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淺析開閉所自動化終端裝置設(shè)計與配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)分析
論文關(guān)鍵詞：開閉所自動化 配電網(wǎng)自動化 通信系統(tǒng) 終端裝置
論文摘要：當(dāng)今社會隨著對供電質(zhì)量和供電可靠性要求的提高，配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)在城區(qū)供電網(wǎng)絡(luò)中的作用日益突出。在實現(xiàn)配電自動化時，開閉所自動化終端裝置作為配電網(wǎng)底層的基本單元，其自動化功能是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)不可或缺的重要內(nèi)容。文章對開閉所自動化終端裝置的特征、發(fā)展?fàn)顩r、出現(xiàn)的問題、應(yīng)用前景和配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r、通訊方式、要求和應(yīng)用前景進行了系統(tǒng)闡述。
電力生產(chǎn)和運行過程由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電五個環(huán)節(jié)有機構(gòu)成，配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)向用戶供電的最后一個環(huán)節(jié)。本文旨在對開閉所自動化終端和配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展情況、開發(fā)要求、各自存在的特征和通訊方式進行闡釋，并就開閉所自動化終端裝置和配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景進行分析。
1、開閉所自動化終端裝置的特征、發(fā)展、要求和設(shè)計要點
1.1開閉所自動化終端的特征
1.1.1提供不間斷的電源
開閉所自動化終端具有當(dāng)饋線發(fā)生故障時，也可以不因為饋線環(huán)路出現(xiàn)永久性故障導(dǎo)致全線停電而停止供電功能。提供可靠的，源源不斷的電源是配網(wǎng)終端開發(fā)設(shè)計中首要考慮的問題;
1.1.2具有遠(yuǎn)程維護、診斷和自診斷功能
由于開閉所自動化終端裝置分布較廣、數(shù)量非常大，由此帶來的一系列安裝、維護、調(diào)試就非常大，因此開閉所自動化終端必須具有很高的可靠性和自我修復(fù)能力;
1.1.3具有靈活的可擴展性
開閉所自動化終端裝置可以監(jiān)控雙母線多個進出線的容量，由于城市電網(wǎng)的需求較大，因為開閉所自動化終端必須具有很高的擴展容量才能滿足各行各業(yè)的需要;
1.1.4滿足室外環(huán)境的要求
我國領(lǐng)土廣闊、幅員遼闊。南北方自然條件千差萬別。這就對開閉所自動化終端提出了一個不小的課題，即必需適應(yīng)各種氣候、水溫和天氣的影響。尤其是克服極端高、低溫和大風(fēng)暴雨雪等不良天氣帶來的限制條件，更好地發(fā)揮功效;
1.1.5具有故障自動檢測和識別功能
這是開閉所自動化終端最重要的特征。在饋線故障情況下必須快速、準(zhǔn)確地識別因為故障導(dǎo)致的線路中斷，判斷發(fā)生故障的類型。
1.2開閉所自動化終端的發(fā)展?fàn)顩r
目前開閉所自動化裝置主要在我國北京、上海、廣州、深圳等一線大城市發(fā)展，二線、三線城市也處于萌芽階段�？傮w而言，我國發(fā)展開閉所自動化終端起點高、發(fā)展較快，也比較接近前沿，但這都是在充分引進國外同類先進行業(yè)的優(yōu)良技術(shù)的基礎(chǔ)上取得的成就，我國的開閉所自動化終端仍然在可靠性、可維護性和性價比方面有待提高和改進。
1.3開閉所自動化終端開發(fā)的要求
我國開閉所自動化終端裝置一般安裝在10千伏開關(guān)附近，工作環(huán)境惡劣而且數(shù)量眾多，安裝不方便。為此本產(chǎn)品面臨緊迫的發(fā)展必須切實提高可靠性，要延長平均無故障時間;改善終端產(chǎn)品的可維護時間，就是要減少廠家的服務(wù)成本，提高用戶使用該產(chǎn)品的服務(wù)時間，對于雙方都有好處;充分利用近年來發(fā)展的新技術(shù)、新設(shè)備、新理念對產(chǎn)品進行升級改造，降低產(chǎn)品的加工成本，同時也要提高本產(chǎn)品的性價比。以上均為開閉所自動化終端在發(fā)展中的問題和改進策略。
1.4開閉所自動化終端裝置設(shè)計要點
主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件選型、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計等方面。要滿足戶外安裝、接線便利、調(diào)試容易的結(jié)構(gòu)要求，器件要能自動檢測和識別故障，硬件也要調(diào)試、維護和互換，更要有完備的軟件體系和成熟快速、穩(wěn)定性高的饋線識別算法。
2、配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展、通訊方式和要求
2.1配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r
