随著(zhe)經濟全球化(huà)的(de)快(kuài)速推進，一個(gè)國家或地區(qū)的(de)經濟增長(cháng)與社會發展對(duì)電力質量的(de)需求越來(lái)越明(míng)确，其依賴程度也(yě)越來(lái)越高(gāo)。電壓波動和(hé)短時(shí)的(de)停電都會造成巨大(dà)的(de)損失。因此，需要結合電網改造在配電網中實現配電網自動化(huà)，以提高(gāo)配電網的(de)管理(lǐ)水(shuǐ)平，爲廣大(dà)電力用(yòng)戶不間斷的(de)提供優質電能。

配電網自動化(huà)是以一次網架和(hé)設備爲基礎，以配電網自動化(huà)系統爲核心，綜合利用(yòng)多(duō)鐘(zhōng)通(tōng)信方式，實現對(duì)配電系統的(de)監測與控制，實現對(duì)供電故障的(de)快(kuài)速反應，迅速處理(lǐ)故障，及時(shí)恢複供電。并通(tōng)過與相關應用(yòng)系統的(de)信息集成，實現配電系統的(de)科學管理(lǐ)。同時(shí)，配電安全可(kě)靠性将直接影(yǐng)響著(zhe)國民經濟發展和(hé)人(rén)民生活水(shuǐ)平。據不完全統計，我國用(yòng)戶停電故障中80%是由于配電網故障引起的(de);其運行穩定性、可(kě)靠性等直接影(yǐng)響廣大(dà)用(yòng)戶的(de)生産與生活。

建立配網自動化(huà)/配網管理(lǐ)系統是改善公衆服務質量、提高(gāo)市場(chǎng)競争力、擴大(dà)市場(chǎng)份額的(de)有效手段，越來(lái)越受到電力公司的(de)普遍關注與高(gāo)度重視。

二、系統介紹

配電網自動化(huà)系統是配電網自動化(huà)的(de)核心，具備配電網絡的(de)數據采集與控制(SCADA)、故障處理(lǐ)及高(gāo)級應用(yòng)功能，可(kě)以實現饋線自動化(huà)(FA，即故障定位、隔離、非故障區(qū)段的(de)供電恢複)、負荷管理(lǐ)、地理(lǐ)信息系統(AM/FM/GIS)、配電應用(yòng)分(fēn)析(PAS)等。

配電網自動化(huà)系統具有如下(xià)特點：

1、需要傳輸的(de)信息量大(dà);

2、在線分(fēn)析和(hé)離線管理(lǐ)緊密結合;

3、應用(yòng)分(fēn)析和(hé)終端設備緊密結合;

4、一次設備和(hé)二次設備緊密結合。

1、配電網架規劃

配電網架規劃是實施配電網自動化(huà)的(de)第一步，合理(lǐ)的(de)配電網架是實施配電網自動化(huà)的(de)基礎，需要遵循如下(xià)原則：

(1)配電網自動化(huà)系統的(de)設計、建設和(hé)改造應結合地區(qū)配電網規模及應用(yòng)需求，與配電網調度運行管理(lǐ)體制相适應，滿足配電網安全經濟優質運行要求，提高(gāo)配電網供電質量和(hé)運行管理(lǐ)水(shuǐ)平;

(2)遵循标準化(huà)原則，滿足安全性、可(kě)靠性、開放性、實用(yòng)性、先進性的(de)要求，實現各項應用(yòng)的(de)一體化(huà)設計，具備良好的(de)可(kě)維護性、可(kě)擴展性;

(3)主幹線路采用(yòng)環網接線、開式運行，導線和(hé)設備滿足負荷轉移的(de)要求;

(4)主幹線路分(fēn)爲3～5段，并裝設分(fēn)段開關，分(fēn)段主要考慮負荷密度、負荷性質和(hé)線路長(cháng)度;

(5) 對(duì)供電可(kě)靠性要求高(gāo)的(de)地區(qū)宜建設獨立的(de)配電網自動化(huà)系統，按應用(yòng)需求配置“可(kě)選功能”;

(6)配電設備自身可(kě)靠，有一定的(de)容量裕度，并具有遙控和(hé)智能功能。

2、配網主站建設

配網主站是整個(gè)配網自動化(huà)系統的(de)監控管理(lǐ)中心，完成以下(xià)功能：

(1)配電網實時(shí)數據采集與控制(SCADA)：通(tōng)過終端設備和(hé)通(tōng)信系統将配電網的(de)實時(shí)狀态傳送到主站，在主站對(duì)配電網絡進行遠(yuǎn)方監視和(hé)控制，與調度自動化(huà)類似。包括配電開關的(de)狀态，保護動作信息，運行數據等。

(2)提供主站控制方式下(xià)的(de)饋線自動化(huà)功能，用(yòng)于完成線路故障的(de)快(kuài)速定位、隔離和(hé)非故障區(qū)段的(de)供電恢複，适用(yòng)于各種複雜(zá)的(de)網絡。

