【文章內(nèi)容簡介】 干通信線路集結(jié)了大量分散站點的信息，因而非常重要。主干通信線路一旦出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致一大片區(qū)域的配電自動化設(shè)備失去監(jiān)視和控制，因此提高主干通信線路的可靠性非常重要。自愈網(wǎng)的作用就是提高網(wǎng)絡(luò)的生存性，即在無人工參與的情況下，網(wǎng)絡(luò)能及時地發(fā)現(xiàn)錯誤，并能在極短的時間內(nèi)自動恢復(fù)承載的業(yè)務(wù)，對用戶而言根本感覺不到網(wǎng)絡(luò)的故障。自愈網(wǎng)的方式有許多種，主要有路由保護的自愈網(wǎng)、環(huán)形保護的自愈網(wǎng)和利用DXC(數(shù)字交叉連接)保護的自愈網(wǎng)。路由保護自愈網(wǎng)即采用主備份路由，備用通道是和工作通道是不同路由的遠動通道，所示:正常情況下，通信終端是和主通道相連，雙通道切換裝置由一個處理器管理。當(dāng)通信終端有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，處理器將數(shù)據(jù)同時經(jīng)A、B兩個串口發(fā)出。接收數(shù)據(jù)時，處理器同時接收2個串口的數(shù)據(jù)，并進行實時地探測誤碼率，如果發(fā)現(xiàn)主通道誤碼率高，而備通道誤碼率低，就將主通道切換成備用通道，當(dāng)主通道誤碼率恢復(fù)正常時再切換回頭。這種自愈方式最簡單，但鋪設(shè)成本高，而且這種方法只能對傳輸鏈路進行保護，而無法對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的失效進行保護，所以只能適用于兩點間有穩(wěn)定的較大業(yè)務(wù)量的點到點保護。環(huán)形保護的自愈網(wǎng)是指光纖在網(wǎng)絡(luò)上形成一個環(huán)，各終端設(shè)備掛在環(huán)上。具體做法所示:利用一根光纜中的4根芯，4構(gòu)成外環(huán)，2，3構(gòu)成內(nèi)環(huán)，傳輸方向相反。這里的光端設(shè)備一般采用具有雙環(huán)自愈功能的光收發(fā)器。如B、C間斷開，則光端設(shè)備B、C只能接收到一個環(huán)路信息，經(jīng)過一段延時，雙環(huán)路切換控制器自動把接收的信號切換到另一個環(huán)路的發(fā)送端，生成新的環(huán)路（如光端設(shè)備B自動將Rb上接收到的信號切換到Ta的發(fā)送端）。這種方式彌補了路由保護自愈網(wǎng)的不足，并具有成本低、恢復(fù)時間短的優(yōu)點，但對已實施網(wǎng)做一些改動比較困難。DXC(數(shù)字交叉連接)保護的自愈網(wǎng)是一種網(wǎng)孔形的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)某條鏈路出現(xiàn)故障時，利用DXC的快速交叉連接功能迅速地將業(yè)務(wù)交叉連接到一條替代路由上。DXC保護方式的成本比環(huán)網(wǎng)要高，而且網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時間較長，通常需要數(shù)秒至數(shù)分鐘，這將會引起業(yè)務(wù)丟失。但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓撲比較復(fù)雜時，如高度互聯(lián)的網(wǎng)狀網(wǎng)，DXC保護方式比環(huán)網(wǎng)要靈活，也便于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。路由保護、環(huán)網(wǎng)保護和利用DXC保護的方式各有特點，在實際應(yīng)用中應(yīng)靈活地混合使用這幾種自愈網(wǎng)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)光纖環(huán)網(wǎng)FTU數(shù)據(jù)是由RS232或RS485口出去的，光纖以太網(wǎng)FTU具有10M/100M網(wǎng)口，數(shù)據(jù)由網(wǎng)口出去的。光纖以太網(wǎng)、光纖環(huán)網(wǎng)，這兩種光纖通信方式的造價相近。