淺析開閉所自動化終端裝置設計與配網自動化通訊系統

　　電力生產和執行過程由發電、輸電、變電、配電和用電五個環節有機構成，配電網是電力系統向用戶供電的最後一個環節。本文旨在對開閉所自動化終端和配網自動化通訊系統的發展情況、開發要求、各自存在的特徵和通訊方式進行闡釋，並就開閉所自動化終端裝置和配網自動化通訊系統的應用前景進行分析。

　　1. 開閉所自動化終端裝置的特徵、發展、要求和設計要點

　　1.1開閉所自動化終端的特徵

　　1.1.1提供不間斷的電源

　　開閉所自動化終端具有當饋線發生故障時，也可以不因為饋線環路出現永久性故障導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終端開發設計中首要考慮的問題;

　　1.1.2具有遠端維護、診斷和自診斷功能

　　由於開閉所自動化終端裝置分佈較廣、數量非常大，由此帶來的一系列安裝、維護、除錯就非常大，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能力;

　　1.1.3具有靈活的可擴充套件性

　　開閉所自動化終端裝置可以監控雙母線多個進出線的容量，由於城市電網的需求較大，因為開閉所自動化終端必須具有很高的擴充套件容量才能滿足各行各業的需要;

　　1.1.4滿足室外環境的要求

　　我國領土廣闊、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、低溫和大風暴雨雪等不良天氣帶來的限制條件，更好地發揮功效;

　　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徵。在饋線故障情況下必須快速、準確地識別因為故障導致的線路中斷，判斷髮生故障的型別。

　　1.2開閉所自動化終端的發展狀況

　　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展，二線、三線城市也處於萌芽階段。總體而言，我國發展開閉所自動化終端起點高、發展較快，也比較接近前沿，但這都是在充分引進國外同類先進行業的優良技術的基礎上取得的成就，我國的開閉所自動化終端仍然在可靠性、可維護性和價效比方面有待提高和改進。

　　1.3開閉所自動化終端開發的要求

　　我國開閉所自動化終端裝置一般安裝在10千伏開關附近，工作環境惡劣而且數量眾多，安裝不方便。為此本產品面臨緊迫的發展必須切實提高可靠性，要延長平均無故障時間;改善終端產品的可維護時間，就是要減少廠家的服務成本，提高使用者使用該產品的服務時間，對於雙方都有好處;充分利用近年來發展的新技術、新裝置、新理念對產品進行升級改造，降低產品的加工成本，同時也要提高本產品的價效比。以上均為開閉所自動化終端在發展中的問題和改進策略。

　　1.4開閉所自動化終端裝置設計要點

　　主要包括結構設計、器件選型、硬體設計和軟體設計等方面。要滿足戶外安裝、接線便利、除錯容易的結構要求，器件要能自動檢測和識別故障，硬體也要除錯、維護和互換，更要有完備的軟體體系和成熟快速、穩定性高的饋線識別演算法。

　　2. 配網自動化通訊系統的發展、通訊方式和要求

　　2.1配網自動化通訊系統的發展狀況

　　配電網自動化通訊系統是配網自動化系統中非常重要的環節，是配網自動化的神經系統。配電網執行資料的採集、配電網執行狀態的改變、配電網的優化均通過通訊系統。實現配電網自動化的關鍵在於通訊。近年來，伴隨著我國經濟的騰飛，電力行業、電力系統的建設也處於一個蓬勃發展的新階段。相關的電力技術也不斷的發展，從最初的時限順序送電裝置、自動隔離故障區、加快查詢線故障地點，到後來應用電子自動控制技術。這些進步及時地填補了電力企業在資訊化建設中的不足。再到後來伴隨著計算機通訊技術的發展，逐步地形成了包括遠端監控、故障自動隔離及恢復供電、電壓調控、負荷管理等實時功能在內的配網自動化技術。我國配網技術迅猛發展的同時，存在的問題也相對突出。由於我國配電網的建設長期以來一直未被重視，使得我國的配網自動化程序遠落後於西方發達國家，這就需要國家給予優惠的資金、政策扶持，以取得技術上的突破和節奏上的跟進。

　　2.2配網自動化通訊系統的通訊方式

　　配網自動化通訊系統的通訊方式主要有光纖通訊、電力載波、無線通訊、電話線和雙絞機。利用光纖通訊時資料比較穩定，抗干擾能力強，它也成為配網自動化通訊系統最重要、最關鍵的通訊方式。這種方式在初期投資時較大，但隨著光通訊裝置的價格不斷下降，有可能成為比較實用的現場通訊方式。電力載波通訊利用輸電線路作為傳輸的基本方式，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。無線通訊系統利用公共頻段進行資料傳輸，通訊通道裝置具有投資小、維護簡單的特點。但由於城市內部高大建築的遮擋，使其傳輸距離受到了一定的限制，因此它適合用於分佈半徑小、數量少的中小城市配網自動化。電話線通訊就是利用現有的公用電話網為依託，採用調變解調器和公用電話網的交換機系統，在兩個通訊實體之間建立起通訊通道。

　　2.3配網自動化通訊系統的應用要求

　　可靠性通訊系統是主站系統與配電網終端裝置聯接的紐帶，主站與終端裝置間的資訊互動都是通過通訊系統完成，因此必須有穩定可靠的通訊系統，才能實現配電自動化的功能;定址量大通訊系統不僅要滿足目前及未來資料傳輸的需要，還要考慮系統功能升級的要求;經濟性通訊系統的投資不能太大，以免影響配電網自動化系統的總體經濟效益;雙向通訊主站不僅要向終端下發控制命令，還需接收終端上傳的資料。

　　3. 開閉所自動化終端裝置和配網自動化通訊系統的應用前景

　　3.1開閉所自動化終端裝置的應用前景

　　電力系統配電網自動化是當今電網建設的熱點，現代化社會需要充足、可靠、優質的電能效應。大城市供電負荷密度大、供電方式複雜、覆蓋人群和區域密集、可靠性要求也高，因此，通過對開閉所自動化終端的執行、控制、排程和維護成為了解決這些複雜問題的關鍵。2009年，中國提出了智慧電網建設規劃，未來10年間，到2020年後必將建成統一的堅強智慧電網，技術和裝備均達到國際領先水平。為此，開閉所自動化終端裝置的市場前景看好。

　　3.2配網自動化通訊系統的應用前景

　　配網自動化通訊系統主要應用於改善用電條件、防止用電線路故障、保障電力安全和緩解電力緊張趨勢。同時它在可持續發展道路上也有效彌補了電力能源短缺局面給工業生產、居民生活帶來的不便影響，配網自動化通訊系統必定在未來我國電力事業發展發揮先導性作用。

　　4. 結語

　　開閉所自動化終端裝置和配網自動化通訊系統的開發、推廣和應用都是為了儘可能地縮小故障電力線路範圍，提高配網的供電能力，增加系統可靠性，提高用電效率和電網執行的穩定性。它們在電力能源可持續發展的程序中，能夠增加巨大的經濟效益和社會效益。