一、概述
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速推進(jìn)，一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與社會(huì)發(fā)展對(duì)電力質(zhì)量的需求越來(lái)越明確，其依賴程度也越來(lái)越高。電壓波動(dòng)和短時(shí)的停電都會(huì)造成巨大的損失。因此，需要結(jié)合電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，以提高配電網(wǎng)的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能。
配電網(wǎng)自動(dòng)化是以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，綜合利用多鐘通信方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電故障的快速反應(yīng)，迅速處理故障，及時(shí)恢復(fù)供電。并通過(guò)與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。同時(shí)，配電安全可靠性將直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)用戶停電故障中80%是由于配電網(wǎng)故障引起的;其運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性等直接影響廣大用戶的生產(chǎn)與生活。
建立配網(wǎng)自動(dòng)化/配網(wǎng)管理系統(tǒng)是改善公眾服務(wù)質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、擴(kuò)大市場(chǎng)份額的有效手段，越來(lái)越受到電力公司的普遍關(guān)注與高度重視。
二、系統(tǒng)介紹
配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化的核心，具備配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)、故障處理及高級(jí)應(yīng)用功能，可以實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化(FA，即故障定位、隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù))、負(fù)荷管理、地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)、配電應(yīng)用分析(PAS)等。
配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
1、需要傳輸?shù)男畔⒘看?
2、在線分析和離線管理緊密結(jié)合;
3、應(yīng)用分析和終端設(shè)備緊密結(jié)合;
4、一次設(shè)備和二次設(shè)備緊密結(jié)合。
1、配電網(wǎng)架規(guī)劃
配電網(wǎng)架規(guī)劃是實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化的第一步，合理的配電網(wǎng)架是實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，需要遵循如下原則：
(1)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和改造應(yīng)結(jié)合地區(qū)配電網(wǎng)規(guī)模及應(yīng)用需求，與配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理體制相適應(yīng)，滿足配電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)運(yùn)行要求，提高配電網(wǎng)供電質(zhì)量和運(yùn)行管理水平;
(2)遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則，滿足安全性、可靠性、開(kāi)放性、實(shí)用性、先進(jìn)性的要求，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)應(yīng)用的一體化設(shè)計(jì)，具備良好的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性;
(3)主干線路采用環(huán)網(wǎng)接線、開(kāi)式運(yùn)行，導(dǎo)線和設(shè)備滿足負(fù)荷轉(zhuǎn)移的要求;
(4)主干線路分為3～5段，并裝設(shè)分段開(kāi)關(guān)，分段主要考慮負(fù)荷密度、負(fù)荷性質(zhì)和線路長(zhǎng)度;
(5) 對(duì)供電可靠性要求高的地區(qū)宜建設(shè)獨(dú)立的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，按應(yīng)用需求配置“可選功能”;
(6)配電設(shè)備自身可靠，有一定的容量裕度，并具有遙控和智能功能。
2、配網(wǎng)主站建設(shè)
配網(wǎng)主站是整個(gè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心，完成以下功能：
(1)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)：通過(guò)終端設(shè)備和通信系統(tǒng)將配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)傳送到主站，在主站對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，與調(diào)度自動(dòng)化類似。包括配電開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)動(dòng)作信息，運(yùn)行數(shù)據(jù)等。
(2)提供主站控制方式下的饋線自動(dòng)化功能，用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
(3)配電地理信息管理(AM/FM/GIS)：以地理圖為背景對(duì)配電設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計(jì)等。
(4)配電網(wǎng)應(yīng)用分析(PAS)：對(duì)SCADA系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，為調(diào)度員提供輔助決策，包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無(wú)功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等，配電網(wǎng)具有與輸電網(wǎng)不同的特點(diǎn)，因此配電網(wǎng)應(yīng)用分析的算法與能量管理系統(tǒng)(EMS)有所不同。
