行维护中心提供了良好的技术支撑，达到了设计目标，现已通过相关机构和专家验收，应用良好。3个月基本运行统计结果如表2所示。

五、结语

总之，城市实施配电自动化需考虑如下原则：①规划设计阶段需明确适应自身条件的定位建设目标，并与主配电网远期规划相结合；②明确调度和生产运行检修应用主体需求内容并与规划目标条件相匹配，需求为先；③权衡主站和终端功能配置以及FA，从小到大建设，建议利用企业统一部署的用电信息采集终端采集配电变压器（含公共变压器）运行信息；④以EPON技术并利用电力骨干通信网或独立组建配电通信系统，公网通信可作为配电网特别是配电变压器通信的辅助手段；⑤遵循IEC61970/IEC 61968标准、采用统一的设备编码体系标准，按电力二次系统安全防护要求部署主站和信息交互总线，消除信息孤岛；⑥配套完善调度、配电网运行检修管理机制，与配电自动化各专业运行维护机制及工程建设同步发展。

参考文献

[1]雷淮玉.浅析城市配网规划建设及发展[J].北京电力高等专科学校学报，2012，29（2）.

[2]民.坚强智能电网技术标准体系研究框架[J].电力系统自动化，2010，34（22）.

配电自动化技术总结篇4

关键词：农村电网 智能化 自动化 关键技术

一、农网系统现状

1、县级调度自动化系统

当前因为我国地质环境以及人口的分布等众多原因，我国的东部、中部以及西部等不同地区的县级电网建设从规模到社会的用电量，到人的平均用电量，以及县供电企业的平均生产与用电量等多个方面都普遍存在很大的差异与差距，从而也导致了县级调度自动化建设水平、应用化水平以及实用化的水平都存在比较大的差距，；除此之外，在县级的调度系统中因为农村的范围较广，导致其自动化的建设往往存在着不专业，而相应的技术人员也不够专业，而素质相对与城市同样具有很大的距离。虽然为了符合风电企业等对促进我国经济发展的企业要求，我国许多县级调度自动化系统的各种所需的硬件、软件设施大量开始生产，例如：县级调度自动化系统软件集成、系统型号和硬件型号的普遍生产现象，但是各生产厂家因为本身技术以及企业其他条件的原因，对于生产出来的产品的质量之间多是不尽相同的，这往往为各生产部门的统一运行、管理以及维护都带来了相当的难题。就目前发展现状来说，县级调度自动化技术在我国并没有什么明显的技术革新，使用的依旧还是过去的传统的SCADA功能，而PAS这种较高级的应用功能以及相关技术并没能得到广泛的推广。

2、农网配网自动化系统

依据我国当前的配电网的发展现状来看，普遍存在不总体构架体系的不完善和技术严重缺乏的问题，尤其是农村的配电网，根本没有能够适应于未来的坚强的智能配电网体征的研究和具体的论述；而且在发展过程中没有能与之相匹配的具体的规划目标以及用来指导的方法理论，这就是造成我国智能配电网的研究一直处于起步阶段的重要原因，而这一方面的主要表现可以总结为：配电网网架结构相对薄弱、供电能力受限、配网自动化应用的范围相对狭隘、实用化水平也不高等等四个方面。

除了结构体系不甚完善和关键技术缺乏合理的研究等问题，在配电网相关技术和管理制度方面，还拥有很大的晋升空间，只有建立了统一的技术和管理体系的文件才能使农网配电自动化系统进一步得到完善。

3、农网变电站自动化系统

所谓变电站的自动化具体是指测量仪表、信号系统、继电保护自动装置以及远动装置等变电站的二次设备，在通过对其众多功能的组合以及进行规划设计之后，通过具体的计算机、现代电子、通讯以及信号处理技术，最终达到能够将全变电站的一次设备与输电线路和配电线路的自动监视、测量、控制和保护结合起来，从而实现调度主站进行信息交互等功能。

就当前的发展现状来看，农村电网的变电站综合自动化系统已经发展了进十几年，而应用的技术也都是普遍的数字信号处理技术，数字通信技术以及光纤技术，再加上计算机网络技术和现场总线等辅助技术，在20实际80年代到当前为止已经取得了许多较好的效果。但是为了迎合科学技术的不断发展和实际工程的需要，真正的变电站自动化技术还需要与时俱进，要进行相关的创新，不仅是设计思路、新技术、新原理，还是设备功能、设备工艺方面都必须满足智能变电站自动化的技术要求。

