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【摘 要】文章论述了配电房综合自动化的概念，介绍了配电自动化系统的一种实现模式，对通信方案、GPRS应用、配电房综合监控等关键技术问题提出了解决办法。
【關键词】配电网；配电自动化；配电房综合自动化
配电自动化是提高配电网管理水平和提高供电可靠性的重要手段之一。实施配电自动化项目，应该综合考虑配电网本身的特点和配网设备运行维护的特殊要求，以及现有通信手段。在此基础上，合理定位配电自动化，明确实施配电自动化项目的目标和实施范围。
1、配电自动化系统通信方案
通信组织方案在技术上必须能满足配电自动化的基本要求[1]，此外还应考虑经济性和安全性原则。
（1）一些配电站，可能具有多余的远动通道，如有线专用通道、载波通道、光纤通道等，应尽量利用已有通信通道。
（2）在经济性允许的情况，可以考虑新建有线专用通道、载波通道、光纤通道等。
（3）在上述两条都不满足的情况下，可以采用GPRS/CDMA无线公网通信方式。该通信方式对杆上开关、环网柜、开闭所、配电变压器的监控终端都能适用。
（4）对于开闭所DTU，也可以采用Internet宽带接入通信方式。但是Internet宽带接入通信方式存在着安全性的问题，只能谨慎采用。
在配电自动化设计时，应考虑以上各种通信方式都有可能采用，对于配电自动化主站系统，应该兼容各种通信方式，因此对主站系统通信服务器（前置机）应该有一个综合的考虑。
2、GPRS通信方式的应用
2004年以来，GPRS通信方式在电力负荷管理系统中得到了成功的应用[2]，目前全国所有省的电力负荷管理系统都已经成功应用了GPRS通信。由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个或所有数据采集点的数据，GPRS应用于配电自动化系统在技术是可行的。
但是，GPRS毕竟是公共网络，GPRS通信的可靠性、实时性和安全性不能完全得到保证。基于对GPRS通信不利因数的考虑，对需要实现YK功能的RTU/FTU，应谨慎使用。
另外，我们把基于GPRS通信方式的配电自动化系统定位为一个准实时系统。
（1）在大多数情况下（或者对大多数监控对象），配电自动化系统是一个实时系统，达到调度自动化（SCADA）系统的实时性指标。从一个时间段来说，一个监控终端在大部分时间是实时在线的，从一个时间点来说，大部分的监控终端是实时在线的。
（2）在线状态下，终端的状态量变化信息、告警信息可以在3秒左右的时间里立即反映到主站系统来；主站的YK命令也可以在3秒左右的时间里下发到终端。但是在GPRS通信连接刚好掉线的情况，终端的状态量变化信息、告警信息的上传、主站的YK命令的下发可能要延时1—2分钟才能完成。
（3）考虑通信费用的节约，系统也可以有意采用按一定时间间隔通信的方式，或者在一段时间主动处于离线状态。
（4）由于GPRS网络故障的原因或者是某个地区通信拥堵的原因，个别终端在一段时间被动处于离线状态。
基于GPRS的配电自动化系统定位于准实时系统，但是作为配网SCADA系统，历史数据的完整性是必须保证的。因此，必须考虑配电监控终端的历史数据存储功能。
对于调度SCADA系统，主站计算机系统和变电站RTU（或者综合自动化系统）之间有专门的通信通道，认为通信通道是永远可用的，调度SCADA系统的曲线数据（一般为5分钟一个采样点）和报表数据（一般为1小时/1天一个采样点）是由主站计算机系统直接采样存储来完成的。
但是对于基于GPRS的配电自动化系统，GPRS的永远在线不一定100%能得到保证，主站计算机系统直接采样存储历史数据的方式就有可能造成曲线数据和报表数据等历史数据的不完整。
为此，配电监控终端必须具有历史数据存储功能，装置能存储带时标的曲线数据（一般为5分钟一个采样点）和报表数据（一般为1小时/1天一个采样点），要求能保存7天以上的数据。只要GPRS网络故障或其他原因通信中断在7天以内时，在通信恢复后，主站系统可以召回缺失的历史数据，保证主站历史数据的完整性。适应这种情况，对主站计算机系统，也要有区别于调度SCADA系统的历史数据采样和处理机制。
3、配电房综合监控解决方案