光纖環(huán)網(wǎng)更成熟一些，但光纖以太網(wǎng)是發(fā)展方向，光纖以太網(wǎng)目前技術(shù)實現(xiàn)及相關(guān)設(shè)備都已得到實踐的檢驗，正在推廣應(yīng)用。光纖以太網(wǎng)高速靈活，技術(shù)資源豐富，有些問題是光纖環(huán)網(wǎng)難于解決而只能用光纖以太網(wǎng)，例如當(dāng)子站管理的FTU范圍發(fā)生變化時，有些FTU本屬于A子站管理，由A子站負責(zé)與之通訊，運行方式發(fā)生變化后，變?yōu)锽子站管理，由B子站負責(zé)與之通訊，這種情況，光纖環(huán)網(wǎng)是處理不了的再比如饋線保護功能，要求FTU之間，與子站之間，快速的交換信息（在1000M/S之內(nèi)），也只有光纖以太網(wǎng)才能達到這種要求。但是光纖以太網(wǎng)這種靈活性也帶來了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的安全性問題。因為各個終端FTU都是以IP地址訪問的，并且是與供電局內(nèi)整個局域網(wǎng)相連。配電自動化系統(tǒng)通信的設(shè)計本著可靠性、先進性與經(jīng)濟性相結(jié)合的原則，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要分為主站、子站、終端設(shè)備3層。主站設(shè)在邗江供電大樓，按配電網(wǎng)的地理分布將市區(qū)劃分為4個區(qū)域，雙橋變、施井變、南郊變、平山變4個小區(qū)變電站設(shè)為配電自動化子站。（1）主站與子站之間在主站與子站之間，由于信息量大，要求高速可靠的通信通道，但節(jié)點又不多，而大多數(shù)供電局在供電局與變電所之間已經(jīng)建立了單模光纖通訊網(wǎng)絡(luò)，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站與子站之間的通訊可以借用這個通道，可以節(jié)省再次鋪設(shè)通訊線路的投資。具體做法是:利用2芯的備用光纖，兩端分別加光纖收發(fā)器，一根芯收數(shù)據(jù)，一根芯發(fā)數(shù)據(jù)。再將光纖收發(fā)器連接至交換式HUB上即可。（2）子站與終端之間該層的通訊特點為數(shù)據(jù)量孝可靠性高、通訊距離遠。光纖通訊網(wǎng)絡(luò)相對于有線及無線而言，投資要高一些，但光纖通訊可靠性高，技術(shù)成熟，而且目前光纜及光纖收發(fā)器的價格也能接受。光纖網(wǎng)絡(luò)采用雙環(huán)自愈環(huán)網(wǎng)。子站與FTU之間形成的通信網(wǎng)絡(luò)，各個通信節(jié)點的距離較短，很少超過3公里，多模光纜傳輸距離在5公里以內(nèi)，完全能夠滿足要求。具體做法是:利用光纜的4芯構(gòu)成內(nèi)外2個環(huán)，方向相反，在子站放置一個光纖收發(fā)器，子站也是環(huán)網(wǎng)上的一個節(jié)點。子站光纖收發(fā)器與串口通信服務(wù)器相連，再將通信服務(wù)器連接至交換機HUB上，所示（CP:光纖收發(fā)器）。（3）TTU和集抄的數(shù)據(jù)TTU和集抄的數(shù)據(jù)實時性要求不高，可以利用屏蔽雙絞線將TTU和集抄連接至附近的FTU。利用屏蔽雙絞線連接TTU和集抄可以大大節(jié)省投資。因為配電變壓器的數(shù)量多，位置經(jīng)常變化，光MODEM的造價相對較貴，如果在每臺TTU和集抄中配置一個光纖通信的端口，系統(tǒng)的投資過大。其次，每次變動都必須對光纖重新熔接，十分不便。從以往的工程經(jīng)驗來看，在同一個光纖環(huán)路上安裝的光MODEM的數(shù)目一般應(yīng)在25個以下。對于TTU與集抄的數(shù)據(jù)的處理，有二種方式:第一種:通過FTU轉(zhuǎn)發(fā)，F(xiàn)TU負責(zé)附近TTU和集抄的轉(zhuǎn)發(fā)，范圍為2公里。FTU不進行數(shù)據(jù)解包工作，僅作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?。這種方式避免TTU和集抄作為一個單獨的系統(tǒng)，不需要建立另外的一套通訊網(wǎng)絡(luò)，可以節(jié)約投資。另外，將TTU和集抄加入配電自動化系統(tǒng)，可以為配電自動化某些功能，如負荷預(yù)測等提供計算依據(jù)。但是TTU和集抄通過FTU轉(zhuǎn)發(fā)，由于通信方式為Polling方式，當(dāng)TTU和集抄數(shù)量多時，后臺輪詢一周的時間就較長，從而影響了系統(tǒng)收發(fā)數(shù)據(jù)的實時性。