4、信息网络通信现状

现实中农村电网自动化系统的实现主要是靠通讯这一方式，具体过程是先将远方的数据安全可靠的传送到调度和配网主站，所以这就奠定了信息网络通讯技术的重要作用。就目前的发展状况来看，应用到的相关技术都是涉及到各个领域的普遍技术，其中主要包括光纤通讯、电力线载波通信、CDMA/GPRS等方式。这些技术具有很多的优势，例如光纤通讯，它具有频带宽、信道多、衰减小以及扛枪电干扰的优点，基于这些特点光纤通讯已然成为农村电网自动化实现的主要通信方式，而且其与无线通信之间建立了互为支撑的通信通道的模式，在目前为止已经在我国包括城市、农村等多个地区加以应用，而且取得的效果也是非常优秀的；但是还是存在一些地区的发展相对落后，只能是用租用电信网络通讯、ADSL通信以及载波通信的方式。

二、农网系统智能化关键技术

针对上面我们提到的当前农村电网系统的发展现状和存在各种各样的问题，我们提出相应的因对措施，下面我们就从三个方面具体介绍：

1、新型农网智能调度技术

实现智能调度是我国建设中国特色社会主义的坚强智能电网的关键内容之一，它在智能输电网中占据举足轻重的作用，通常情况下被称为智能输电网的神经中枢，它不仅是生产电力的基础，而且还是智能电网安全运行、稳健发展的重要手段。在电网发展的过程中，因为传统的调度模式已经不能够适应期发展的速度，跟不上其发展的步伐，所以终将被取代，而智能化则是时展的必然趋势。而针对农村电网的智能化建设，关于其调度技术的切实实施也是必然的结果。

农村电网智能技术的相关研究主要这对县级电网调度中存在的问题而实施的，根据上面我们强调的智能调度对于整个智能化电网建设的重要性，这一相关技术的研究应经成为农村电网智能化建设的一项重要课题。在建设过程中，是以实现县级全维度业务和生产全过程的调度为主要目的的，真正做到集成一体化的支撑、预警监控的全景化、多维展现的客观性以及决策管理的精益化。而所需要研究和开发的技术也是针对这些目的来进行的，例如这其中就包括：系统的一体化制程技术、实时数据总线技术以及应用集成技术等等。时刻明确主要目标，从而进行相关技术的研究，最终做到把技术实施到农村电网智能化调度的实践工作中去。

2、新型农网智能配网技术

相对于农网智能调度技术来说，农网的智能配网技术也是整个农网体系中的一个重要核心环节，它建立输电网和用电网之间的良好关系，而且涉及到的吸纳路和网络拓扑也是最多、最复杂的，因此是网架中最为脆弱的一个环节。所以如果不能做好这一方面的技术工作，那对于智能配电工作的消极影响就不是一星一点了。

农网智能配电技术研究的目标选用通讯方式中最为经济和实用的通讯技术，具体就是指光纤通讯的方式，这种方式能够做到根据配电网实际的运行状态和资产设备的状况的加以准确和详细的监视，从而保证电网的可观测性明显提高。农网智能配电技术的研究方向和内容主要包括八个方面，简单来说可以总结为：自语控制技术、配网分析软件的架构和数据交换模型、故障定位、隔离以及恢复的智能化相关调控技术、实时全景信息采集技术、信息交换方式方法、配网广域测控的实现方法、配网关键节点同步测量方法及相关监控节点间信息实行交互方法、以及最后的DSCADA应用的扩展研究和其控制、保护、故障测距、定位等应用方法。