某开放地区乡镇供电所，该供电所要负责1000多个公变、箱变和配电房的日常的维护，工作量巨大。通过实施配电自动化，对10kV设备以及大部分的400V线路实现了三遥功能，大大提高了乡镇供电所配网管理水平。实施配电自动化，没有固定的模式，从实用出发，合理定位，是成功的关键。
ECM智能通信管理单元汇总现场监控设备各种保护、测控装置及智能设备的数据，采集电气量、非电气量，如断路器及刀闸位置信号、故障指示器信号、电流、电压、功率信号、环境温度、湿度信号等，并将数据按照一定的要求上送主站系统；同时接受主站系统下发的遥控命令完成对现场各种设备的控制。
ECM和现场监控设备的通信支持485现场总线、短距离无线通讯等多种方式。在10kV中压开关房，ECM和LPC低压线路综合测控装置集中安装，而且LPC数量较少，采用485现场总线方式通信。
由于ECM位于10kV中压开关房，而380V低压开关房的YDJ400低压监控终端分散安装，且数量较多，ECM和YDJ400采用短距离无线通讯方式。
10kV中压开关房监控范围包括10KV进线的断路器位置、故障指示器状态，三相电压、电流、功率等交流电量，配电房的环境温度、湿度检测、烟感检测，移动物体检测及门禁系统。实现方案：ECM智能通信管理单元 + LPC低压线路综合测控装置。
380V低压开关房的监控范围包括全部380V出线的断路器位置、故障指示器状态、三相电压、电流、功率等交流电量，以及开关房环境温度、湿度检测、烟感检测，移动物体检测及门禁系统，变压器温度等。电气监控采用YDJ400低压监控终端实现。YDJ400终端采用独立电源供电方式，工作电源从变压器低压侧出线端（出线熔断器上端）取得，采集出线熔断器下端的电压量，根据有无电压实现虚拟YX功能。
YDJ400采用完全分散的方式，一条380V线路对应安装一台YDJ400低压监控终端。ECM和YDJ400低压监控终端采用短距离无线通讯方式，因此没有任何电缆需要拉接。
4、结束语
本文提出的配电自动化系统实现模式以及具体的实现方案，已在多个供电公司得到应用。系统以YDJ-5000 SCADA系统为总体解决方案，通信方式根据实际情况采用光纤和GPRS，配电房综合监控解决方案采用ECM智能通信管理单元和LPC低压线路综合测控装置、YDJ400低压监控终端。
【關键词】配电网；配电自动化；配电房综合自动化
配电自动化是提高配电网管理水平和提高供电可靠性的重要手段之一。实施配电自动化项目，应该综合考虑配电网本身的特点和配网设备运行维护的特殊要求，以及现有通信手段。在此基础上，合理定位配电自动化，明确实施配电自动化项目的目标和实施范围。
1、配电自动化系统通信方案
通信组织方案在技术上必须能满足配电自动化的基本要求[1]，此外还应考虑经济性和安全性原则。
（1）一些配电站，可能具有多余的远动通道，如有线专用通道、载波通道、光纤通道等，应尽量利用已有通信通道。
（2）在经济性允许的情况，可以考虑新建有线专用通道、载波通道、光纤通道等。
（3）在上述两条都不满足的情况下，可以采用GPRS/CDMA无线公网通信方式。该通信方式对杆上开关、环网柜、开闭所、配电变压器的监控终端都能适用。
（4）对于开闭所DTU，也可以采用Internet宽带接入通信方式。但是Internet宽带接入通信方式存在着安全性的问题，只能谨慎采用。
在配电自动化设计时，应考虑以上各种通信方式都有可能采用，对于配电自动化主站系统，应该兼容各种通信方式，因此对主站系统通信服务器（前置机）应该有一个综合的考虑。
2、GPRS通信方式的应用
2004年以来，GPRS通信方式在电力负荷管理系统中得到了成功的应用[2]，目前全国所有省的电力负荷管理系统都已经成功应用了GPRS通信。由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个或所有数据采集点的数据，GPRS应用于配电自动化系统在技术是可行的。
但是，GPRS毕竟是公共网络，GPRS通信的可靠性、实时性和安全性不能完全得到保证。基于对GPRS通信不利因数的考虑，对需要实现YK功能的RTU/FTU，应谨慎使用。
另外，我们把基于GPRS通信方式的配电自动化系统定位为一个准实时系统。
