[b]1　前言 [/b]　　配電網自動化作為一項綜合性的電力系統工程，涉及城市建設、電網規劃、設備選型等多方面的問題。配電自動化的發展是以立足于國情、提高電力供給的可靠性、滿足廣大電力用戶的需求為前題，以保證供電質量、優化電網運行管理、減少用戶停電時間、作好系統監控和電網經濟調度、加強計劃用電和負荷控制等有效的經濟的利用電能為目標［1］，因此對配電網的建設應當充分考慮適合于當地情況的建設方案，尤其是如何經濟、有效地實現對配電網的計算機管理，以期達到最佳的經濟效益。這樣，合理實施配電自動化系統便成為一個很重要的問題。 　　本文重點探討系統方案實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方案的構筑中，將配電自動化系統的3個基本層（配電終端設備層、配電子站層和配電主站計算機管理層）之間通過3種聯系方式實施管理的基本模式［2］。 [b]2　配電自動化系統的3個基本層 [/b]　　圖1給出了配電自動化3個基本層的聯系框圖，以及通過配電自動化計算機控制系統與用電管理系統、調度自動化系統和信息管理系統交換信息，實現共享，完成計算機全面管理的系統自動化聯系圖。 　　配電終端設備層的設備主要是指配電網的一次設備、操動機構及控制終端和電源，它是整個配電自動化系統的線路執行部分，對配電網的可靠、安全運行起著關鍵的作用。它作為電網現場的執行機構，必須能夠完成對故障隔離并通知系統，以此實現配電自動化的基本功能。 　　配電子站層連接著配電終端設備層和配電主系統層，實現局域配電網的計算機管理，并將信號上傳下達，實現配電終端設備信息中間管理。 　　配電自動化計算機系統層則通過站內前置設備主控臺TCM收發配電終端設備、配電子站和配電主系統的往來信息，通過計算機系統處理整個配電網的綜合信息。 [b]3　配電自動化系統實現的3種模式 [/b]　　圖1給出了配電自動化系統基本設備和主站管理的常規聯系方式。在配電自動化系統的實施過程中，這3個基本層的聯系可以通過3種基本模式來實現。 　　模式1：通過將戶外設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站層的分層管理模式； 　　模式2：通過將戶外設備層信號和變電站層內信號分別送入主站系統層的相對集中的管理模式； 　　模式3：通過將戶外設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度管理所，再由調度管理所與主站層配電管理所之間交換信息的相對獨立的管理模式。 　　3．1　分層管理模式（模式1） 　　圖2給出了模式1的基本構成。圖中上行信號的傳送方式為，戶外桿上設備的信號通過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，變電站內的綜合管理信號在傳送到系統控制主控臺（TCM）作為信號的第二層管理，然后由工作站系統最終完成配電自動化系統的綜合處理。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的基本構成方式。上行信號分別為配電終端設備（RTU）信號和配電子站（S／S）內的信號各自通過自己的通信信道送入配電主站的系統主控臺（TCM），再送入工作站內的配電自動化系統進行綜合處理。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　獨立管理模式（模式3） 　　圖4給出了模式3的基本構成方式。將配電終端設備（RTU）的信號直接送入配電主站的系統主控臺（TCM），由配電自動化系統工作站處理；將配電子站（S／S）內的信號送入調度自動化系統中的SCADA，聯系配電終端設備和配電子站的相關信息在調度自動化系統和配電自動化系統之間傳送。模式3需要在TCM與RTU之間建立通信信道，配電自動化系統通過另一信道與S／S的SCADA交換基本數據。 　　3．4　三種模式的比較 　　表1列出了上述3種模式對系統監視對象、需要架設的通信信道、TCR接口、TCM接口支持和總體費用等方面的比較。 [img=650,201]http://zszl.cepee.com/cepee_kjlw_pic/files/wx/dwjs/2002-2/69-1.jpg[/img] [b]4　應用設備 [/b]　　配電自動化系統應用設備的主要差別在于配電終端設備的選擇上，不同的終端設備需要與之相應的接收設備來配合工作，此后在與計算機系統連接和處理上是具有共同性的。