3、新型农网智能变电站技术

在农村电网的整个系统中，变电站是配电网的电源网，不仅是农网智能化的重要组成部分，同时是整个农村电网所有数据的采集的基础，在整个系统中必不可少。为了真正实现农村电网中的智能化变电站技术的实际应用，我们具体需要开展以下六个方面的技术研究，它们分别是：光与同步相量测量技术，主要努力的方向是向100KV以及以下变电站的应用和延伸的关键技术；实时动态测量技术和IEEE158对时协议的对时技术及相关设备也是其中重要的研究内容；在除了建立相关实施技术之外还需要建立智能变电站通信网络和系统的评价模型和评价标准，同时还要研究其仿真模型和仿真技术，还要开发仿真和评估工具，达成系统的一体化；最后为了解决通信网络的在线出现的故障，要研究其检验、恢复、网络冗余拖布结构中的负载均衡控制技术，从而在保证服务质量和等级的流量的控制技术的同时，使通信网络更容易维护、可愈以及增加其自适应性。

总之，建设农村电网智能化对于风电产业和其他多种产业的发展具有重要的意义，但是从当前我国农村电网发展的现状来看，还需要研究和实施多种相关的技术，只有保证其切实实施，才能够真正建设农村电网的智能化。

参考文献：

[1]张有兵,翁国庆. 分布式发电系统中的人工智能技术[J]. 电力科学与技术学报, 2009,(01) .

[2]孙宏斌,张伯明,吴文传,郭庆来,张沛. 面向中国智能输电网的智能控制中心[J]. 电力科学与技术学报, 2009,(02) .

[3]唐巍,赵云军. 农村电网智能化建设的思考[J]. 电力科学与技术学报, 2010,(04) .

配电自动化技术总结篇5

关键词：电网变配电；用电管理；FCS技术；数字化；智能化；四网融合

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0047-02

电网系统是由发电厂、电网、用户等部分组成，随着经济和科技的飞速发展，智能化电网已经成为电网系统发展的主要方向，电网的变配电是电网系统的重要分支与用户有紧密的联系，由于电网变配电具有网络分支多、生产参数检测量大、集约化程度高等特点，为确保电网系统的正常运行，必须加强电网变配电和用电管理。

1 FCS技术的概述

1.1 FCS技术的简介

FCS技术是在DCS/PLC的基础上研发的一种新技术，FCS技术即现场总线控制技术，这里的现场总线是指从控制系统连接到现场设备的双向串行数字通信总线，现场总线的“现场”指的是现场设备，而不是指某个位置。FCS技术是一种开放式、数字化、多节点、双向串行的控制技术，能用于自动化系统和智能化现场设备管理中。随着FCS技术的不断发展，FCS技术在电网系统的应用越来越广泛，FCS技术为电网变配电和用电管理提供了良好的选择方向。

1.2 FCS技术的优势

FCS技术是在DCS/PLC的基础上研发出来的，在很多方面继承了DCS/PLC的成熟技术，例如在现场变送器的两线制供电、阀门定位器的两线制供电、IEC61131-3的编程组态方法、人机界面操作站、远程I/O、本质安全防爆等方面。同时FCS技术比DCS/PLC技术更加先进，超脱了DCS/PLC的框架，FCS技术的最大特点是现场设备的数字化、网路化、智能化。FCS技术为分布式网络自动化系统，采用标准通信协议，属于分散控制结构，准确度很高，误码率低，运行、安全、维护等操作简单。

2 FCS技术在电网变配电和用电管理中的应用

2.1 在变电站监控中的应用

变电站是电网系统现场监控设备繁多、信号收集量比较大的一个中转站，变电站的现场信号采集包括电流、电压、过流、过压、功率、温度、短路保护等信号，这些信号的准确性对分析现场设备的正常运行有十分重要的作用。传统的变电站现场设备监控方式为RS-485模式，这种模式的现场查询方式和负载容量已经不能满足电网系统发展的需求，如果RS-485模式的通信方式出现故障，就会导致整个系统瘫痪，严重地影响了电网系统的正常运行。采用FCS技术进行变电站监控，能有效地提高现场设备信号的准确性，提高通信效率，FCS技术能实现手机通信故障报警，可以实现无人值守，极大地减少了工作人员的劳动量，有效地降低了电力企业的生产成本。

2.2 电能参数远距离监控

FCS技术能满足电力系统运行管理的智能化、数字化、网络化、信息化要求，FCS技术能有效地提高电能参数检测质量，从而保证了电网系统安全、稳定的运行。目前，有很多电力企业采用FF总线、CAN总线等现场总线建立的电能检测基站，以自动抄表为核心技术，以现场总线技术为载体进行信息传递，将用电管理技术、电测技术、通信技术等于一体，实现信息处理模块化、数据收集模块化、远程监控模块化，从而快速、高效、实时地完成电能参数监控任务，这样能及时准确地为客户提供服务，有利于电能数字化、智能化管理的实现。

