[b]1　前言 [/b]　　配電網(wǎng)自動化作為一項(xiàng)綜合性的電力系統(tǒng)工程，涉及城市建設(shè)、電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)備選型等多方面的問題。配電自動化的發(fā)展是以立足于國情、提高電力供給的可靠性、滿足廣大電力用戶的需求為前題，以保證供電質(zhì)量、優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行管理、減少用戶停電時(shí)間、作好系統(tǒng)監(jiān)控和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、加強(qiáng)計(jì)劃用電和負(fù)荷控制等有效的經(jīng)濟(jì)的利用電能為目標(biāo)［1］，因此對配電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)當(dāng)充分考慮適合于當(dāng)?shù)厍闆r的建設(shè)方案，尤其是如何經(jīng)濟(jì)、有效地實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)管理，以期達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。這樣，合理實(shí)施配電自動化系統(tǒng)便成為一個(gè)很重要的問題。 　　本文重點(diǎn)探討系統(tǒng)方案實(shí)施中首先要面臨的管理層次問題，也就是目前在配電自動化系統(tǒng)方案的構(gòu)筑中，將配電自動化系統(tǒng)的3個(gè)基本層（配電終端設(shè)備層、配電子站層和配電主站計(jì)算機(jī)管理層）之間通過3種聯(lián)系方式實(shí)施管理的基本模式［2］。 [b]2　配電自動化系統(tǒng)的3個(gè)基本層 [/b]　　圖1給出了配電自動化3個(gè)基本層的聯(lián)系框圖，以及通過配電自動化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與用電管理系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)交換信息，實(shí)現(xiàn)共享，完成計(jì)算機(jī)全面管理的系統(tǒng)自動化聯(lián)系圖。 　　配電終端設(shè)備層的設(shè)備主要是指配電網(wǎng)的一次設(shè)備、操動機(jī)構(gòu)及控制終端和電源，它是整個(gè)配電自動化系統(tǒng)的線路執(zhí)行部分，對配電網(wǎng)的可靠、安全運(yùn)行起著關(guān)鍵的作用。它作為電網(wǎng)現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須能夠完成對故障隔離并通知系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)配電自動化的基本功能。 　　配電子站層連接著配電終端設(shè)備層和配電主系統(tǒng)層，實(shí)現(xiàn)局域配電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)管理，并將信號上傳下達(dá)，實(shí)現(xiàn)配電終端設(shè)備信息中間管理。 　　配電自動化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層則通過站內(nèi)前置設(shè)備主控臺TCM收發(fā)配電終端設(shè)備、配電子站和配電主系統(tǒng)的往來信息，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理整個(gè)配電網(wǎng)的綜合信息。 [b]3　配電自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的3種模式 [/b]　　圖1給出了配電自動化系統(tǒng)基本設(shè)備和主站管理的常規(guī)聯(lián)系方式。在配電自動化系統(tǒng)的實(shí)施過程中，這3個(gè)基本層的聯(lián)系可以通過3種基本模式來實(shí)現(xiàn)。 　　