(5)與其它應(yīng)用系統(tǒng)(如MIS系統(tǒng))接口：根據(jù)生產(chǎn)和管理的要求，配電主站系統(tǒng)與其它應(yīng)用系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，給供電企業(yè)內(nèi)部其它部門提供配電網(wǎng)的信息。
配網(wǎng)主站的建設(shè)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃分步實(shí)施的原則，在規(guī)劃時(shí)考慮系統(tǒng)的安全可靠、實(shí)用和易于擴(kuò)展。
3、通信系統(tǒng)建設(shè)
通信系統(tǒng)是主站系統(tǒng)與配電網(wǎng)終端設(shè)備聯(lián)接的紐帶，主站與終端設(shè)備間的信息交互都是通過(guò)通信系統(tǒng)完成，因此必須有穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的功能。目前的通信方式有：光纖通信、電力線載波、有線電纜、無(wú)線擴(kuò)頻、GPRS/CDMA/3G無(wú)線通信等多種。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的通信具有終端設(shè)備多，單臺(tái)設(shè)備的數(shù)據(jù)量小的特點(diǎn)，我司根據(jù)這些特點(diǎn)，提供完備的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方案，其中涵蓋了電力級(jí)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品Router及DTU、網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備管理功能、聯(lián)接管理功能、高效可靠的數(shù)據(jù)匯聚。
(1)方案拓?fù)鋱D
方案拓?fù)鋱D
(2)方案拓?fù)湔f(shuō)明
現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備(FTU、DTU)通過(guò)串口或者網(wǎng)口與通信設(shè)備(無(wú)線GPRS/CDMA、路由器)相連，無(wú)線設(shè)備與運(yùn)營(yíng)商建立連接，運(yùn)營(yíng)商跟據(jù)無(wú)線設(shè)備送上來(lái)的驗(yàn)證信息，給終端分配固定的IP地址，并把此IP劃分到指定的專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與主站前置機(jī)的通信。
采集設(shè)備采集到現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)后與設(shè)定的值進(jìn)行比較，如果采集到的值超過(guò)設(shè)定值的范圍，采集設(shè)備會(huì)把這些數(shù)據(jù)通過(guò)串口或者網(wǎng)口發(fā)送到無(wú)線模塊，無(wú)線模塊按指定的主站前置機(jī)發(fā)送相應(yīng)的信息。主站對(duì)送上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并向相應(yīng)的管理人員發(fā)出短信或者郵件報(bào)警。維護(hù)工程師跟據(jù)報(bào)警的內(nèi)容做快速處理，把將要發(fā)生的故障的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)處理，在未發(fā)生故障前把問(wèn)題解決，實(shí)現(xiàn)預(yù)防式維護(hù)。
主站通過(guò)前置機(jī)把狀態(tài)輪詢信息發(fā)到各個(gè)地方的無(wú)線模塊，無(wú)線模塊收到信息后把這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給采取設(shè)備。采集設(shè)備收到指令后把相應(yīng)的狀態(tài)打包并通過(guò)無(wú)線設(shè)備回傳給主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)地方狀態(tài)的監(jiān)控。
4、終端系統(tǒng)維護(hù)
終端維護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)電力現(xiàn)場(chǎng)采取設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、參數(shù)修改、升級(jí)等。拓?fù)鋱D如下：
終端系統(tǒng)維護(hù)拓?fù)鋱D
現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備的業(yè)務(wù)串口與維護(hù)串口分別與無(wú)線模塊化的串口一和串口二相連。正常通信的時(shí)候業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)只走通道一，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。當(dāng)需要對(duì)采集設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的時(shí)候維護(hù)系統(tǒng)服務(wù)器與無(wú)線模塊建立通道二，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)的功能。
三、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)解決方案特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
針對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的需求及實(shí)際特點(diǎn)，提供了完備的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)整體解決方案，其產(chǎn)品及方案具有如下特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：
1、支持多種網(wǎng)絡(luò)及多種配電設(shè)備
提供Router及DTU兩個(gè)系列的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，覆蓋多種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。串口與網(wǎng)口兼?zhèn)�，支持各種配電設(shè)備。電力用戶可以自如選擇不同的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及配電設(shè)備。