2.3 “四网融合”的电力调度管理

随着经济的快速发展和科技的不断进步，我国的电力调度系统发展规模越来越大，传统的DCS技术已经不能满足电力企业宏观管理额要求，目前，电力企业存在发电生产控制系统和集团公司生产管理系统相互独立的现象，采用FCS技术能打破这种现象，真正地实现数字化、分布式控制系统，从根源上改变管理信息网络系统的结构。在底层网络系统中，FCS技术打破了传统总线的局限性，为全面智能化、数字化管理奠定了良好的基础。随着计算机网络技术的快速发展，将通信技术应用到现场设备和数据管理中，以现场总线为基础网络，将互联网、企业网络、电力网、通信网络组合在一起，形成“四网融合”框架，从而推动用户信息、企业信息、现场信息等三方信息的交流，优化电力企业的电力调度和管理，增加电力企业的经济效益，有效地促进电力企业的发展。

2.4 智能家居电器监控

智能家居电器是电网系统中用户终端设备之一，智能家居的实现，能满足智能电网的建设要求，做到智能用电、节能减排。智能家居包括室内温度、光线、烟感、急救、防盗等监控，室外门口、阳台、车库的监控，家用电器如电视、照明、电脑、空调、洗衣机、热水器、电冰箱等电器的电流、电压、功率因素的监控，电、气、水的远程抄表服务。FCS技术能将家居内用电设备连接起来，构建底层网络，采用无线网络、Web技术实现远程实时监控，从而准确、客观地掌握家居电器用电状况。

3 FCS技术在发电厂的应用

发电厂系统I/O测点比较多，现场设备比较多，并且设备比较集中，发电场的各个系统都有设备监控复杂、实时性高、可靠性要求高的特点，为保证发电厂各系统安全、稳定的运行，必须使用安全、可靠的控制系统进行监控。在发电厂系统中采用FCS技术，能真正地实现全厂监控，FCS技术能快速、高效地收集设备运行、管理等信息，极大地提高设备诊断功能，从而实现了现场设备远程监控和维护，优化了现场设备操作。FCS技术能减少控制柜的使用数量，减少了电缆数量，有效地降低了运行成本，FCS技术能增强系统抗信号干扰能力，快速、准确地将信号传递出去，从而提高了整个系统的可靠性和安全性。

4 结语

FCS技术具有系统成本低、集成能力强、可靠性强、系统测量控制精度高等特点，能为用户提供互操性、开放式、标准化的控制产品，将FCS技术应用在电网变配电和用电管理中，能有效地提高电力企业的生产管理水平，降低电力企业的生产成本，增加电力企业的经济效益，提高电力企业的市场竞争力。

参考文献

[1] 朱兴旺.FCS技术在电网变配电及用电管理中的应用[J].科技创新导报，2013，（34）.

[2] 葛晓滨，许剑.智能电网互动化应用实时决策分析系统[J].计算机系统应用，2012，（8）.

[3] 李小青.低压配电管理存在的问题及处理措施[J].企业技术开发，2013，（17）.

[4] 李雷霆.浅析电力系统的配电自动化[J].科技创业家，2013，（4）.

[5] 宋新启.基于智能低压配电系统的地铁配电电能管理系统[J].城市轨道交通研究，2012，（12）.

[6] 杨万荣，朱博智.智能配电网及其技术需求分析[J].华北电力大学学报（社会科学版），2013，（6）.