(3)配電地理(lǐ)信息管理(lǐ)(AM/FM/GIS)：以地理(lǐ)圖爲背景對(duì)配電設備、配電網絡進行分(fēn)層次管理(lǐ)，包括查詢、統計等。

(4)配電網應用(yòng)分(fēn)析(PAS)：對(duì)SCADA系統采集的(de)運行數據進行分(fēn)析計算(suàn)，爲調度員(yuán)提供輔助決策，包括：網絡拓撲、狀态估計、潮流計算(suàn)、網絡重構、無功優化(huà)、仿真培訓等，配電網具有與輸電網不同的(de)特點，因此配電網應用(yòng)分(fēn)析的(de)算(suàn)法與能量管理(lǐ)系統(EMS)有所不同。

(5)與其它應用(yòng)系統(如MIS系統)接口：根據生産和(hé)管理(lǐ)的(de)要求，配電主站系統與其它應用(yòng)系統交換數據，給供電企業内部其它部門提供配電網的(de)信息。

配網主站的(de)建設遵循統籌規劃分(fēn)步實施的(de)原則，在規劃時(shí)考慮系統的(de)安全可(kě)靠、實用(yòng)和(hé)易于擴展。

3、通(tōng)信系統建設

通(tōng)信系統是主站系統與配電網終端設備聯接的(de)紐帶，主站與終端設備間的(de)信息交互都是通(tōng)過通(tōng)信系統完成，因此必須有穩定可(kě)靠的(de)通(tōng)信系統，才能實現配電自動化(huà)的(de)功能。目前的(de)通(tōng)信方式有：光(guāng)纖通(tōng)信、電力線載波、有線電纜、無線擴頻(pín)、GPRS/CDMA/3G無線通(tōng)信等多(duō)種。配網自動化(huà)系統的(de)通(tōng)信具有終端設備多(duō)，單台設備的(de)數據量小的(de)特點，我司根據這(zhè)些特點，提供完備的(de)無線移動網絡方案，其中涵蓋了(le)電力級的(de)網絡産品Router及DTU、網絡與設備管理(lǐ)功能、聯接管理(lǐ)功能、高(gāo)效可(kě)靠的(de)數據彙聚。

(1)方案拓撲圖

方案拓撲圖

(2)方案拓撲說明(míng)

現場(chǎng)采集設備(FTU、DTU)通(tōng)過串口或者網口與通(tōng)信設備(無線GPRS/CDMA、路由器)相連，無線設備與運營商建立連接，運營商跟據無線設備送上來(lái)的(de)驗證信息，給終端分(fēn)配固定的(de)IP地址，并把此IP劃分(fēn)到指定的(de)專網，實現與主站前置機的(de)通(tōng)信。

采集設備采集到現場(chǎng)的(de)數據後與設定的(de)值進行比較，如果采集到的(de)值超過設定值的(de)範圍，采集設備會把這(zhè)些數據通(tōng)過串口或者網口發送到無線模塊，無線模塊按指定的(de)主站前置機發送相應的(de)信息。主站對(duì)送上來(lái)的(de)數據進行分(fēn)析，并向相應的(de)管理(lǐ)人(rén)員(yuán)發出短信或者郵件報警。維護工程師跟據報警的(de)内容做(zuò)快(kuài)速處理(lǐ)，把将要發生的(de)故障的(de)設備進行及時(shí)處理(lǐ)，在未發生故障前把問題解決，實現預防式維護。

主站通(tōng)過前置機把狀态輪詢信息發到各個(gè)地方的(de)無線模塊，無線模塊收到信息後把這(zhè)些信息轉發給采取設備。采集設備收到指令後把相應的(de)狀态打包并通(tōng)過無線設備回傳給主站，實現對(duì)各個(gè)地方狀态的(de)監控。

4、終端系統維護

終端維護系統實現遠(yuǎn)程對(duì)電力現場(chǎng)采取設備的(de)運行狀态進行監測、參數修改、升級等。拓撲圖如下(xià)：

終端系統維護拓撲圖

現場(chǎng)采集設備的(de)業務串口與維護串口分(fēn)别與無線模塊化(huà)的(de)串口一和(hé)串口二相連。正常通(tōng)信的(de)時(shí)候業務數據隻走通(tōng)道一，實現配網自動化(huà)。當需要對(duì)采集設備進行維護的(de)時(shí)候維護系統服務器與無線模塊建立通(tōng)道二，實現遠(yuǎn)程維護的(de)功能。