第二種方式，即將配變儀和集抄的數(shù)據(jù)通過高壓載波送到子站，但配電自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)及線路故障時會對高壓載波通訊造成影響，目前還沒有很好的解決方法，因此，最好不采用此種方式。集抄部分集中器與終端之間可以采用低壓載波，有條件的可以采用有線方式。配電自動化系統(tǒng)涉及到電力系統(tǒng)、計算機、通訊、電子技術(shù)、地理信息等多個領(lǐng)域。配電網(wǎng)設(shè)備比較分散、地理情況變化多端、覆蓋面廣、用戶眾多，且易受用戶增容以及城市建設(shè)等外界因素的影響。從目前的技術(shù)水平來看，尚沒有一種通信技術(shù)可以很好的滿足配電自動化系統(tǒng)各層次的需要，往往采用混合的通信方案。在今后的城網(wǎng)建設(shè)中，應(yīng)該考慮將實時網(wǎng)(如調(diào)度自動化網(wǎng))和信息網(wǎng)隔離開來，以防止黑客侵入造成巨大的損失。本文結(jié)合了揚州城市配電自動化的建設(shè)，介紹配電自動化在建設(shè)中遇到的一些技術(shù)問題，供作參考。參考文獻劉健:,1998.藺麗華劉健:.任景紅:太原配網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng),電力系統(tǒng)自動化,2000.丁國光徐臘元:(12).79仿真技術(shù)在配網(wǎng)自動化的應(yīng)用探討收藏此信息 打印該信息 添加：佚名 來源：未知 摘　要： 通過對配電網(wǎng)絡(luò)與輸電網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其對自動化要求的主要差異進行分析，闡明在配網(wǎng) 自動化的發(fā)展規(guī)劃和人員培訓(xùn)方面，仿真技術(shù)不能按照輸電自動化中已有的應(yīng)用方式進行 在此基礎(chǔ)上提出了仿真技術(shù)在配網(wǎng)自動化發(fā)展規(guī)劃和人員培訓(xùn)方面如何應(yīng)用的看法。 關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；配網(wǎng)自動化；發(fā)展規(guī)劃；人員培訓(xùn) 配電自動化是電力自動化中一個新的發(fā)展方向，它包括變電站自動化、饋線自動化、用戶自 動化和配電管理自動化等內(nèi)容。其中，對10 kV及以下電壓等級的配電網(wǎng)絡(luò)（簡稱配網(wǎng)）， 包括饋電線路、開閉所、小區(qū)配電所、配電變壓器和電容器組等的自動化稱為配網(wǎng)自動化。 配網(wǎng)自動化是配電自動化中涉及新的研究課題較多，工作量較大而又剛剛起步的新領(lǐng)域。 為確保配網(wǎng)自動化卓有成效地進行，各電力企業(yè)對其發(fā)展規(guī)劃和人員培訓(xùn)工作都極為重視， 國家電力公司也對此提出了明確的要求。因此從仿真技術(shù)的應(yīng)用角度出發(fā)，對如 何搞好配網(wǎng)自動化的發(fā)展規(guī)劃和人員培訓(xùn)工作進行探討。 1配電自動化與輸電自動化簡略回顧 輸電自動化，包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、輸電系統(tǒng)控制、遠動、通信、繼電保護和變電站自動化 等，是電力自動化中起步較早，并已取得較為成熟技術(shù)的自動化系統(tǒng)?，F(xiàn)在，輸電自動化已 形成由能量管理系統(tǒng)（EMS），實時監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA），調(diào)度自動化系統(tǒng)，輸電 變電站自動化系統(tǒng)及潮流計算、穩(wěn)定計算、短路計算和系統(tǒng)規(guī)劃等高級分析軟件組成的龐大 的自動化體系。在仿真技術(shù)的應(yīng)用方面，已有的RTDS和EMTP等數(shù)字仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了與傳統(tǒng) 電力系統(tǒng)動態(tài)模擬的良好結(jié)合，建立了不同形式的數(shù)字仿真——動態(tài)模擬混合仿真系統(tǒng)。這 些數(shù)字仿真軟件和混合仿真系統(tǒng)，在輸電運行自動化的新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)等方面，已 發(fā)揮了十分重要的作用。