蘆  城1,，王義軍1，劉潤(rùn)苗2,，王國(guó)友3,，張藝瓊2，劉明祥2,，楊慶輝4

　?。?.東北電力大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春132012,；2.國(guó)電南瑞科技股份有限公司,，江蘇  南京211106；

　　3.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司長(zhǎng)春供電公司,，吉林 長(zhǎng)春130021,；4.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司，吉林 長(zhǎng)春130021）

　　摘  要： 配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的程度與供用電的質(zhì)量及可靠性密切相關(guān),。智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)，它將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集于一體,，對(duì)配電網(wǎng)上的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)視,、協(xié)調(diào)及控制，是改進(jìn)供電質(zhì)量,、提高供電可靠性,、擴(kuò)大供電能力、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段,。配電網(wǎng)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是終端設(shè)備點(diǎn)多面廣,，配電子站作為中間層匯集所有終端的信息，把信息上送給主站,。同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)主站下發(fā)的命令,。

　　關(guān)鍵詞： 配電子站；智能,；配電網(wǎng)

0 引言

　　配電網(wǎng)絡(luò)線路復(fù)雜而龐大,，其供電容量、用戶性質(zhì),、供電質(zhì)量,、可靠性要求等千差萬別，需要有很強(qiáng)的適應(yīng)性[1],。配電子站位于智能配電網(wǎng)的中間層,，是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本單元和重要組成部分，它在配電網(wǎng)中起著承上接下作用,。配電子站用于對(duì)配電網(wǎng)及配電設(shè)備的信息采集,、監(jiān)控和控制等?？梢圆杉銐虻呐潆娋W(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行處理及分析,，通過通信通道（如光纖、以太網(wǎng),、無線網(wǎng)絡(luò),、電話線等）將信息傳送至主站系統(tǒng),，同時(shí)接收來自主站的控制命令,。通過遙控即可在控制中心對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行必要的操作，從而大大縮短故障處理時(shí)間和降低勞動(dòng)強(qiáng)度[2],。配電自動(dòng)化可以大大提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和效率,，提高電能的供應(yīng)質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和充分利用現(xiàn)有設(shè)備的能力,，從而對(duì)于用戶和電力公司均能帶來可觀的效益,。

1 配電網(wǎng)的通信結(jié)構(gòu)

　　通信系統(tǒng)一般可以分為配電主站層、配電子站層和配電終端層三個(gè)層次，如圖1所示,。

　　1.1 配電主站層

　　主站層是整個(gè)系統(tǒng)的最高層,，是整個(gè)配電網(wǎng)監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心。

　　(1)從整體上實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的監(jiān)視和控制,；

　　(2)分析配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài),；

　　(3)協(xié)調(diào)配電子網(wǎng)之間的關(guān)系；

　　(4)對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的管理,；

　　(5)使整個(gè)配電系統(tǒng)處于最優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài),。

　　1.2 配電子站層

　　配電子站層是整個(gè)系統(tǒng)的中間層。

　　(1)將RTU和FTU采集的各種現(xiàn)場(chǎng)信息中轉(zhuǎn)給主站,；

　　(2)可采用多種通信方式向下與所屬饋線監(jiān)控終端,；

　　(3)向上與配電自動(dòng)化主站通信；

　　(4)所轄區(qū)域內(nèi)故障診斷,、隔離,、恢復(fù)的功能。

　　配電子站設(shè)在變電站內(nèi),，部分子站還可采集變電站內(nèi)的線路信息,，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)乇O(jiān)視和控制功能。

　　1.3 配電終端層

　　配電終端設(shè)備層是整個(gè)系統(tǒng)的底層,，完成柱上開關(guān),、環(huán)網(wǎng)開關(guān)、箱式變,、配電變壓器,、開閉所（配電站）等各種現(xiàn)場(chǎng)信息的采集處理及監(jiān)控功能。

　　(1)信息的采集,；

　　(2)電網(wǎng)故障的判斷,；

　　(3)通信；

　　(4)自動(dòng)控制,。

2 配電子站的分類

　　配電自動(dòng)化子站,，是為優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、提高信息傳輸效率,、便于配電通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層,，實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信息匯集、處理或故障處理,、通信監(jiān)視等功能,，主要包括通信匯集型子站及監(jiān)控功能型子站[3]。

　　通信匯集型子站,，匯集配電終端上傳的信息并向配電主站轉(zhuǎn)發(fā),，同時(shí)將從配電主站接收的控制命令下發(fā)至配電終端；上下行對(duì)時(shí)，當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方維護(hù)（包括參數(shù)配置,、工況顯示,、系統(tǒng)診斷等）；軟硬件自診斷及通信通道監(jiān)視,，異常時(shí)向配電主站或當(dāng)?shù)匕l(fā)出告警,。

