配电自动化技术总结范文
时间：2024-01-12 16:36:10
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】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
文章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/IEC61968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
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配电自动化技术总结篇5
Abstract： For a kind of equipment， its types of circuit board （including digital circuits， analog circuits， digital / analog circuits， etc.） are so many， the range of signal frequency band is wide， the range of features is wide， the requirements of test precision is high， and so on. The automated test system integration technology， intelligent fault diagnosis and development technology are used， the multibus architecture that takes the equal emphasis of PXI bus， LXI bus and GPIB bus are used to design and study a certain type of equipment circuit board test system.
关键词： 电路板测试系统；自动化测试；智能化故障诊断；多总线结构
Key words： circuit board testing system；automated testing；intelligent fault diagnosis；multibus architecture
中图分类号：TN40 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0131-03
0 引言
某型装备电路板种类繁多（包括数字电路、模拟电路、数/模混合电路等）、信号频段宽、特征变化范围大、测试精度要求高，要有效实现电路板功能与性能测试，在信号激励与电源供应方面要求频率范围大、供电路数多，应提供信号源、程控多路电源；在信号测量与分析方面要求频率范围宽、数据精度高，应提供低频、中频、高频测试仪器与设备；在测试过程控制上要求测试资源配置灵活，应采用矩阵开关模块进行多线可变输入、输出控制。测试系统应针对不同的测试对象或测试要求，设计相应的检测适配器，并进行测试软件设计与开发。
基于以上电路板测试需求分析，某型装备电路板测试试验系统采用以模块化PXI总线测试设备与分立式GPIB总线测试仪器并重的多总线结构，测试系统主要是基于GPIB分立式测试仪器、PXI总线模块化测试设备进行系统集成，研制检测适配器、开发专用测试软件等，从而构建典型电子装备电路板测试系统。测试系统具有模拟被测对象测试环境的能力、检测被测对象全部功能项目的能力、测试被测对象主要性能参数的能力，以及开展被测对象环境适应性试验的能力[1-3]。
1 测试试验系统需求分析
1.1 测试对象特点
针对某型装备部分双100芯插件板和210芯插件板作为测试对象进行性能、功能测试和故障诊断研究。具体为：
①监控分系统插件：彩显接口板、PIN板、S/D变换板、286μс板、混合电源板、线性稳压器；
②信号处理分系统插件：时序板、信号组合板、FIR板、CFAR板、杂波图板、MTI板、数字脉压板、开关电源；
③终端分系统：录取板、视频积累板、延时接口板、通信接口板、询问录取板、图形板、回波板；
④接收分系统：A/D板。
1.2 测试系统主要功能要求
电路板PXI总线测试设备是电路板测试试验分系统的重要组成部分，配备有中低频电路板测试所需的各种资源，并通过合理集成，使该测试设备作为一个相对独立的系统[4-8]，提供电路板部分主要性能指标测试和功能故障诊断能力，主要功能要求如下：
①为被测电路板提供各种中低频激励信号；
②能够测试分析被测电路板各种中低频信号；
③提供被测电路板数字I/O测试能力；
④提供仪器管理和程序、虚拟仪器开发能力；
⑤具备与其它标准测试总线设备互联能力；
⑥具有自检功能，自检范围覆盖全部测试通道；
⑦结构通用、开放，软件组件可重用、TPS可移植；
⑧仪器具有互换性，接口和连接器标准化；
⑨通过研制专用检测适配器，可实现对系统的重构或扩充。
1.3 系统主要技术指标
电路板测试试验系统主要技术指标要求如下：
①模拟被测对象的测试试验环境的能力。具备产生标准函数/任意波形、高频信号、数字I/O等激励信号能力，具备提供8路交流电源、8路直流电源能力，可调直流电子负载具有恒流/恒压/恒阻三种模式；
②测试被测对象的主要性能指标的能力。具备测量基本电参数、信号频率、信号功率、信号波形、数字I/O的能力，具备信号频谱分析能力；
③电路板的维修测试诊断能力。具有对电子设备电路板件中集成电路及半导体元器件进行在线测试和故障诊断能力。
2 测试试验系统总体设计
2.1 系统组成结构
针对典型电路板测试试验要求，基于“开放、标准、通用”的设计理念[7-10]，采用测试系统集成技术，构建由主控计算机、标准测试总线（如PXI、GPIB、LXI）、测试仪器/设备、检测适配器、测试软件等组成的电路板测试试验系统。系统采用以模块化PXI总线测试设备与分立式GPIB总线测试仪器并重的多总线结构（见图1），系统主要是借助于“电路板性能测试试验分系统”的测试资源，研制检测适配器、开发专用测试软件等，从而构建典型电子装备电路板测试系统。测试系统具有模拟被测对象测试环境的能力、检测被测对象全部功能项目的能力、测试被测对象主要性能参数的能力，以及开展被测对象环境适应性试验的能力。
