中低压配电网自动化的必要性及其实现方案

徐学锋

摘 要：作为供电系统的最后一个环节，中低压配电网自动化实现程度的高低直接决定着其所提供电的质量与可靠性。特别是在当代社会，供电质量的好坏，不仅在宏观方面直接决定一个国家或地区经济发展质量的好坏，而且在微观方面还会给企业的发展、人们的正常工作生活带来极大的破坏。

关键词：中低压配电网；自动化；必要性；实现方案；

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-02-00-01

目前与发达国家相比，我国在中低压配电网自动化建设方面差距还是非常明显。事实上，加强对中低压配电网的自动化建设具有非常重要的意义与价值。

一、中低压配电网自动化建设的必要性

（一）提高供电质量及其可靠性。中低压配电网自动化实现程度的高低直接决定着其所提供电的质量与可靠性。所以，为了提高供电的质量及其可靠性，首先就必须提高中低压配电网的自动化实现程度，尽量减少其在工作运行过程中的故障发生次数，同时还必须为事故的诊断和解决提供有效的数据支持。

（二）提高电网管理水平。中低压配电网自动化的实现，不仅能够对电力系统的运行情况进行全程监测，而且还能及时发现问题，为事故的发现与解决提供有效保障，极大的提高了电网管理水平。配电网自动化建设，在我国尽管起步较晚，但也已经进行了近20年的研究和实践，已取得初步成效。但是研究与实践成果大多数都是在高压配电网（35kV以上）层次上进行的，而在中低压配电网（配电房这一层次）的自动化问题上，既没有总体的规划，也没有一个统一的技术原则。不仅如此，目前的纵向监控一般只限于变电站的出线以前，对于从变电站馈线到终端用户等属于用电管理范畴的监控，除少数大用户的负荷控制外，尚无其他监控手段。

（三）提高电力企业经济效益。中低压配电网实现自动化之后，可以有效减少操作人员的数量和对其进行的很多维护措施，减少了电力企业的开支，提高了企业经济效益。首先实现中低压配电网自动化，可提高供电的质量和可靠性，减少故障次数，缩小事故范围，缩短事故时间，为恢复供电、快速分析、诊断、报告事故原因提供有效的依据。其次，实现中低压配电网自动化，可以提高整个电力系统的经济效益，减轻维护人员的劳动强度；减少操作人员；增强电力系统的免维护性；有利于提高设备的安全和健康水平，延长使用寿命。最后，实现中低压配电网自动化，可以提高整个电网的管理水平。

二、中低压配电网自动化的实现方案

（一）电力系统自动化现有方案的比较。中低压配电网（主要指开关站、开关房、开闭所）的自动化和变电站的自动化具有一定的相似性。因此，分析一下变电站自动化的实现方法，对于正确确定中低压配电网自动化方案具有重要意义。

变电站自动化系统由5个部分组成：主站、远方终端单元（remoteterminalunits，RTU）、线路传感器、远方控制SF6或真空开关、通信电缆。其中，RTU装置位于变电站现场，可以自动采集各种开关状态量（遥信）、模拟量（遥测），并经专用通道传递到监控中心的主站系统；有的RTU还可以按监控人员的意图和指令执行特定的遥控操作，并将操作结果返送监控中心主站系统。

（二）中低压配网自动化的应用特点。中低压配网自动化系统由主站、远方终端单元（RTU）、线路传感器、远方控制SF6或真空开关、通信电缆等五个部分组成。中低压配电网自动化的应用有自己不同的特点：1、传统的变电站RTU在功能上偏重遥信、遥测，但中低压配电网的自动化对象（开关房、开闭所和配电房）数目繁多，开关操作频繁，更注重遥信、遥控功能。2、中低压配电网的自动化对象遍布城市、农村等各种不同环境，被不同层次的用电管理人员（包括农村电工）所操作。更要求其具有安装灵活、易操作、免专业维护、抗恶劣环境等特点。3、应用于中低压配电网的RTU，在功能上应具有模块化结构，在硬件上要越简单、越可靠越好。最好是同一套简单硬件，只要简单进行一下设置，就可以满足不同场合、不同规模的要求。

（三）中低压配电网自动化RTU的PLC实现方案。中低压配电网自动化RTU的RS6011GGPRSRTU实现RS6011G远程智能监控终端是集成了模拟信号采集、过程IO控制和无线数据通信于一体的高性监控装置，可以直接接入标准传感器信号或仪表输出的模拟信号、电平信号、干触点、脉冲信号等，是小规模过程信号实施无线监控的最佳手段。RS6011G远程智能监控终端内部具有一个高性能的微处理器，可以完成模拟信号的采集、量值转换和滤波处理等，数据的存储周期和上报周期可以根据用户环境的要求而调整，多点组网的方式非常灵活，既可以选择简单方便的GSMSMS短消息方式，也可以选择高效实时的GPRS/CDMA网络方式。监控中心的建立也是非常容易，目前流行的组态软件都可以直接接入，同时我们提供基于互联网WEB发布的电网设备运行远程监控系统，可以满足大多数电力用户的需求。这样一种基于采集、传输、控制一体化RS6011G的中低压配电网自动化的RTU实现方案，完全可以满足中低压配网自动化的特殊要求。

从整体上来看，中低压配电网自动化RTU的PLC实现方案主要包括硬件实现和软件实现两个方面。首先，硬件实现方面。硬件方面比较常见的问题有PLC电源的提供方式、PLC长距离通信的实现途径等。鉴于PLC一般都有专用的电源模块，所以在设计RTU时，要将其配置成充电式的电池；其次，软件实现方面。PLC软件要以中断和循环扫描两种方式来执行程序，为了更好地完成RTU的全部功能，PLC软件还必须包括循環扫描执行主程序、通信程序、收到报文分析程序、操作执行程序以及输入点电平中断扫描程序等一系列程序。有不少实践已经证明，如果采取恰当合理的软件实现程序，在中低压配电网自动化实现的过程中出现的一些问题均可以得到比较圆满的解决，由此可见PLC软件程序的极端重要性。

三、结语

本文从中低压配电网自动化的意义、中低压配电网自动化的必要性以及中低压配电网自动化的实现方案三个方面进行了阐述，希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。在论述的过程中，由于各种各样的原因，肯定存在这样那样的问题，在以后的研究和相关实践中要加以积极有效的规避。

参考文献：

[1]白群星.中低压配电网自动化及其PLC实现方案[J].科技资讯，2007（8）.

[2]范彤岩.中低压配电网自动化的必要性及其PLC实现方案[J].林业科技情报，2005（3）.

[3]邱野.中低压配电网自动化的必要性及其PLC实现方案[J].广东电力，2003（5）.

[4]刘玉涛，朱振宝.中低压配电网自动化及其PLC实现方案[J].科技信息，2009（10）.