配电自动化技术总结篇6

电力工程的自动化技术降低了电力系统的复杂性，并能保证电力系统运行的安全性，对电力系统实现自动管理和监控，提高了整个电力工程运行的效率，降低了人工成本的消耗。就电力工程自动化技术的应用进行一定的介绍和分析。

关键词:

电力工程;自动化技术;应用

并且随着时代的发展，人们对电力的需求不断增加，对电力系统的运行也提出了更高的要求。整个电力系统为满足人们的需求不断发展，逐渐运行自动化技术，优化电力工程中各环节的运行模式，有效的解决了电力运行过程存在的各种问题，加快了电力工程的发展和进步。

1电力工程自动化概述

电力工程自动化技术是运用计算机技术、通信技术，对电力系统过程中的数据信息进行收集及时处理和分析，从而对整个电力工程进行控制和调整。减少人力资源的利用，优化整个电力系统的运行过程，降低系统过程中事故的发生，增加电力企业的经济利益。

2电力工程自动化技术的发展路程

电力工程自动化技术的发展主要体现在通过电网调度技术自动化、变电站技术自动化和配电网技术自动化这三个方面。

2.1电网调度技术自动化电网调度技术主要是利用计算机对电网的运行进行控制，运用计算机对信息进行收集，处理信息并进行显示，保证电网程序的达到一个理想的运行状态。电力工作人员通过对计算机的掌控来了解电网调度的运行状态，并能对电网的运行进行调控，从而提高工作效率，保证电网处于稳定的运行状态。

2.2变电站技术自动化变电站技术自动化是运用计算机与通信技术相结合，对信息进行有效的收集、处理及运用。电力工作人员利用计算机可以对信息进行全面的收集，处理之后得到较为可靠的数据，实现对电力系统更加有效的控制，提供电力系统的运行效率。

2.3配电网技术自动化配电网技术自动化主要运用在城乡的配电网上，利用配电网技术的自动化可以对城乡的配电网进行有效的改造，有利于整个电网工程的发展以及电力工程自动化技术的普及。

3电力自动化技术运用的主要方面

电力工程自动化技术主要是运用计算机技术与通信技术相结合，运用计算机对电力工程系统进行监控，实现对电力工程更加有效的管理，保证电力系统运行的稳定性。

3．1电力工程中现场总线技术的应用现场总线技术主要是指在电力工程现场将自动化装置和仪表控制设备进行连接，形成数字化的信息网络系统，实现计算机与通信进行融合，形成一个多向、多站的综合性较强的应用技术。通过总线技术在电力工程现场的广泛运用，可以对总的用电量进行收集，再通过通信技术将信息传送到控制整个运行过程的主计算机上。接着，通过建立数学模型，运用数学模型对信息进行分析并判断。最后，对控制的设备下达指令，实现整个过程的自动化。总线技术的应用主要是分散电力工程中的控制过程，对各个分散过程运用计算机对数据进行处理，由控制整个现场逐渐转变为对相应过程的控制与调整。现场总线技术的应用，实现了前置机与上位机的配合运行，通过对仪表的控制从而实现了对整个电力系统的控制，随着现场总线技术在电力工程中的逐渐运用，满足了电力系统多样化的需求，适应了电力调度技术的不断发展。有利于实现电力系统各个过程中信息的交换与共享，完善整个电力工程的运行，确保电力工作的正常运行。

3．2电力工程中主动对象数据库技术的运用在电力工程中，主动对象数据库技术主要运用在电力系统的监视系统中，对整个电力系统的开发有着很大的作用。与一般的关系数据库技术相比，主动数据库技术主要强调的是主动的功能，因此主动数据库技术在电力工程中得到了广泛的运用和好评。利用电力系统的监视功能，主动数据库技术对对象数据进行运用，实现电力系统的自动化，减少了系统之间数据传输的时间，增加了系统运行的效率。

3．3电力工程中光互连技术的应用在电力工程中，光互连技术主要运用在自动控制系统中。光互连技术可以在不受平面的限制，限制探测器的功率，有利于提高整个系统的集成度以及对系统的控制。光互连技术的抗磁干扰性较强，可以加大处理器的干涉能力，有利于进行数据的传输，保证整个电力系统的可靠性以及安全性。光互连技术在电力工程中的运用还体现在对数据的收集、控制和计算处理方面，并对电网具有一定的分析能力。光互技术自动化可以加强技术使用的灵活性、画面的清晰性，为调度员的工作提供有力依据，在整个电力工程中起到至关重要的作用。

4结语

电力工程自动化技术的不断运用，体现出电力自动化技术所发挥的作用也越来越大。传统的技术不断被自动化技术而取代，有利于电力工程的不断发展。电力自动化技术结合计算机技术、通信技术等现代技术，对数据和信息进行有效的处理，并对设备进行指令的下发，在整个电力工程中都发挥着重要的作用，加快电力系统的不断发展。