三、移動網絡解決方案特點及優勢

針對(duì)配網自動化(huà)的(de)需求及實際特點，提供了(le)完備的(de)無線移動網絡整體解決方案，其産品及方案具有如下(xià)特點及優勢：

1、支持多(duō)種網絡及多(duō)種配電設備

提供Router及DTU兩個(gè)系列的(de)網絡産品，覆蓋多(duō)種移動網絡。串口與網口兼備，支持各種配電設備。電力用(yòng)戶可(kě)以自如選擇不同的(de)移動網絡及配電設備。

(1)支持GPRS/CMDA以及3G時(shí)代的(de)WCDMA/TD-SCDMA/EVDO網絡;

(2)Router支持網絡及串口的(de)配電設備;

(3)DTU支持串口的(de)配電設備;

(4)支持短信方式實現電力三遙數據的(de)收發。

2、久經考驗的(de)高(gāo)可(kě)靠工業級、電力級移動網絡産品

(1)Router，DTU兩大(dà)系列均通(tōng)過電科院權威驗證;

(2)堅持自主研發工業級無線網絡産品的(de)定位;

(3)産品不僅在國家電網北(běi)京電力公司成功應用(yòng)，還(hái)在南(nán)方電網廣州深圳等重點城(chéng)市成功應用(yòng)獲得(de)用(yòng)戶好評，累計穩定運行的(de)設備數量近萬台。

3、可(kě)靠的(de)網絡聯接

網絡聯接的(de)可(kě)靠性對(duì)配網自動化(huà)的(de)應用(yòng)至關重要，我司在此方面積累了(le)豐富的(de)經驗，實現了(le)高(gāo)可(kě)靠的(de)聯接管理(lǐ)。

(1)獨具的(de)鏈路檢測、自動修複技術，無需人(rén)工幹預，爲上層的(de)配電自動化(huà)應用(yòng)提供可(kě)靠的(de)網絡聯接;

(2)聯接管理(lǐ)技術，可(kě)以按照(zhào)用(yòng)戶的(de)需求在網絡任何一方發起連接或者斷開連接，并可(kě)實現按需連接、自動斷線、手動激活等功能，節約用(yòng)戶的(de)網絡資源，減少運行費用(yòng)。

4、安全的(de)網絡

移動運營商爲電力應用(yòng)提供APN專網接入，保證了(le)網絡的(de)安全性。同時(shí)産品本身也(yě)具備高(gāo)級别的(de)網絡安全功能，保護數據不受侵擾。

(1)支持IPSec VPN， CA數字身份認證等安全功能;

(2)可(kě)以支持用(yòng)戶特殊需求的(de)網絡安全功能。

5、智能化(huà)的(de)網絡節點

Router産品不僅僅是完成網絡與聯接的(de)功能，還(hái)可(kě)以成爲智能的(de)網絡節點，完成部分(fēn)現場(chǎng)功能。

(1)支持電力行業規約;

(2)智能化(huà)的(de)報警功能;

(3)利用(yòng)短信上報狀态等(需特殊版本);

(4)保存日志信息，以便進行分(fēn)析與故障診斷。

6、網絡管理(lǐ)功能實現監控無憂

産品全面支持中國移動的(de)WMMP行業設備接入規範，提供行業内領先的(de)網絡管理(lǐ)技術與産品，能對(duì)網絡通(tōng)道及網絡産品的(de)狀态進行監控和(hé)管理(lǐ)。

(1)RTools遠(yuǎn)程管理(lǐ)工具實現對(duì)單台設備的(de)遠(yuǎn)程管理(lǐ);

(2)Admin短信遠(yuǎn)程管理(lǐ)中心通(tōng)過短信實現對(duì)批量設備的(de)遠(yuǎn)程管理(lǐ);

(3)強大(dà)的(de)平台級網管軟件實現對(duì)數以萬計設備的(de)監控和(hé)管理(lǐ)。

7、工程實施簡易高(gāo)效

提供一整套配置工具和(hé)方法，針對(duì)産品采購(gòu)後工程實施的(de)各個(gè)階段，集中、高(gāo)效、遠(yuǎn)程地完成配置工作。這(zhè)樣的(de)方案可(kě)以減少現場(chǎng)施工的(de)工作負擔，降低對(duì)現場(chǎng)施工人(rén)員(yuán)的(de)要求。

(1)提供手持配置工具，無需電源就可(kě)以配置DTU産品;

(2)通(tōng)過平台級網管軟件方便地實現對(duì)Router及DTU進行遠(yuǎn)程配置或升級，大(dà)大(dà)減少現場(chǎng)實施工作。

8、支持系統的(de)擴充與升級

Router及DTU全面支持安全可(kě)靠的(de)遠(yuǎn)程固件升級(專利技術)，輕松支持系統容量的(de)擴充。

9、工程支持與服務

針對(duì)電力行業用(yòng)戶的(de)需求提供多(duō)種工程與技術支持，包括網絡方案設計，培訓，網絡配置工具與支持，現場(chǎng)服務，運行狀态分(fēn)析，升級方案設計等。