　　監(jiān)控功能型子站，具備通信匯集型子站的基本功能,；在區(qū)域配電網(wǎng)拓?fù)浞治龅幕A(chǔ)上,，實(shí)現(xiàn)饋線的故障定位、隔離,、恢復(fù)非故障區(qū)域供電,，并可將處理結(jié)果上報(bào)配電主站；人機(jī)交互,、信息存儲(chǔ)和系統(tǒng)安全管理等,。

3 配電子站的功能

　　變電站或開閉所，一般情況都無人值班,，站內(nèi)有自動(dòng)化裝置或遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,，因此要求子站系統(tǒng)必須具有站內(nèi)當(dāng)?shù)毓δ埽瑫r(shí)能實(shí)現(xiàn)與站內(nèi)其他自動(dòng)化裝置通信,。變電站或開閉所的工作環(huán)境比較差,，子站系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)變電站工作環(huán)境的需求。

　　配電子站主要完成數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能,，也可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單故障自動(dòng)處理DA功能,。配電子站子站系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)通信管理器，實(shí)現(xiàn)與配電主站,、FTU終端的通信,。這種子站系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠,、免維護(hù),，適用于無人值班的變電站或開閉所。DA故障自動(dòng)處理集中在配網(wǎng)主站進(jìn)行處理,。

　　3.1 通信轉(zhuǎn)發(fā)

　　采集到的終端數(shù)據(jù)經(jīng)子站上送主站的過程中,，一般要求數(shù)據(jù)的上送順序可以任意再配置，也就是需要有配置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)順序的功能,。

　　3.2 規(guī)約轉(zhuǎn)換

　　配電子站作為通信中繼點(diǎn),，需要支持多種配網(wǎng)通信規(guī)約，以保證能夠?qū)Ω鞣N配電主站和配電采集終端通信,。并且規(guī)約組的設(shè)計(jì)需要保留可擴(kuò)展性。

　　3.3 數(shù)據(jù)采集與處理

　　(1)配電子站處理的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要是四遙數(shù)據(jù)：遙信、遙測(cè),、遙脈和遙控,。其中遙信是開關(guān)量數(shù)據(jù) 類型，以1 B表示,；遙測(cè),、遙脈是模擬量數(shù)據(jù)類型，以2 B表示,；遙控則是自主站或者子站向終端發(fā)送的命令,，具體類型需要參考通信規(guī)約。

　　(2)突發(fā)的事件類型的數(shù)據(jù),，以時(shí)間順序記錄的方式上送,。包括COS事件，SOE事件和變化遙測(cè)事件,，其他告警事件,。

　　(3)遙測(cè)數(shù)據(jù)擁有歷史數(shù)據(jù)記錄功能，可以由主站通過子站向終端召喚,。

　　(4)終端的配置數(shù)據(jù)也可以由主站通過子站向終端召喚和修改下發(fā),。

4 配電子站應(yīng)用

　　國(guó)家電網(wǎng)第一批和第二批配電自動(dòng)化應(yīng)用試點(diǎn)中，如銀川配網(wǎng),、南京配網(wǎng),、天津配網(wǎng)和太原配網(wǎng)等都應(yīng)用了配電子站，配電子站已在大量的配網(wǎng)自動(dòng)化工程中應(yīng)用,。

　　銀川配網(wǎng),、南京配網(wǎng)和太原配網(wǎng)中，子站與主站,、終端通信都使用了104規(guī)約,，全光纖通信。子站把終端送的遙測(cè)和遙信匯集轉(zhuǎn)發(fā)給主站,，同時(shí)子站把主站下發(fā)的遙控轉(zhuǎn)發(fā)給終端,。

　　天津配網(wǎng)中，子站與主站通信使用104規(guī)約,，光纖通訊,；子站與終端通信即有104規(guī)約又有101規(guī)約，有光纖,、載波和無線多種通信方式,。子站實(shí)現(xiàn)了規(guī)約轉(zhuǎn)換、通信轉(zhuǎn)發(fā),。

5 結(jié)論

　　在智能配電網(wǎng)建設(shè)過程中,，配電子站是配電網(wǎng)的組成部分,，在智能配網(wǎng)中起著承上啟下的作用。對(duì)上與配網(wǎng)主站通信,，對(duì)下與配電終端通信,，通信規(guī)約可以多樣化。配電子站可以同時(shí)與多個(gè)配電終端通信,，實(shí)現(xiàn)信息匯集,，這樣配網(wǎng)主站不需要直接和配電終端通信，而是和配電子站直接交互,。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)三層結(jié)構(gòu),，符合配電網(wǎng)規(guī)劃。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 董張卓,，李岐虎,，王隴，等.基于嵌入式系統(tǒng)的配電子站[J].電力學(xué)報(bào),，2008,，23(5)：361-364.

　　[2] 王德山，劉明祥,，徐石明.基于VxWorks的配電子站[J].農(nóng)村電氣化,，2008(10)：27-29.

　　[3] Q/GDW_514-2010.配電自動(dòng)化子站/子站功能規(guī)范[S].