测试设备硬件主要由控制器部分、PXI总线测试资源、信号转接及接口配置、适配器部分组成。测试设备的核心是采用PXI模块化仪器系统，通过选用各种的PXI测试模块实现各种通用电压、电流、开关量的产生和采集功能。信号转接及接口配置用于构建测试资源与被测对象的通用测试通道，方便适配器的设计开发。适配器分为系统自检适配器和专用检测适配器，专用检测适配器需根据不同被测电路板进行设计开发，可以实现对被测对象输入输出信号的调理。系统电源为被测电路板和信号调理适配器供电，需预留电源连接接口。测试设备通过针对专用检测适配器和电缆与被测电路板连接。测试设备软件主要由图形化程序开发工具和电路板测试诊断软件组成。测试时，软件控制测试设备的检测模块或者电源系统给出激励信号，在适配器内部进行必要的信号调理后送到检测设备，通过观察被测电路板工作状态或测量被测电路板反馈信号，实现中低频电路板部分主要性能指标测试和功能故障诊断。
2.2 系统空间布局
系统布置在两个可移动的标准机柜中，另配置一个可移动的工作台用于放置测试对象。平时自检适配器、专用检测适配器和测试电缆均放在机柜中，测试时将适配器取出挂接在系统VPC接口，被测电路板既可放在工作台上，使用测试电缆与适配器连接，或者直接与适配器上对应接口相连。机柜采用标准机柜。机柜前后门采用透明的玻璃门设计，底部使用滑轮和支脚，方便移动，同时便于支撑固定。平时不用时，柜前后门均关闭，防止灰尘。PXI总线测试资源、信号转接及接口配置和自检适配器安装在1#机柜（仪器柜）中，控制器、显示器等安装在2#机柜（操控柜）中，系统电源通过专用电缆连接到1#机柜（仪器柜）。
为了实现平台的通用性，需实现被测电路板与测试设备资源连接方式的通用性和可靠性。为此，在参考国外和国内技术成果的基础上，采用了标准信号转接阵列，设计连接器-适配器的接口结构，保证测试资源不直接与被测对象相连，而是通过连接适配器的结构实现，连接器连接系统资源，适配器连接被测对象，在连接器和适配器之间采用对插结构实现互联。
2.3 测试试验系统软件设计
2.3.1 软件总体设计框架
针对典型电路板的性能测试试验需求，基于图形化编程及国际标准的知识库体系结构，在测试设备硬件平台功能结构的基础上，利用虚拟仪器技术、智能诊断技术、数据库技术、标准化技术和中间件技术等，设计并开发便于移植与兼容、支持测试诊断与数据共享、支持在线测试的电路板测试软件系统。
测试诊断软件主要包括测试诊断开发平台、测试诊断运行平台、数据库系统、用户管理、系统自检、帮助系统和计量校准等部分，各部分相对独立，但可通过主控模块进行调度和控制运行。组成框图见图2。
测试诊断软件总体执行方案如图3所示。
2.3.2 测试诊断开发平台
测试诊断开发平台主要包括故障诊断开发、保障对象管理、仪器配置管理和测试任务开发四个子模块，如图4所示。为测试流程的开发提供集流程管理、资源管理、界面定制、流程设计、流程编辑、流程导入、流程导出、流程仿真于一体的、完整的可视化开发环境。
测试诊断开发平台的软件单元之间的执行方案如图5所示。
2.3.3 测试诊断运行平台
测试诊断运行平台为测试诊断开发平台开发的测试任务提供运行环境，结合测试任务流程和平台硬件对被测对象的状态进行检测，并定位故障。测试诊断运行平台主要包括外挂程序调用、测试诊断程序、测试流程执行（含接口中间件）和检测数据管理四个子模块。
测试诊断运行平台的软件单元之间的执行方案如图6所示。
3 结束语
不同种类、不同频段的电路板的功能与性能测试，对测试资源的要求差别很大，必须针对各类电路板的测试特点，在通用测试资源的基础上，分别构建相应功能的测试系统。针对不同的测试对象或测试要求，需设计相应的检测适配器，并进行测试软件设计与开发。此外，电路板绝大部分价格昂贵，经储存或修复后，有必要再次进行功能与性能测试以及环境适应性试验。
参考文献：
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配电自动化技术总结篇6
【关键词】发电厂 电气自动化
随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，对于电力需求量也越来越大，而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求，还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持，电力产业特别是在电气自动化应用方面，取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制，还可提高电网运行效率，同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面，而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。
1 发电厂电气自动化的优势
发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。
1.1 有效监督、控制电力设备
电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征，可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控，获得一手的电力设备运行数据信息，并根据信息作出相应的决策，保证电力设备一直处于正常运行状态。
1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置
发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台，可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤，不仅能够提高电气设备的运行效率，还能够对整个电力系统进行优化，有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用，可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。
