摘要：智能电网是具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动内涵的现代电网。智能电网中智能配电网将各种配电新技术进行有机集成、融合，使系统性能发生革命性变化。配电自动化借助先进的计算机技术、现代自动控制技术、高速数据通信技术、强大的数据库技术以及电力系统技术，对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制，是实现智能配电网的重要方式。
关键词：新型；智能配电；自动化；终端；分析
引言
智能电网涵盖智能输电、智能配电以及智能用电等多方面的内容，而智能配电网作为面向电力用户的最后一个环节，其重要性不言而喻，确保电能供给的可靠和稳定是智能配电网发展的重中之重。因此，建立一个具有可靠性、经济性、实用性和自愈性的智能配电系统是智能配电网发展的必然趋势。随着智能配电网的发展，高级配电自动化（ADA）技术也将获得快速发展，为智能配电网提供完善的监视、控制、故障检测和故障自愈等功能。ADA系统功能的实现离不开分散安装在各测量节点的配电终端，智能配电终端可视为对传统的站所终端设备（DTU）、馈线终端设备（FTU）以及馈线自动化系统（FA）的继承和发展，但功能集成度和智能化程度更高，更符合智能配电网的要求，本文基于传统的配电终端提出了一种新型智能配电终端硬件平台和软件平台架构设计。
1.智能配电终端功能描述
智能配电终端作为ADA系统的核心设备，ADA系统需要的监控数据、开关位置状态信息等均来自智能配电终端，ADA系统做出的决策和控制命令将由智能配电终端执行。此外，智能配电终端还可独立完成分布式的保护、控制功能，智能配电终端的功能如下：
1.1数据采集与处理功能
该功能主要完成电气量以及非电气量的采集和信息处理，这些信息包括各种配电设备和线路的电气量信息、设备运行信息、故障情况下的故障测量信息以及故障特征量计算信息等，所有信息既可供智能配电终端内的各种功能使用，也可被其他智能配电终端和ADA系统按一定的协议和格式调用，以满足智能配电终端分布式保护控制功能以及ADA系统高级应用功能的要求。
1.2故障检测和自愈功能
智能配电终端从两个层面完成故障检测和自愈功能。第一，故障自愈与控制由ADA系统的高级应用功能完成，智能配电终端负责采集并提供测点的信息，执行来自ADA系统的保护和控制指令，智能配电终端只是信息的提供者和命令的执行者，不参与决策；第二，基于智能配电终端完成分布式的故障检测和自愈控制功能。基于本地信息和相邻智能配电终端的信息，独立做出故障检测和自愈控制决策并执行。此时智能配电终端既进行决策，又执行决策。故障自愈保护和控制措施包括故障检测与隔离、自适应重合闸、计划孤岛划分、孤岛检测、孤岛运行控制等。
1.3通信功能
通信功能将具体的实现需要映射到特定的工业标准数据通信协议上，实现终端与系统层、终端之间、终端与过程层的数据通信，通信模式包括主从式通信和对等式通信。主从式通信用于终端与ADA系统、终端与过程层之间，可以采用客户端/服务器的通信机制；对等通信用于终端与其他终端之间的信息交互，主要目的是完成分布式的故障检测和自愈控制功能。终端之间的对等通信可以采用订阅/发布机制。
1.4辅助功能
辅助功能主要包括终端参数配置、参数和定值整定、远方整定和就地整定、事件顺序记录（SOE）、故障录波、自检和自恢复、电源管理、电池可用状态监视、电池充电管理等辅助功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.新型智能配电自动化终端设计方案
2.1目前配电自动化终端现场通信条件
大连供电公司在开发区配电自动化试点工程中，采用了光纤网络、无线网络、电力线载波3种通信方式，为47台配电自动化终端提供网络通道。速度最慢的是无线网络，其终端设备（CPE）下行6.20Mbit/s，上行3.78Mbit/s。其次是电力线载波通道，能提供双向20Mbit/s的通信带宽，对于1台配电自动化终端的数据量（小于500bit）而言，采用IEC61850-9-2过程总线通信方式，其带宽是足够的，现场的通信条件满足新型智能配电自动化终端的通用面向对象变电站事件（GOOSE）和采样值（SV）报文的快速传递要求。随着光纤复合低压电缆（OPLC）的不断推广和应用，配电自动化现场通信采用纯光纤网络将是发展方向，即现场可直接采用光纤交换机进行配电自动化终端的信息汇集。如大连金石滩优山美地智能小区五网融合工程中，全面采用OPLC和以太无源光网络（EPON）设备，进行电量数据集抄和互联网接入等多方面的成功应用。
2.2新型智能配电自动化终端自描述功能实现关键技术
2.2.1 IEC61850-6自描述ICD文件概述
IEC61850-6标准自描述ICD文件类似于网页文件，采用变电站配置描述语言（SCL）、统一建模语言（UML）和可扩展置标语言（XML）编码标准。SCL主要用于描述智能电子设备（IED）的能力、配置和通信接口等信息，包含由IED、Server、逻辑设备（LD）、逻辑节点（LN）、数据（DO）、数据属性（DA）、功能数据属性（FCDA）等组成的对象模型集，采用UML语法，如Substation，Voltagelevel，Bay，Communication等的描述方法。UML定义了对象模板和标记语法，是用XML编码的数据结构。XML文档非常便于计算机识别和处理，有大量的公开源代码的标准函数和类库可以利用，易于软件开发，是不同平台间进行资源共享的广泛标准。ICD文件需要由SCL工程配置软件进行生成和修改，通过网络进行传递，由应用程序自动识别和处理。IEC61850-6标准主要确定了ICD文件和SCD文件等的格式和核心对象模型，其功能描述部分可依据实际情况以标准方式进行灵活扩展，如增加配电区域网络拓扑的图形信息。
2.2.2自描述功能实现的基础及作用
TCP/IP网络环境是自描述功能实现的基础。在IEC61850标准的站总线和过程总线上主要以发布/订阅（PS）方式实现，可以使用IEC61850-7-2标准的GetDirectory、GetDataDirectory服务来获得IED设备的自描述信息，在主站和厂站间主要以客户机/服务器（CS）方式实现，FTP文件传输服务就是一个很好的选择。配电通信单元可以通过获得配电综合单元的ICD文件来获得其GOOSE和SV报文的结构及报文中各信息字节的含义，因而可以取代慢速的串口101协议和网络104协议。除了极大地提高实时性外，还消除了大量的现场侧远动协议双边表。
总结
智能配电网是智能电网的重要组成部分。智能配电网改变了传统配电网的运行结构，配电网闭环运行已成为配电网未来发展的必然方向。
参考文献
[1]李国武,张雁忠,黄巍松,金强.基于IEC 61850的分布式能源智能监控终端通信模型[J].电力系统自动化,2013,10:13-18.
[2]黄泽华,李锰,刘裕涵,全少理,王利利.智能配电网自愈控制方案研究[J].电工技术学报,2014,S1:492-496.
[3]赖水生,程乐峰,蔡铭杰,李正佳.基于IDTT-B配电终端的智能配电台区设计[J].电测与仪表,2016,22:78-84.
[4]沈佩琦,李为民,陈堂.智能配电房实现模式的研究[J].电气制造,2014,09:90-94.
[5]朱姝,黄伟,朱维成.新型配电终端结构与数据传输[J].江苏电机工程,2011,06:34-37.
论文作者:邹杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：终端论文; 智能论文; 功能论文; 通信论文; 故障论文; 信息论文; 配电网论文; 《电力设备》2017年第10期论文;