模式1：通過將戶外設(shè)備層的信號送入變電站管理層，再將變電站層信號送入主配調(diào)站層的分層管理模式； 　　模式2：通過將戶外設(shè)備層信號和變電站層內(nèi)信號分別送入主站系統(tǒng)層的相對集中的管理模式； 　　模式3：通過將戶外設(shè)備信號層送入主站層的配電管理所，將變電站層信號送入調(diào)度管理所，再由調(diào)度管理所與主站層配電管理所之間交換信息的相對獨(dú)立的管理模式。 　　3．1　分層管理模式（模式1） 　　圖2給出了模式1的基本構(gòu)成。圖中上行信號的傳送方式為，戶外桿上設(shè)備的信號通過RTU采集后送入變電站的遙控接收單元（TCR）作為信號的第一層管理，變電站內(nèi)的綜合管理信號在傳送到系統(tǒng)控制主控臺（TCM）作為信號的第二層管理，然后由工作站系統(tǒng)最終完成配電自動化系統(tǒng)的綜合處理。下行信號的管理方式與上述相反。模式1需要在TCM至TCR、TCR至RTU之間提供通信信道。 　　3．2　集中管理模式（模式2） 　　圖3給出了模式2的基本構(gòu)成方式。上行信號分別為配電終端設(shè)備（RTU）信號和配電子站（S／S）內(nèi)的信號各自通過自己的通信信道送入配電主站的系統(tǒng)主控臺（TCM），再送入工作站內(nèi)的配電自動化系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理。下行信號則反之。模式2需要在TCM至TCR、TCM至RTU之間提供通信信道。 　　3．3　獨(dú)立管理模式（模式3） 　　圖4給出了模式3的基本構(gòu)成方式。將配電終端設(shè)備（RTU）的信號直接送入配電主站的系統(tǒng)主控臺（TCM），由配電自動化系統(tǒng)工作站處理；將配電子站（S／S）內(nèi)的信號送入調(diào)度自動化系統(tǒng)中的SCADA，聯(lián)系配電終端設(shè)備和配電子站的相關(guān)信息在調(diào)度自動化系統(tǒng)和配電自動化系統(tǒng)之間傳送。模式3需要在TCM與RTU之間建立通信信道，配電自動化系統(tǒng)通過另一信道與S／S的SCADA交換基本數(shù)據(jù)。 　　3．4　三種模式的比較 　　表1列出了上述3種模式對系統(tǒng)監(jiān)視對象、需要架設(shè)的通信信道、TCR接口、TCM接口支持和總體費(fèi)用等方面的比較。 [img=650,201]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/dwjs/2002-2/69-1.jpg[/img] [b]4　應(yīng)用設(shè)備 [/b]　　配電自動化系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備的主要差別在于配電終端設(shè)備的選擇上，不同的終端設(shè)備需要與之相應(yīng)的接收設(shè)備來配合工作，此后在與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接和處理上是具有共同性的。本文重點(diǎn)介紹采用以日本東芝公司技術(shù)配電自動化產(chǎn)品為代表的電壓型配電自動化設(shè)備及與之配合應(yīng)用的后續(xù)設(shè)備情況。 　　4．1　配電終端設(shè)備 　　配電自動化的終端設(shè)備指應(yīng)用于架空線或應(yīng)用于地纜網(wǎng)的終端設(shè)備，包括重合器、自動配電開關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜等，與配電子站的通信主要靠與終端設(shè)備配合使用的RTU來實(shí)現(xiàn)。 　　采用日本東芝公司技術(shù)配電自動化產(chǎn)品為代表的電壓型配電自動化終端設(shè)備由同桿架設(shè)的3個(gè)設(shè)備組成，即真空自動配電開關(guān)、控制器（FDR／RTU）和電源變壓器。 　　一次主設(shè)備采用型號為VSP5－15JSAT的真空自動配電開關(guān)。該產(chǎn)品由真空滅弧室滅弧、SF6氣體外絕緣，額定電流為630 A，額定短路關(guān)合電流為31．5／40 kA，動熱穩(wěn)定電流為12．5／16 kA（2 s），機(jī)械壽命為10 000次，開關(guān)內(nèi)帶隔離斷口、瓷套電纜出線，免維護(hù)設(shè)計(jì)，性能優(yōu)越，開關(guān)具有自動／手動功能，并提供配電自動化接口，是一種較理想的配電自動化開關(guān)。 　　配電開關(guān)用控制器主要用于智能化故障判斷、隔離及通信。應(yīng)用于上述開關(guān)的控制器可分為故障搜查控制器（FDR）和一體型遙控終端單元（RTU）2種。