张雷
（国网河北省电力公司衡水供电分公司 053000）
摘要：随着电力事业的迅速发展，用户对供电质量和供电可靠性的要求越来越高。城市电网改造对提高城市配网自动化技术与可靠性提出了亟待解决而且必须解决好的课题。
关键词：城市配网；自动化技术
引言
随着电网建设不断扩大增强，城乡居民对于用电需求及其质量提出了更高的要求，现有的供电网逐渐无法满足相关的需要。城乡电网自动化改造应时而起，且发展迅速。城市配网自动化系统在设计阶段应充分贯彻SCADA/GIS一体化设计的思想，主要体现在2个方面：一是数据建设、处理的一体化，二是应用的一体化。特别是实时GIS应用与SCADA/DMS的紧密结合，真正做到实时应用。配电自动化系统底层数据建设的一体化，使得SCADA系统和GIS系统共享同一套数据，采用同一个底层数据库，无需再做额外的数据转换工作。
一、关于城市配电网自动化系统结构
因当前使用的配网自动化系统功能不够全面，而且系统平台各不相同，复杂多样，所以，系统间的数据共享以及互联交互很难完成。数据资源浪费以及重复建设等问题突出，对配网网系统的发展进步起到很大的阻碍作用。基于此，急需建设一套配网自动化系统，该系统将数据采集与监控系统、配电管理系统、地理信息系统、管理信息系统、还有高级应用软件包以及变电站综合自动化、馈线自动化、通信系统等组合集成而成。该系统具有信息交流信道统一，数据互联共享速度较快等特点。
二、城市配网自动化系统设计原则
2.1城市配网自动化系统应当依照相关的国际公认准则进行，主要包括以下几个方面：操作系统应当按照电气电子工程师学会指定的POSIX 标准以及相关的开放系统互联要求；而数据库相应的接口应当符合结构化查询语言要求；人机界面则应满足windows 相关规定。
2.2应当具有一定的可扩展能力。配电主站的规模，数据存储容量以及信息处理效率，主站系统的规模、容量、处理速度、CPU 负荷应有充足的裕度。
2.3实时性较好，应当符合配电系统相应需要。
2.4可维护性应当符合标准，从而有效地提升系统的可利用效率。
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三、配电管理主站系统（DMS）
3.1 一体化配电自动化系统技术特点
一体化集成的城市配网自动化系统主要是由数据采集与监视控制系统、地理信息系统、无线接入系统等组成，采取的是状态实时监测以及共享管理统一的自动化系统，能够适时地对系统实时监控，还能快速对相关数据信息进行分析并及时处理，该系统的安全可靠性极强。
3.1.1 SCADA/GIS 的一体化设计
城市配网自动化系统在进行最初的设计时，应当对数据采集与监视控制系统与地理信息系统一体化充分考虑，具体主要基于两个方向：一方面，是数据信息采集管理以及相应处理与信息通信平台建设的一体化实现，另一方面则是系统相关运用的一体化实现。尤其是实施地理信息应当与数据采集监视控制系统以及数据库营销系统相互协调，相互配合，从而提高其实用性，提升数据信息处理效率。
3.1.2 UNIX/NT 跨平台的完整系统
城市配网自动化系统按规定应当选用UNIX 操作系统或者是Windows NT 操作系统，并且按照相关用户的实际情况，能够在全UNIX 操作系统、全Windows NT 操作系统、或者是UNIX 和 WindowsNT 混合系统中完成相应的操作。
3.1.3 高级应用软件
相对于高压输电网，城市配电网往往使用树状结构，且其形状通常是辐射型，而环网状则相对较少，其支路相应的R、X 参数比值比较大，而且其三相负荷也存在一定的问题，尤其是不对称情况特别严重。许多输电网适用的算法都无法使用。在配电网系统中，作为极为重要的模块故障检测以及隔离与恢复系统，可以对相应的配网系统的自动化程度作比较直观的反映。
3.1.4 地理信息系统