1.3 提高电网的运行效率
发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行，电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备，还可以实现数据的交换和共享，大大减轻工作人员的压力与负担，可以有效减少电厂的成本预算，提升工作人员的工作效率，进而提高电网的运行效率。
1.4 保证电力系统安全稳定的运行
发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容，通过发电厂电气自动化技术的应用，能够保证电力设备的稳定运行。另外，在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。
2 发电厂电气自动化控制方式
发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。
2.1 远程监控方式
远程监控方式是以模拟电路为基础，由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度，但其缺点也是明显的，由于监控系统缺少必要的软件系统，在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能，当电气设备运行过程中出现了问题，在没有响应的警报系统情况下，会对电网安全造成影响。
2.2 集中监控方式
集中监控方式是以集中处理器为核心，通过对单独监控系统的功能进行整合，统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单，维护方便，并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的，一方面在系统主机距离终端比较远的情况下，外界信号容易对其造成干扰，并且对驱动的功率要求更高，从而影响系统的稳定性能。另一方面，当监控终端较多的情况出现时，布线等方面的难度会提高，增加运行的成本。
2.3 总线监控方式
总线监控方式的应用范围比较广泛，因为其一方面可以降低监控布线的难度，将监控节点结合到一组总线上面，减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善，系统更加安全和可靠，并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本，而且维护更加便捷，降低了工作人员的监控难度。
3 发电厂电气自动化的应用领域
3.1 发电机组中的应用
在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制，还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭，使各个发电机组合理分配总体发电负荷，保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故，电气自动化设备会自动断开机组，保证电子设备的安全。
3.2 变电站的应用
电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中，并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息，并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选，所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛，在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比，我国的发电厂电气自动化技术还有待提高，我们必须结合水利发电厂的实际，增加在研发方面的投入，获得更多的研究成果，以便发电厂的自动化技术有更大的提高，工作效率有很大的提升。
3.3 电网调度方面的应用
电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用，其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外，电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节，随着信息技术的不断进步，电网系统的更新换代也更加频繁，在电网自动化应用方面，要不断提高抗干扰能力，进而保障电网调度的安全。
3.4 配电网上的应用
随着国家经济发展和人们生活对电力的需求增长，对电网建设设施的要求也不断提高，通过配电网的自动化技术应用，特别是智能配电系统的产生，很大程度上解决了国家对配电的需求。智能配电系统不仅可以及时查除电网出现的故障，而且可以增加电网的资源分配的合理性，提高了提高电网的工作效率，满足工业或民用电力的需求。
4 结语
随着我国经济的发展和城市化进程的加快，人们的生产生活用电的需求不断增大，虽然我国的电气自动化技术已经相当成熟，但是发电厂中电气自动化的应用程度还不高，所以，一定要对电气自动化的应用进行更深入的研究，以更好的提高发电效率、减少资源浪费、提高安全性，取得更好的经济效益与社会效益。
参考文献：
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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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[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.