配电网智能监控管理远程抄表一体化系统分析

熊华

（四川省电力公司乐山峨眉山供电局，四川 峨眉614200）

社会经济技术的发展与进步，大大促进了电网建设规模的进一步扩大，电网运行环境不断复杂化，尤其是农村地区及中小城镇配电网具有点多面广的特点，配网结构及运行环境较为复杂，这对配网自动化水平提出更高的要求。而且人们对与自己生活与生产息息相关的供电质量要求越来越高，这些都需要在配网建设与改造中，引进先进的现代化技术，综合提高配电网自动化运行管理的智能化程度，为供电质量及电网安全高效运行提供可靠的技术保障。本文中就是对有效结合配电管理集成系统与配电网监控系统为一体的配电网智能监控管理远程抄表一体化系统进行分析，以期为电网运行状况改善及供电质量提高提供帮助。

1、配电网智能监控管理远程抄表一体化系统

1.1 一体化系统结构

如图1所示为配电网智能监控管理远程抄表一体化系统的网络结构示意图，该一体化系统具有的功能主要有配电SCADA、配电GIS、馈线自动化FA、配电管理、远程抄表及设备管理等。一体化系统引进先进的GPRS、光纤、电力载波及CDMA等现代化通信技术，使数据的采集与远程调控得以实现，并根据实际情况需要选择集中型或就地型的馈线自动化，以确保电网运行故障的实时切除与供电的快速恢复。该系统还有效建立了完整的配网模型，使得配电网自动化系统的扩展功能得以实现。并且，基于电网分析应用软件，并结合根据实际需要而接入的微电网或分布式电源等扩展功能，促进配电网经济运行分析及自愈控制的实现，实现电网运行的优化与改善。

1.2 配电网智能监控及远程抄表的实现

配电网智能监控系统的执行者是管理员、操作者以及数据采集终端部分，各执行单元的权限是不同的。根据用户的需求，配电网智能监控与远程抄表系统的实现包含以下内容：系统登陆、系统工具、台账管理、数据采集、数据查询、报表打印、系统维护及系统管理，如图2所示：

数据采集以数据采集器的形式实现，通过对多功能表的数据采集，与上位机终端数据进行传输，同时可以实现和多功能表及GORS模块进行通信。数据采集的功能包含当前数据采集，历史数据采集，停电、失电、全失电及撤销处理，校时等，其扩展接口可以进行远程通讯、故障报警、工作指示、备用电源等作用，多功能电能表具有编程测量、数字通讯、显示及电能脉冲输出等功能，可以完成对电量测量、数据显示、电能计量、采集、传输等。

在以上基础构架和功能之上形成的智能监控管理远程抄表系统可以对多功能表的数据实时进行监控、采集、冻结等操作，如果出现故障，系统可以自动上传报警信息，包含短信通知功能，工作人员可以随时查看电能表的异常记录，通过控制装置，实现远程断电，并记录停电与恢复供电时间。智能监控管理远程抄表一体化系统具有实时通信、适用范围广、通信速度快、可靠性高的特点，该系统的使用有效的提高了对配电网的监督与管理。

1.3 主要结构部分的功能特点分析

由一体化系统网络结构示意图可知，该系统主要由配电主站、配电子站、配电终端以及通信系统这四部分组成：

（1）配电主站的功能特点。一体化系统的配电主站主要功能有配电SCADA、配电GIS、配电管理、远程抄表、设备管理及故障诊断与报警等：

①配电SCADA。配电SCADA功能可以实时监控并记录配电变压器、箱式变电站、开关站及配电室等的运行状况及相关参数等，以及对供电质量的监控，三相电压不平衡度、三相负荷不平衡率及电压合格率的分析计算与统计，还具有远程控制、数据采集与统计、运行状态与通信运行工况的监控、智能防误操作以及人机交互操作等功能。

②配电GIS。通过配电GIS功能，可以分层管理图形界面、实现动态网络拓扑与配电区域着色、基于GIS的设备管理与在线维护及配电生产管理、对电源点的追踪与分析等。

③配电管理。配电管理方面的主要功能有监测负荷趋势、负荷管理、拓扑分析、计划检修作业及统计供电可靠性等，可通过监测到的负荷曲线与比例等参数进行负荷管理，在故障发生时进行拓扑分析并合理计划检修方案与作业，同时综合统计供电质可靠性，以保障供电质量。

④远程抄表。远程抄表功能是基于电力载波或无线通信方式得以实现的，并利用集中抄表器进行智能电能表的远程抄表，然后将准确完整的抄表数据上传至配电主站或相关配电子站并记录于营销系统。