参考文献:

［1］娄进．浅谈电力工程中的电力自动化技术应用［J］．广东科技，2012，21(13):50+69．

［2］王选锋，王国辉．电力工程中的电力自动化技术应用［J］．黑龙江科技信息，2014(1):122．

［3］朱祖杰，朱振海．电力工程中的电力自动化技术应用探究［J］．商品与质量，2015(41):210．

配电自动化技术总结篇7

关键词 配电自动化；配电管理；电网建设；方案

中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)082-0118-02

配电网是电力系统发电、输电和配电（有时也称供电和用电）三大系统之一。除此之外，配电系统在电力系统中是一个非常重要的组成部分，是电力系统向广大电力用户发、变、输、供、配的一个重要环节。随着国家城乡电网建设的完善和相关设施更换的进一步发展，我国配电系统的工作也在电网系统中获得深入的改造，自动化、电网改造等都取得了深入的开展，并在这个过程中积累了丰富的第一手经验，已经由积累和试点的阶段步入了实际的全面应用阶段。配电自动化系统是我国电力系统正常运行，事故情况监测、保护、控制、用电、配电管理实现现代化的必要技术，它利用现代的电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术，将配电网的在线、离线、配电网、用户的数据与电网结构及地理图形进行信息集成，使得我国的电力系统成为一个完整的自动化系统。实现我国电力系统的现代化管理。配电自动化系统具有多种功能，可以进行实时数据采集（SCADA），可以对电力系统故障进行识别、隔离和恢复供电（FA），对电力系统中的一些问题进行报警并对事故的顺序进行记录（SOE），对过往的数据进行统计和地理信息（GIS）等功能。在对电力系统的故障进行识别、隔离和恢复的功能中，又可以把配电自动化分为远方控制和当地控制两种方式。

1 配电网及自动化应用现状

1.1 配电网的建设与与电力输、变建设不相匹配

我国的配电网建设落后于电力输送和变压等建设，这是我国电力建设长期只关注电网的输、变电建设现象造成的。由于把重视的中心都放在了这些方面，造成了我国配电网建设非常的滞后，有的时候都不能满足电力系统的应用需要。供电系统中，配电网的网架结构是一个很薄弱的环节，根据我国的地理实际情况和人口的分布情况，我国的配电主干线一般都要求很长，可是因为不重视，线路的分段点又很缺乏，造成了配网线路的联接程度一直上不去，总是保持在一个很低的水平。而且在线路中，单辐射线路依旧占据了相当大的比例，能够满足N-1校验的线路比例也就只是占据了较小的一个比例，没有达到应有的实际需要比例。总体上看，我国的配电设备水平很差。近年来，由于国家在发展方面开始注重全面的协调发展，在电力系统的改造和完善过程中，提出了“注重各级电网协调发展，侧重发展配电网”的建设指导原则，国家对配电网的建设力度已经明显加强，配电设备水平也在迅速的发展和提高过程中，配电网的网架结构也在日益完善，对于自动化技术的应用也获得了巨大的提升。

1.2 配电系统的智能化和实用化有待加强

我国的配电单系统的智能化普及率不高，与世界发达国家比起来有很长的一段差距，实用化水平也显得很低。总体上看就是我国配电系统的自动化覆盖范围有限，覆盖率较低，仅有10%左右，这与发达国家70%左右的覆盖率比起来相差太远，比如日本，目前的配电自动化覆盖率都已经达到了70%以上，同为亚洲国家，我国加强这方面的建设实在是刻不容缓，作为要实现社会主义现代化目标的我国，这是不可却少的。我国配电系统配电网络自动化技术的实用水平也非常低，这种情况是因为我国的电网自动化技术还不够成熟，网架结构也经常需要进行调整，造成结构调整太过于频繁，在维护方面力量也不足，我国大部分配电网的自动化装置和设备都是处在没有运行的状态，被闲置在一边，这不仅是对国家财产的浪费，也变相的阻碍了我国电力系统自动化的发展。