配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，是配網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)。配電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的采集、配電網(wǎng)運行狀態(tài)的改變、配電網(wǎng)的優(yōu)化均通過通信系統(tǒng)。實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵在于通信。近年來，伴隨著我國經(jīng)濟的騰飛，電力行業(yè)、電力系統(tǒng)的建設(shè)也處于一個蓬勃發(fā)展的新階段。相關(guān)的電力技術(shù)也不斷的發(fā)展，從最初的時限順序送電裝置、自動隔離故障區(qū)、加快查找線故障地點，到后來應(yīng)用電子自動控制技術(shù)。這些進步及時地填補了電力企業(yè)在信息化建設(shè)中的不足。再到后來伴隨著計算機通訊技術(shù)的發(fā)展，逐步地形成了包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自動隔離及恢復(fù)供電、電壓調(diào)控、負(fù)荷管理等實時功能在內(nèi)的配網(wǎng)自動化技術(shù)。我國配網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的同時，存在的問題也相對突出。由于我國配電網(wǎng)的建設(shè)長期以來一直未被重視，使得我國的配網(wǎng)自動化進程遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達國家，這就需要國家給予優(yōu)惠的資金、政策扶持，以取得技術(shù)上的突破和節(jié)奏上的跟進。
2.2配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的通訊方式
配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的通訊方式主要有光纖通信、電力載波、無線通信、電話線和雙絞機。利用光纖通信時數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，抗干擾能力強，它也成為配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)最重要、最關(guān)鍵的通訊方式。這種方式在初期投資時較大，但隨著光通信設(shè)備的價格不斷下降，有可能成為比較實用的現(xiàn)場通信方式。電力載波通信利用輸電線路作為傳輸?shù)幕痉绞�，因而必須克服沿路中的電路故障，最大限度地減少電能損失。無線通信系統(tǒng)利用公共頻段進行數(shù)據(jù)傳輸，通信通道設(shè)備具有投資小、維護簡單的特點。但由于城市內(nèi)部高大建筑的遮擋，使其傳輸距離受到了一定的限制，因此它適合用于分布半徑小、數(shù)量少的中小城市配網(wǎng)自動化。電話線通信就是利用現(xiàn)有的公用電話網(wǎng)為依托，采用調(diào)制解調(diào)器和公用電話網(wǎng)的交換機系統(tǒng)，在兩個通信實體之間建立起通信通道。
2.3配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的應(yīng)用要求
可靠性通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)接的紐帶，主站與終端設(shè)備間的信息交互都是通過通信系統(tǒng)完成，因此必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，才能實現(xiàn)配電自動化的功能;尋址量大通信系統(tǒng)不僅要滿足目前及未來數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰�，還要考慮系統(tǒng)功能升級的要求;經(jīng)濟性通信系統(tǒng)的投資不能太大，以免影響配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的總體經(jīng)濟效益;雙向通信主站不僅要向終端下發(fā)控制命令，還需接收終端上傳的數(shù)據(jù)。
3、開閉所自動化終端裝置和配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景
3.1開閉所自動化終端裝置的應(yīng)用前景
電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化是當(dāng)今電網(wǎng)建設(shè)的熱點，現(xiàn)代化社會需要充足、可靠、優(yōu)質(zhì)的電能效應(yīng)。大城市供電負(fù)荷密度大、供電方式復(fù)雜、覆蓋人群和區(qū)域密集、可靠性要求也高，因此，通過對開閉所自動化終端的運行、控制、調(diào)度和維護成為了解決這些復(fù)雜問題的關(guān)鍵。2009年，中國提出了智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，未來10年間，到2020年后必將建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備均達到國際領(lǐng)先水平。為此，開閉所自動化終端裝置的市場前景看好。
3.2配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景
配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)主要應(yīng)用于改善用電條件、防止用電線路故障、保障電力安全和緩解電力緊張趨勢。同時它在可持續(xù)發(fā)展道路上也有效彌補了電力能源短缺局面給工業(yè)生產(chǎn)、居民生活帶來的不便影響，配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)必定在未來我國電力事業(yè)發(fā)展發(fā)揮先導(dǎo)性作用。
4、結(jié)語
開閉所自動化終端裝置和配網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的開發(fā)、推廣和應(yīng)用都是為了盡可能地縮小故障電力線路范圍，提高配網(wǎng)的供電能力，增加系統(tǒng)可靠性，提高用電效率和電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。它們在電力能源可持續(xù)發(fā)展的進程中，能夠增加巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
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