（1）在大多数情况下（或者对大多数监控对象），配电自动化系统是一个实时系统，达到调度自动化（SCADA）系统的实时性指标。从一个时间段来说，一个监控终端在大部分时间是实时在线的，从一个时间点来说，大部分的监控终端是实时在线的。
（2）在线状态下，终端的状态量变化信息、告警信息可以在3秒左右的时间里立即反映到主站系统来；主站的YK命令也可以在3秒左右的时间里下发到终端。但是在GPRS通信连接刚好掉线的情况，终端的状态量变化信息、告警信息的上传、主站的YK命令的下发可能要延时1—2分钟才能完成。
（3）考虑通信费用的节约，系统也可以有意采用按一定时间间隔通信的方式，或者在一段时间主动处于离线状态。
（4）由于GPRS网络故障的原因或者是某个地区通信拥堵的原因，个别终端在一段时间被动处于离线状态。
基于GPRS的配电自动化系统定位于准实时系统，但是作为配网SCADA系统，历史数据的完整性是必须保证的。因此，必须考虑配电监控终端的历史数据存储功能。
对于调度SCADA系统，主站计算机系统和变电站RTU（或者综合自动化系统）之间有专门的通信通道，认为通信通道是永远可用的，调度SCADA系统的曲线数据（一般为5分钟一个采样点）和报表数据（一般为1小时/1天一个采样点）是由主站计算机系统直接采样存储来完成的。
但是对于基于GPRS的配电自动化系统，GPRS的永远在线不一定100%能得到保证，主站计算机系统直接采样存储历史数据的方式就有可能造成曲线数据和报表数据等历史数据的不完整。
为此，配电监控终端必须具有历史数据存储功能，装置能存储带时标的曲线数据（一般为5分钟一个采样点）和报表数据（一般为1小时/1天一个采样点），要求能保存7天以上的数据。只要GPRS网络故障或其他原因通信中断在7天以内时，在通信恢复后，主站系统可以召回缺失的历史数据，保证主站历史数据的完整性。适应这种情况，对主站计算机系统，也要有区别于调度SCADA系统的历史数据采样和处理机制。
3、配电房综合监控解决方案
某开放地区乡镇供电所，该供电所要负责1000多个公变、箱变和配电房的日常的维护，工作量巨大。通过实施配电自动化，对10kV设备以及大部分的400V线路实现了三遥功能，大大提高了乡镇供电所配网管理水平。实施配电自动化，没有固定的模式，从实用出发，合理定位，是成功的关键。
ECM智能通信管理单元汇总现场监控设备各种保护、测控装置及智能设备的数据，采集电气量、非电气量，如断路器及刀闸位置信号、故障指示器信号、电流、电压、功率信号、环境温度、湿度信号等，并将数据按照一定的要求上送主站系统；同时接受主站系统下发的遥控命令完成对现场各种设备的控制。
ECM和现场监控设备的通信支持485现场总线、短距离无线通讯等多种方式。在10kV中压开关房，ECM和LPC低压线路综合测控装置集中安装，而且LPC数量较少，采用485现场总线方式通信。
由于ECM位于10kV中压开关房，而380V低压开关房的YDJ400低压监控终端分散安装，且数量较多，ECM和YDJ400采用短距离无线通讯方式。
10kV中压开关房监控范围包括10KV进线的断路器位置、故障指示器状态，三相电压、电流、功率等交流电量，配电房的环境温度、湿度检测、烟感检测，移动物体检测及门禁系统。实现方案：ECM智能通信管理单元 + LPC低压线路综合测控装置。
380V低压开关房的监控范围包括全部380V出线的断路器位置、故障指示器状态、三相电压、电流、功率等交流电量，以及开关房环境温度、湿度检测、烟感检测，移动物体检测及门禁系统，变压器温度等。电气监控采用YDJ400低压监控终端实现。YDJ400终端采用独立电源供电方式，工作电源从变压器低压侧出线端（出线熔断器上端）取得，采集出线熔断器下端的电压量，根据有无电压实现虚拟YX功能。
YDJ400采用完全分散的方式，一条380V线路对应安装一台YDJ400低压监控终端。ECM和YDJ400低压监控终端采用短距离无线通讯方式，因此没有任何电缆需要拉接。
4、结束语
本文提出的配电自动化系统实现模式以及具体的实现方案，已在多个供电公司得到应用。系统以YDJ-5000 SCADA系统为总体解决方案，通信方式根据实际情况采用光纤和GPRS，配电房综合监控解决方案采用ECM智能通信管理单元和LPC低压线路综合测控装置、YDJ400低压监控终端。