1.3 配电技术不高，管理制度也不完善

我国的现代化发展许多都是在改革开放后才开始起步的，配电自动化发展也是在改革后开始起步的，所以发展的时间比较晚，技术水平比较低下，这就需要我国的电力部门进行技术攻关和技术创新，提高我国的电力技术水平，最为必要的一点就是我国引进了一些自动化的装置和设备，结果因为自身技术的原因不能够获得应有的运行效果，这对我国的技术发展给出了一个很明确的警醒。我国的电力管理在地方上都有各自的一套管理标准和制度，在管理方面国家就缺乏一个统一的标准，这不仅对技术的发展不利，而且还会增加管理难度，不能实现国家的统一管理，所以我国需要出台一个统一的对我国配电网及配电自动化管理完善的制度。这是我国配电自动化实现的需要，也是我国现代化建设的需要。

2 配电自动化的应用原则

2.1 安全性原则

人们生活水平已经越来越高，电力在人们的日常生活中已经是不可或缺的一部分，随着人们对物质生活要求的进一步提高，电力在人们生活中的重要作用已经到了没有电力就难于生活的境地。倘若电力系统发生了问题，就不能正常供电，不仅给人们的生活带来了许多的不方便，而且给社会政治、经济等带来重大影响，曾经莫斯科市的一次大停电就是一个很好的例证。一次在配电自动化的过程中，安全性必须要得到保证，配电自动化一定要遵循安全性原则。这是对人民也是对社会负责。

2.2 可靠性原则

配电自动化技术总结篇8

【关键词】火电厂；热工仪表；控制电缆；优化措施

前言

在现代火电厂的技术改造与升级中，必须加强对于火电厂热工仪表与控制电缆设计优化措施的研究与实践，在综合各种先进理论与技术研究成果的基础上，实现火电厂热工仪表与控制电缆设计优化措施的智能化、科学化、高性能化、一体化发展，为火电企业的生产与安全管理提供必要的基础。

1 火电厂热工仪表设计优化措施

火电厂热工仪表主要由管路仪表、程控仪表、地表计等设备组成，通过电缆将各种设备连接形成回路或系统，实现对于各机组设备的检测、调节，有效提升了各种设备的可靠性与利用性。热工仪表自动化技术是为火电厂生产工艺服务的，加强对于相关技术应用与发展问题的研究，为提高火电厂的生产效率奠定了坚实的基础，而且提升了火电机组的稳定性与安全性。

1.1 火电厂热工仪表故障特性分析

现代电子科学技术的快速发展及在火电厂热工仪表系统中应用的不断完善，对热工仪表故障诊断及排查提供了详细的数据信息资源。在对热工仪器仪表系统故障进行检查过程中，检修校验人员应对故障发生前后的相关特性参数进行全面系统的对比分析，进而实现对故障的快速定位和故障类型的准确判断。对于火电厂热工仪表的故障问题，DCS系统中的自动控制记录曲线是仪表运行工况和故障特征的重要数据信息，校验检修人员要详细分析和提取记录曲线中的相关波动数据信息，尤其对于无规律可言的混乱波动特性工况应非常重视，以便为故障定位和故障排除提供准确的数据信息，有效提高仪表检修校验工作质量和效率。在热工仪表自动化的实际应用中，自动化系统比较复杂，同时设计的范围比较广泛，热工测点分散距离比较远，安装施工比较复杂，并且周期比较长，这就需要我们在安装的时候一定要认真准确。

1.2 火电厂热工仪表设计优化主要体现在自动化技术上

（1）设备智能化，在现代电力能源开发与利用技术快速发展的背景下，火电厂热工仪表中的各种设备基本实现了智能化监控，借助先进的电子及计算机管理系统，配置先进的智能型机械仪表与精密元件，从而实现对于电力生产全过程的智能化管控；（2）技术高新化，火电厂热工仪表自动化技术的应用综合运用了现代电子计算机及信息技术，以及最新的热能工程技术与控制理论，实现了对于火电机组运行中相关热能与电力参数的科学监控与检测，自动化技术趋向于高新化发展。