在人員培訓(xùn)方面，已有的專門用于運行操作技能培訓(xùn)的各級調(diào)度員 培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（DTS）和變電站運行人員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)，取得了很好的人員培訓(xùn)效果。 在配電自動化中，較早起步的是配電變電站自動化和用戶自動化（如負荷控制和電力營銷管 理等）。由于其具有與輸電自動化的較多共性，其技術(shù)和產(chǎn)品也就易于通過“移植”和“改 進”輸電自動化的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的方式取得。因此，配電自動化在這兩方面的發(fā)展較快， 并已取得一定成效。但是，由于配電網(wǎng)絡(luò)和輸電網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其對自動化的要求上存 在著較大差異，其技術(shù)和產(chǎn)品也就很難通過“移植”和“改進”的方式取得。面對配網(wǎng)自動 化提出的各種新課題，只能從新的角度去思考并加以研究解決。 2配電網(wǎng)絡(luò)同輸電網(wǎng)絡(luò)對自動化要求的主要差異 1） 輸電網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。輸電線路不分段，更不會從分段上T接出輸電線路。網(wǎng)絡(luò)運行方 式相對固定，故障概率較小，不會經(jīng)常進行負荷轉(zhuǎn)帶和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。而配電網(wǎng)絡(luò)為輻射狀結(jié)構(gòu) ，并包含一定數(shù)量的環(huán)網(wǎng)。配電線路可能要分成幾段，從每一分段上又要T接出一定數(shù)量的 饋電線路。網(wǎng)絡(luò)運行方式不固定，故障概率較大，需要經(jīng)常進行負荷轉(zhuǎn)帶和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。由于 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行特征上的很大差異，使在輸電自動化上已很成熟的高級分析軟件，例如潮流 計算和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等，在配網(wǎng)自動化上就不能使用。在輸電自動化上不存在的對饋線各分段進 行故障定位，隔離和盡快對非故障段恢復(fù)送電，以及負荷轉(zhuǎn)帶和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)問題，在配網(wǎng)自動 化上就成了衡量自動化水平和效果的主要問題。 2）輸電網(wǎng)絡(luò)主要是大電流接地系統(tǒng)，而配電網(wǎng)絡(luò)主要是小電流接地系統(tǒng)。在輸電自動化中 沒有對小電流接地系統(tǒng)的問題進行深入研究。在配電網(wǎng)絡(luò)中的已有技術(shù)，也不能滿足配網(wǎng)自 動化對饋線單相接地故障時，對各分段進行快速檢測、定位和排除故障的需要。這就要求進 行更深入的研究。 3）輸電網(wǎng)絡(luò)較易建成與之完全配套的通信網(wǎng)絡(luò)，其實時運行數(shù)據(jù)可 以通過SCADA系統(tǒng)取得。網(wǎng)絡(luò)元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型已基本齊全，網(wǎng)絡(luò)的建模和分析計算方 法已基本成熟。而在配電網(wǎng)絡(luò)中，難于建成與之完全配套的通信網(wǎng)絡(luò)，其實時運行數(shù)據(jù)有相 當(dāng)大的一部分不能通過SCADA系統(tǒng)取得。網(wǎng)絡(luò)元件的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型，特別是連接在配網(wǎng)上 的需求方用電和發(fā)電設(shè)備的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型，有一部分也是未知數(shù)。