1762-IQ16

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實現中低壓配電網自動化的必要性

1756-PB72實現中低壓配電網自動化是提高人們生活質量、發(fā)展國民經濟的要求

1756-PB72 在現代社會中，供電質量的好壞，不僅反映一個國家或地區(qū)人們的生活質量、水平和環(huán)境的好壞，更是影響經濟發(fā)展的重要因素，它決定著工業(yè)發(fā)展的方向、規(guī)模。實際上，信息時代的到來，要求不間斷供電的計算機設備越來越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會導致減產，而忽然的停電則會危害工廠的重要設備。只有實現中低壓配電網的自動化，才可能大限度地提高供電質量，滿足人們日常生活工作與生產的需要。

1.2 實現中低壓配電網自動化是電力企業(yè)自身發(fā)展的需要　　

實現中低壓配電網自動化，可提高供電的質量和可靠性。實現中低壓配電網自動化，可減少故障次數，縮小事故范圍，縮短事故時間，為恢復供電、快速分析、診斷、報告事故原因提供有效的依據

。

實現中低壓配電網自動化，可以提高整個電力系統(tǒng)的經濟效益：減輕維護人員的勞動強度；減少操作人員；增強電力系統(tǒng)的免維護性；有利于提高設備的安全和健康水平，延長使用壽命。

實現中低壓配電網自動化，可以提高整個電網的管理水平。主要包括：為電力系統(tǒng)計算機管理自動、準確、及時地提供更為詳盡、豐富的數據和信地方、任何用戶的計劃停電、供電；可以方便、直觀地監(jiān)控全局內各個用戶的用電、供電情況，實現總體控制。

1.3 中低壓配電網是我國配電網自動化的薄弱環(huán)節(jié)　　

配電網自動化建設，在我國盡管起步較晚，但也已經進行了近20年的研究和實踐，取得初步成效。但是研究與實踐成果大多數都是在高壓配電網（35 k V以上）層次上進行的，而在中低壓配電網（配電房這一層次）的自動化問題上，還是一片空白，既沒有總體的規(guī)劃，也沒有一個統(tǒng)一的技術原則。不僅如此，目前的縱向監(jiān)控一般只限于變電站的出線以前，對于從變電站饋線到終端用戶等屬于用電管理范疇的監(jiān)控，除少數大用戶的負荷控制外，尚無其它監(jiān)控手段。

2 中低壓配電網自動化方案

2.1 電力系統(tǒng)自動化現有方案的比較　　

中低壓配電網（主要指開關站、開關房、開閉所）的自動化和變電站的自動化具有一定的相似性。因此，分析一下變電站自動化的實現方法，對于正確確定中低壓配電網自動化方案具有重要意義。

變電站自動化系統(tǒng)由5個部分組成：主站、遠方終端單元（re mote terminal units，RTU）、線路傳感器、遠方控制SF6或真空開關、通信電纜。其中，RTU裝置位于變電站現場，可以自動采集各種開關狀態(tài)量（遙信）、模擬量（遙測），并經專用通道傳遞到監(jiān)控中心的主站系統(tǒng)；有的RTU還可以按監(jiān)控人員的意圖和指令執(zhí)行特定的遙控操作，并將操作結果返送監(jiān)控中心主站系統(tǒng)。

從變電站RTU可以實現的功能來看，變電站的自動化包括3個方面的內容：遙信、遙測、遙控。除此之外，有的系統(tǒng)還可以根據遙測的結果實現電能量總加功能。與此相應，變電站自動化系統(tǒng)可以分為兩類：一類只實現了遙信、遙測的功能，即傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)；而新的SCADA 系統(tǒng)則屬于另外一類，它應該可以實現所有“三遙”功能。這兩類系統(tǒng)對應著電力系統(tǒng)自動化的不同階段和水平。

從變電站RTU實現遙測的方法來看，RTU存在兩種實現方案：

　　a）直流采樣方案

這種類型的RTU裝置在采集模擬量之前，先利用變送器將交流轉化成直流，然后再使用RTUA／D轉換元件將直流量表示成數字量。其裝置以模擬電路為主，輔以少量的數字電路。其特點在于需要變換器，無需的數字處理單元（CPU等），難以反映模擬量的瞬時變化，無法進行諧波分析，電能量總加功能的實現比較復雜困難。

　　b）交流采樣方案

這種類型的RTU裝置直接使用A／D轉換元件對交流電量進行采集計算，無需變送器之類的轉換設備，但需要快速的數字處理單元進行配合，以對采集到的數據進行分析、綜合。它不僅可以反映電量的瞬時變化，而且可以進行諧波分析，計算頻率，簡單地實現電能量總加功能。它們多使用微型計算機（如8 X86等）配合多個單片機（如8051、8098等）、并加上大量的A／D轉換電路，來實現開關量、模擬量的采集。

當前在數字技術得到充分發(fā)展和應用的情況下，交流采樣方案是配網自動化的一個合理選擇。它以數字電路為主，輔以少量的模擬電路，功能強大，擴充容易，可靠性較直流采樣方案有較大提高，綜合成本低。

2.2 中低壓配網自動化的應用特點

中低壓配網自動化系統(tǒng)由主站、遠方終端單元（RTU）、線路傳感器、遠方控制SF6 或真空開關、通信電纜等五個部分組成。中低壓配電網自動化的應用有自己不同的特點：

　　a）傳統(tǒng)的變電站RTU在功能上偏重遙信、遙測，但中低壓配電網的自動化對象（開關房、開閉所和配電房）數目繁多，開關操作頻繁，更注重遙信、遙控功能。

　　b）中低壓配電網的自動化對象遍布城市、農村等各種不同環(huán)境，被不同層次的用電管理人員（包括農村電工）所操作。更要求其具有安裝靈活、易操作、免專業(yè)維護、抗惡劣環(huán)境等特點。

　　c）應用于中低壓配電網的RTU，在功能上應具有模塊化結構，在硬件上要越簡單、越可靠越好。好是同一套簡單硬件，只要簡單進行一下設置，就可以滿足不同場合、不同規(guī)模的要求。

由此可見，有必要開發(fā)新型的、不同于傳統(tǒng)結構的RTU，以適合中低壓配電網自動化的特點和需要。