2 火电厂控制电缆设计优化措施

总结多年的设计经验，电缆优化无非从几个方面着手考虑：现场设置接线盒合并电缆、现场配电、电子设备间分散布置，设置远程IO以及采用现场总线。

（1）基于合并电缆原则的优化方案

目前，通过各方调研，包括对国外电厂参观调研的结果，通常做法都是在现场设大量的接线箱， 通过物理区域同类型信号的合并，采用大对数或多芯数电缆将信号接至控制系统。针对这种情况， 在广东省某百万千瓦燃煤电厂的设计过程中，前期对锅炉区域和汽机区域规划了大量的开关量接线箱，同一工艺系统内的各个阀门状态反馈和指令信号接至同一接线盒内，合并电缆后送至同一个 DCS 机柜，由于 DCS 是按工艺系统划分，这种方式可以保证同一接线盒内电缆的合并效率最高。

（2）基于分散配电原则的优化方案

由于目前电动装置均采用一体化设备， 所有的配电箱不再设置控制功能，仅配电而已。 当配电箱采用集中布置方式时，电缆数量大，敷设工作量大，对桥架的占用量也大，非常不利于设计优化。 通过对国外电厂的调研，发现也采用了就地分散配电的方式。由于这种分散配电方式是近期才开始推广， 目前还没有在施工图中实施。 这种方案的实施也会引起配电系统切换设备投资的增加，但安全性也会相应提高。

（3）基于电子设备间分散布置及远程 IO 应用的优化方案

随着技术的发展，DCS 厂家的高速数据总线的通讯距离均能满足在主厂房内分别建立锅炉、汽机电子设备间的物理分散要求。 火电行业常用的DCS 厂商的I/O 模件均能够适应 0～40℃ 环境温度，5%～95% 的相对湿度 ， 振动达到 0～200Hz，0.75G， 完全能适应汽机房振动较大的环境， 抗电磁干扰符合CE 和 IEC 标准，各 DCS 厂商的I/O 模件抗物理干扰的问题都得到很好的解决， 完全符合在锅炉房及汽机房就地建立电子设备间的要求。

分散控制系统（DCS）物理分散可采取电子设备间（DCS 控制站） 分散布置及采用远程I/O（站） 等实现。 分散控制系统（DCS）物理分散涉及到通讯和抗干扰条件 、远程 I/O 和远程控制站应用等。大量的工程实践证明，电子设备间的分散布置以及远程I/O的应用对减少电缆量的效果是最显著的。

（4）基于现场总线技术的优化方案

现场总线技术从根本上彻底实现了控制系统的物理分散。根据现场总线的定义：现场总线（fieldbus）为：“安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线”。 现场总线的应用原本是为了提高信息化水平， 但是随着现场总线技术的不断推广应用，在这个过程中，我们发现采用现场总线技术不仅可以提高电厂的信息化水平，而且可以节省大量电缆。 虽然节省电缆不是它的初衷，但实践证明采用现场总线技术之后，确实节省了不少电缆。

通过分析，我们发现，采用串行通信技术，这个是现场总线节约电缆的根本。同一个设备，有多个 IO 点，常规控制系统中采用的是并行传输，每个 IO 点都需要一对电缆芯来传输。 但是采用现场总线之后， 多个设备的多个信号信号可在一根电缆中进行并行传输，大大节省了电缆的用量。现场总线技术在电厂已经得到了非常广泛的应用，从辅助车间到主厂房均有大范围的应用案例。 例如，广东平海电厂化水车间常规电缆只用了 3.5km 左右，算上通讯电缆后，电缆量也不过为常规电厂的 15%， 而常规电厂化水车间电缆用量在 36km 左右，当然，这其中最显著的是电缆桥架明显减少。全面应用现场总线技术， 不仅能大大提高电厂的数字化水平，也能很好的节约电缆的用量。

3 结语

综上所述，在火电厂的生产与管理工作中，仪表与控制电缆设计优化措施是其正常运转与安全管理的重要基础，也是现代电力生产技术发展的重要标志。通过这些优化方案在工程中的具体应用， 体现了热控专业采用先进的技术以及创新的精细化设计对于节省电厂建设投资以及节能减排起到的良好效果。

参考文献：

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[2]电力行业规划设计标准化技术委员会.DL/T 5182—2004火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定[S].北京：中国电力出版社，2004.

[3]国家电力公司.防止电力生产重大事故的二十五项重点要求[M].北京：中国电力出版社，2000.