本文重點介紹采用以日本東芝公司技術配電自動化產品為代表的電壓型配電自動化設備及與之配合應用的后續設備情況。 　　4．1　配電終端設備 　　配電自動化的終端設備指應用于架空線或應用于地纜網的終端設備，包括重合器、自動配電開關、環網柜等，與配電子站的通信主要靠與終端設備配合使用的RTU來實現。 　　采用日本東芝公司技術配電自動化產品為代表的電壓型配電自動化終端設備由同桿架設的3個設備組成，即真空自動配電開關、控制器（FDR／RTU）和電源變壓器。 　　一次主設備采用型號為VSP5－15JSAT的真空自動配電開關。該產品由真空滅弧室滅弧、SF6氣體外絕緣，額定電流為630 A，額定短路關合電流為31．5／40 kA，動熱穩定電流為12．5／16 kA（2 s），機械壽命為10 000次，開關內帶隔離斷口、瓷套電纜出線，免維護設計，性能優越，開關具有自動／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。 　　配電開關用控制器主要用于智能化故障判斷、隔離及通信。應用于上述開關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）具有智能化的現場判斷故障區段并鎖扣的功能，由此實現故障區段的自動隔離、非故障區段的供電恢復，預留接口為通信作準備，在另配通信RTU后，可以實現桿上設備與站內的通信。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現通信為一體的控制器，實現線路及桿上設備與子站的聯系，RTU設計傳送速度為1 200 b／s，采用1N通信方式。 　　開關電源變壓器作為電壓型設備的一部分，為開關、控制器提供電源并為控制器提供檢測信號。 　　由上述3個設備構成戶外配電終端設備，通過控制器檢查電壓狀態和延時關合配合方式，可以判斷線路永久性故障發生的區域，并使故障的前后開關設備鎖扣，直至故障解除后令設備復位時，該區段才可以恢復供電，由此完成饋線自動化的基本功能。 　　4．2　配電子站設備 　　配電子站的主要設備是用于接收傳送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接口及數量各不相同。對模式1，每個柜子提供8個通道，管理480臺RTU，I／O容量為64路控制，224路監視，32路測量；對模式2和模式3，I／O容量為96路控制，256路監視，48路測量。 　　4．3　主站設備 　　主站設備的前置設備是遙控主控臺（TCM）。模式1，每個柜子管理32個通道的TCR（即管理15 360臺RTU）；模式2，每個柜子管理32個通道，其中16個用于TCR、16個用于RTU，共管理16個TCR和960臺RTU；模式3，每個柜子管理32個通道，共管理32路RTU（即管理1 960臺RTU）。 　　將TCM的信號通過系統總線與EWS相連。EWS所需計算機硬件設備的配置，可以根據系統的大小和實際需要選配，可配置打印機等外設和現場實時操作用的控制臺。由于后臺計算機設備及軟件應用方面已有文獻敘述［3～5］，本文不再介紹。 [b]5　結論 [/b]　　（1）根據配電網的特點，配電自動化系統可以分為3個基本層：配電終端設備層、配電子站層和配電自動化計算機控制系統層； 　　（2）聯系3個基本層的管理模式可以分為3種： 分層管理模式、集中管理模式和獨立管理模式。3種模式各有特點，電力部門可以根據自身特點選用。 [b]參考文獻： [/b]　　［1］　董振亞．對當前城市電網建設和改造中若干技術熱點問題的思考［J］．電網技術，1999，23（3）：66－70． 　　［2］　TOSHIBA Technical Material．Technical information for DAS　scheme［S］．KS－Z－CHI－019． 　　［3］　Kato S，Naito T，et al．Computer－based distribution automation 　　［C］．IEEE Power Industry Computer Application Conference，1985：374－380． 　　［4］　童國福，配電管理系統的實現［J］．供用電，1998，15（2）． ［5］TOSHIBA Technical Material．TOSHIBA Distribution SCADA