在配电网自动化系统中配置地理信息系统，从而有效地对空间相应的输入与输出以及分析管理还有查询以及辅助决策等提供帮助，因此在城市配网自动化中极为重要。在进行一体化城市配网自动化系统的设计以及具体施工中，应当对地理信息系统相关新技术新设备大力引进，并且顺应IT 以及信息对的发展趋势，对配电系统中GIS 的实际特性深入了解，并且建设基于各种不同地理情况的地理信息系统。地理信息系统主要有以下三层结构，分别是Client/Browse/Server 三种模式，从而为系统提供Unix 操作系统与NT 操作系统相应的跨平台服务，使用的服务期一般选择为Unix 操作系统，而工作站泽应当利用NT 操作系统。
四、配电自动化远方终端
城市配网自动化系统主要管理范围包括所有的柱上开关以及开闭所还有相关的配电变压器等，依靠相应的监控设备对其实施实时监控，在实际操作中，既需要促使馈线终端设备三遥的完成，有要求有效地提高故障的识别以及控制能力。配网自动化系统主要涉及到变电站智能化、馈线智能化（其中又包括环网故障定位、以及故障隔离还有自动恢复等）还有配电管理信息系统的智能化等。
五、概述国内外配电开关
国外目前使用的开关主要有以下几种：Hwakvacs l5 系列铁壳开关、DV 型铁壳真空开关以及DV 型开关等，稳定性较好，安全级别较高。目前由于相关机构提出“电气自动化”国内使用的主要是智能开关。较之传统的开关设备，智能化开关具有如下的优势：①高效率以及高安全性；②无需专门维护；③硬件趋向软件化；④拥有在线监测以及相应的自诊能力；⑤接口实现网络端口；⑥功能已实现自适应。
六、配电网通信网络的构成
6.1 光纤以太网在配网自动化中的应用
光纤以太网配电自动化具体实现方式：
（1）主站和子站的连接通信一般利用光纤以太网连接，并且以单模光纤实现，传输速度一般在100M 左右，在转换过程中需要2 对光纤模块。
（2）子站和干线上环网柜以及开闭所还有馈线终端设备的连接通信则主要通过光纤，利用网络交换机以及通信处理机，经由网络交换机以及主干线的馈线终端设备实现光纤通信，而馈线终端设备中应当装配智能光纤端口；经由通信处理机以实现变电站馈过双绞线终端设备的连接以及全球定位系统的连接，进而实现自动化维护以及远传，还有相关设备的连接等。
（3）干线配电变压器监测终端，支线馈线终端设备、配电变压器监测终端，通过双绞线选择最近的干线的馈线终端设备，经由LonWorks 总线协议，由馈线终端设备统一进行数据传输。
6.2 光纤环网在配网自动化中的应用
光纤环网配电自动化具体实现方式：
（1）主站和子站的连接通信一般利用光纤以太网连接，并且以单模光纤实现，传输速度一般在100M 左右，在转换过程中需要2 对光纤模块。
（2）子站和干线上环网柜以及开闭所还有馈线终端设备的连接通信则主要通过光纤双环连接，从而促使带自愈的双环通信功能的实现。
（3）干线配电变压器监测终端，支线馈线终端设备、配电变压器监测终端，通过双绞线选择最近的干线的馈线终端设备，经由LonWorks 总线协议，由馈线终端设备统一进行数据传输。
结语
随着城乡电网建设与改造的迅速发展与进步，客观需要不断加快城市配电网自动化进程结构，不断地提高城乡供电质量及其安全可靠性，从而不断满足现代化建设过程中的电力需求。为城乡用电做好相关的规划与建设，促使电力供应的顺畅。
参考文献：
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作者简介：
张雷（1983.8-），男，河北唐山人，华北电力大学供用电技术专业，本科，学士学位，工程师，单位：国网河北省电力公司衡水供电分公司。
论文作者:张雷
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/21
标签：系统论文; 终端设备论文; 自动化系统论文; 城市论文; 光纤论文; 馈线论文; 数据论文; 《电力设备》第02期供稿论文;