⑤设备管理。设备管理方面主要包括建立每回馈线设备的台帐与报修记录、实时监测智能电表与配电终端及通信模块的运行状况并诊断运行故障、基于GIS建立设备维护与监视系统、客户通过设备管理索引与台帐及报修记录等查看系统运行状况等。

⑥故障诊断与报警。系统故障发生时，通过监控机屏幕上所显示的区域及着色设备进行对故障的诊断，并及时向检修部门或人员发出系统故障的预警信息。

（2）配电子站的功能特点。配电子站主要有远程通信、远程维护与自诊断、人机交互、终端数据汇集与转发、信息存储以及终端通信故障检测等功能。设置于开关站或变电站中的配电子站，对终端数据及变电站RTU进行采集与处理并传输至配电主站，而配电主站的命令则通过配电子站的转发传输至配电终端。

（3）配电终端的功能特点。通过配电终端可监控开关站、配电变压器、变电站及线路等的运行状况，该一体化系统中配电终端主要有配电监测终端以及电能质量智能监控装置。其中配电监测终端TTU可用于监控箱式变电站及配电变压器，本系统中采用双路TTU装置，在变压器及线路损耗的计算方面有重要意义，强化了配电监测终端的功能应用，为通信运行费用的降低创造良好条件。通过双路TTU装置，不仅可以对配电变压器及两回线路的运行工况与相关运行参数进行监测，而且能对电能质量、电压合格率及三相不平衡度等进行监测与统计，还能实现配电主站与子站间的通信及远程维护。而电能质量智能监控装置的主要功能有在线监控配电线路及变压器的运行状况与相关参数、优化控制无功补偿容器的分相补偿与三相共补、在线分析电能质量、电流谐波的监控与分析以及谐波含量与总崎变率的计算等。

（4）通信系统的功能特点。通信系统的主要特点在于对通信方式的选择方面，根据系统应用功能并基于系统性能指标要求选择通信方式并按实际需要进行组合搭配。通信方式的选择应着重从以下方面展开：首先，是配电主站与子站间的通信方式选择，这是关系到配电自动化系统的重要部分，应以SDH同步数字通信网络及光纤通信为最佳选择，以满足系统速率及容量方面的要求。其次，是FTU与配电子站间的通信方式选择，应选用光纤通信以满足馈线自动化通道的快速可靠要求。第三，是集中抄表的通信方式选择，宜采用电力线载波或是无线通信，以适应智能电能表的安装及运行特点。最后，还有配变终端TTU通信方式的选择，结合经济实用性并基于TTU分布广、数量大、运行环境较复杂且实时性要求较低等实际特点，宜选用无线通信来满足TTU通信。

2、配电网智能监控管理远程抄表一体化系统的应用意义

集配电管理、实时监控/远程抄表及设备管理优势为一体的一体化系统，不仅监控范围广泛，而且具有将强的综合功能。通过实践应用可知，配电网智能监控管理远程抄表一体化系统不仅满足了人们对供电质量及电网运行质量的要求，而且还实现了电网运行的经济高效，也就是说，一体化系统应用为供电企业实现经济效益与社会效益双赢提供了可靠的基础保障。

配电网智能监控管理远程抄表一体化系统在实际应用中实现经济效益主要体现在以下几个方面：

（1）供电自动化水平的提高，大大降低了供电运行的难度及劳动强度，并且远程抄表也有效减少了人力抄表及人工录入的成本投入，减少了劳务方面的投入。

（2）配电生产管理部门也有效提高了工作效率，供电质量与可靠性也大大提高，整体的供电维护及检修投入降低。

（3）通过一体化系统，供电企业可有效提高供电运行的管理水平，只需在室内通过计算机屏幕进行对供电运行状况等的监控，并实现数据的共享，不仅降低了供电管理的难度，而且也减少了劳动力与劳务投入。一体化系统实现社会效益主要表现在其应用范围及覆盖面广泛这一方面，为满足用户不断高涨的供电质量需求提供保障，为用户与供电企业之间双向沟通的实现奠定基础，并为配电网的智能化发展创造良好条件。

结语

综上所述，顺应人们日益高涨的对供电质量及电网运行质量与效率的要求，基于现有配电网运行的现状及需求而研发出来的配电网智能监控管理远程抄表一体化系统，结合了配电管理集成系统及配电网监控系统的优势为一体，不仅满足了人们对供电质量的要求，而且还有效实现了电网运行的安全可靠、经济高效，促进了供电企业的快速可持续发展。

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