網(wǎng)絡(luò)建模和分析計算方 法，也還需要進一步研究。因此，在配網(wǎng)自動化中，存在著大量的不確定因素需要解決。 4） 輸電網(wǎng)絡(luò)跨越的地理范圍大，詳細的地理信息對輸電網(wǎng)絡(luò)不是太重 要。而配電網(wǎng)絡(luò)復(fù)蓋的地理范圍小，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的分布又較密集。特別是在城市的中心區(qū)，地 理信息對于配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)至關(guān)重要。因此，在配網(wǎng)自動化中，一定要具有以地理信息系統(tǒng)（ GIS）為中心的自動繪圖（AM）和設(shè)備管理（FM）的良好功能，即AM/FM/GIS功能。同時，還 要實現(xiàn)AM/FM/GIS和SCADA系統(tǒng)的一體化。 5） 輸電網(wǎng)絡(luò)擁有一整套分工明確、訓(xùn)練有素的輸電自動化專職工作人 員，包括各級調(diào)度員，變電站運行人員，以及運行方式、繼電保護、遠動通信和計算機的工 作人員等。而配電網(wǎng)絡(luò)卻沒有這一套自動化的專職工作人員。由于配網(wǎng)自動化尚處于剛剛起 步階段，無論從自動化的模式和軟硬件產(chǎn)品方面，還是從配網(wǎng)工作人員運行、管理自動化系 統(tǒng)的操作技能和實際經(jīng)驗方面，配網(wǎng)自動化同輸電自動化相比都存在著相當(dāng)大的差距。因而 ，配網(wǎng)自動化的人員培訓(xùn)工作不僅更加重要，而且應(yīng)有新的特色。 3仿真技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)自動化發(fā)展規(guī)劃的探討 要搞好配網(wǎng)自動化的發(fā)展規(guī)劃，就必須擁有一套針對所規(guī)劃配網(wǎng)的分析研究軟件。但是，配 網(wǎng)中存在的各種不確定因素，例如，網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)和數(shù)學(xué)模型的未知，實時運行數(shù)據(jù)的缺損 ，以及輸電自動化中已有的潮流計算等分析軟件的不適用，都給建立一套實用的配網(wǎng)發(fā)展規(guī) 劃軟件帶來了困難。解決這個困難的一種有效方法，就是應(yīng)用仿真技術(shù)。 在配電自動化系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)智能配電功能，必須建立配電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型并分析配電網(wǎng)的 潮流。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析采用NR法、PQ分解法和BX法等方法。上述方法由于需要將配 電網(wǎng)上的每臺配電變壓器都看作是節(jié)點，從而導(dǎo)致矩陣非常龐大，嚴重影響處理速度。更不 利的是，為了降低建設(shè)費用，配電線路上通常只有柱上開關(guān)的量測是可以滿足計算要求的， 而配電變壓器一般均不安裝量測設(shè)備，導(dǎo)致傳統(tǒng)方法由于嚴重缺乏量測數(shù)據(jù)而無法得出潮流 。 配網(wǎng)自動化技術(shù)分析 0 引言 長期以來配電自動化的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視，目前也只是剛剛起步階段，再加上我國配電網(wǎng)一個顯著特點，就是中性點不接地，設(shè)備的自動化水平不高，使得我國配電自動化系統(tǒng)不能直接引用外國已經(jīng)成熟的配電自動化技術(shù)。 1 遠方控制方式與當(dāng)?shù)乜刂品绞降谋容^ 柱上饋線自動化設(shè)備分為重合器與分段器兩種。 遠方控制方式即柱上負荷開關(guān)環(huán)網(wǎng)方式，它通過檢測電流來判別故障，將故障信息傳送到主站，由主站分析后，確定故障區(qū)域，控制開關(guān)動作完成故障隔離。這種方式的優(yōu)點是開關(guān)動作次數(shù)少，能迅速恢復(fù)非故障區(qū)域快速供電，但對通信信道的要求比較高。 當(dāng)?shù)乜刂品绞郊粗睾掀鳝h(huán)網(wǎng)方式，失電壓跳開關(guān)，依時間延時順序試分合開關(guān)，最后確定故障區(qū)域并隔離。故障隔離