(1)支持GPRS/CMDA以及3G時(shí)代的WCDMA/TD-SCDMA/EVDO網(wǎng)絡(luò);
(2)Router支持網(wǎng)絡(luò)及串口的配電設(shè)備;
(3)DTU支持串口的配電設(shè)備;
(4)支持短信方式實(shí)現(xiàn)電力三遙數(shù)據(jù)的收發(fā)。
2、久經(jīng)考驗(yàn)的高可靠工業(yè)級(jí)、電力級(jí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品
(1)Router，DTU兩大系列均通過(guò)電科院權(quán)威驗(yàn)證;
(2)堅(jiān)持自主研發(fā)工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的定位;
(3)產(chǎn)品不僅在國(guó)家電網(wǎng)北京電力公司成功應(yīng)用，還在南方電網(wǎng)廣州深圳等重點(diǎn)城市成功應(yīng)用獲得用戶好評(píng)，累計(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備數(shù)量近萬(wàn)臺(tái)。
3、可靠的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接
網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的可靠性對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用至關(guān)重要，我司在此方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了高可靠的聯(lián)接管理。
(1)獨(dú)具的鏈路檢測(cè)、自動(dòng)修復(fù)技術(shù)，無(wú)需人工干預(yù)，為上層的配電自動(dòng)化應(yīng)用提供可靠的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接;
(2)聯(lián)接管理技術(shù)，可以按照用戶的需求在網(wǎng)絡(luò)任何一方發(fā)起連接或者斷開(kāi)連接，并可實(shí)現(xiàn)按需連接、自動(dòng)斷線、手動(dòng)激活等功能，節(jié)約用戶的網(wǎng)絡(luò)資源，減少運(yùn)行費(fèi)用。
4、安全的網(wǎng)絡(luò)
移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為電力應(yīng)用提供APN專網(wǎng)接入，保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性。同時(shí)產(chǎn)品本身也具備高級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)安全功能，保護(hù)數(shù)據(jù)不受侵?jǐn)_。
(1)支持IPSec VPN， CA數(shù)字身份認(rèn)證等安全功能;
(2)可以支持用戶特殊需求的網(wǎng)絡(luò)安全功能。
5、智能化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
Router產(chǎn)品不僅僅是完成網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)接的功能，還可以成為智能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，完成部分現(xiàn)場(chǎng)功能。
(1)支持電力行業(yè)規(guī)約;
(2)智能化的報(bào)警功能;
(3)利用短信上報(bào)狀態(tài)等(需特殊版本);
(4)保存日志信息，以便進(jìn)行分析與故障診斷。
6、網(wǎng)絡(luò)管理功能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?zé)o憂
產(chǎn)品全面支持中國(guó)移動(dòng)的WMMP行業(yè)設(shè)備接入規(guī)范，提供行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)與產(chǎn)品，能對(duì)網(wǎng)絡(luò)通道及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理。
(1)RTools遠(yuǎn)程管理工具實(shí)現(xiàn)對(duì)單臺(tái)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理;
(2)Admin短信遠(yuǎn)程管理中心通過(guò)短信實(shí)現(xiàn)對(duì)批量設(shè)備的遠(yuǎn)程管理;
(3)強(qiáng)大的平臺(tái)級(jí)網(wǎng)管軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)設(shè)備的監(jiān)控和管理。
7、工程實(shí)施簡(jiǎn)易高效
提供一整套配置工具和方法，針對(duì)產(chǎn)品采購(gòu)后工程實(shí)施的各個(gè)階段，集中、高效、遠(yuǎn)程地完成配置工作。這樣的方案可以減少現(xiàn)場(chǎng)施工的工作負(fù)擔(dān)，降低對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的要求。
(1)提供手持配置工具，無(wú)需電源就可以配置DTU產(chǎn)品;
(2)通過(guò)平臺(tái)級(jí)網(wǎng)管軟件方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)Router及DTU進(jìn)行遠(yuǎn)程配置或升級(jí)，大大減少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施工作。
8、支持系統(tǒng)的擴(kuò)充與升級(jí)
Router及DTU全面支持安全可靠的遠(yuǎn)程固件升級(jí)(專利技術(shù))，輕松支持系統(tǒng)容量的擴(kuò)充。
9、工程支持與服務(wù)
針對(duì)電力行業(yè)用戶的需求提供多種工程與技術(shù)支持，包括網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)，培訓(xùn)，網(wǎng)絡(luò)配置工具與支持，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，運(yùn)行狀態(tài)分析，升級(jí)方案設(shè)計(jì)等。