故障搜查控制器（FDR）具有智能化的現(xiàn)場判斷故障區(qū)段并鎖扣的功能，由此實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段的自動隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，預(yù)留接口為通信作準(zhǔn)備，在另配通信RTU后，可以實(shí)現(xiàn)桿上設(shè)備與站內(nèi)的通信。一體型RTU是一種集智能化故障檢查功能和以通信線方式實(shí)現(xiàn)通信為一體的控制器，實(shí)現(xiàn)線路及桿上設(shè)備與子站的聯(lián)系，RTU設(shè)計(jì)傳送速度為1 200 b／s，采用1N通信方式。 　　開關(guān)電源變壓器作為電壓型設(shè)備的一部分，為開關(guān)、控制器提供電源并為控制器提供檢測信號。 　　由上述3個(gè)設(shè)備構(gòu)成戶外配電終端設(shè)備，通過控制器檢查電壓狀態(tài)和延時(shí)關(guān)合配合方式，可以判斷線路永久性故障發(fā)生的區(qū)域，并使故障的前后開關(guān)設(shè)備鎖扣，直至故障解除后令設(shè)備復(fù)位時(shí)，該區(qū)段才可以恢復(fù)供電，由此完成饋線自動化的基本功能。 　　4．2　配電子站設(shè)備 　　配電子站的主要設(shè)備是用于接收傳送RTU采集信號的TCR，TCR的傳送速度為1 200～9 600 b／s，采用HDLC－ABM 11通信方式。 　　針對上述3種模式，TCR采用的I／O接口及數(shù)量各不相同。對模式1，每個(gè)柜子提供8個(gè)通道，管理480臺RTU，I／O容量為64路控制，224路監(jiān)視，32路測量；對模式2和模式3，I／O容量為96路控制，256路監(jiān)視，48路測量。 　　4．3　主站設(shè)備 　　主站設(shè)備的前置設(shè)備是遙控主控臺（TCM）。模式1，每個(gè)柜子管理32個(gè)通道的TCR（即管理15 360臺RTU）；模式2，每個(gè)柜子管理32個(gè)通道，其中16個(gè)用于TCR、16個(gè)用于RTU，共管理16個(gè)TCR和960臺RTU；模式3，每個(gè)柜子管理32個(gè)通道，共管理32路RTU（即管理1 960臺RTU）。 　　將TCM的信號通過系統(tǒng)總線與EWS相連。EWS所需計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的配置，可以根據(jù)系統(tǒng)的大小和實(shí)際需要選配，可配置打印機(jī)等外設(shè)和現(xiàn)場實(shí)時(shí)操作用的控制臺。由于后臺計(jì)算機(jī)設(shè)備及軟件應(yīng)用方面已有文獻(xiàn)敘述［3～5］，本文不再介紹。 [b]5　結(jié)論 [/b]　?。?）根據(jù)配電網(wǎng)的特點(diǎn)，配電自動化系統(tǒng)可以分為3個(gè)基本層：配電終端設(shè)備層、配電子站層和配電自動化計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)層； 　?。?）聯(lián)系3個(gè)基本層的管理模式可以分為3種： 分層管理模式、集中管理模式和獨(dú)立管理模式。3種模式各有特點(diǎn)，電力部門可以根據(jù)自身特點(diǎn)選用。 [b]參考文獻(xiàn)： [/b]　?。?］　董振亞．對當(dāng)前城市電網(wǎng)建設(shè)和改造中若干技術(shù)熱點(diǎn)問題的思考［J］．電網(wǎng)技術(shù)，1999，23（3）：66－70． 　?。?］　TOSHIBA Technical Material．Technical information for DAS　scheme［S］．KS－Z－CHI－019． 　?。?］　Kato S，Naito T，et al．Computer－based distribution automation 　?。跜］．IEEE Power Industry Computer Application Conference，1985：374－380． 　?。?］　童國福，配電管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)［J］．供用電，1998，15（2）． ［5］TOSHIBA Technical Material．TOSHIBA Distribution SCADA