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配电主站与数据通信网络在自动化配电网中的体系结构

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.1配电网自动化的体系构架1.配电主站系统配电主站是配电自动化系统的核心部分,主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网拓扑分析应用等扩展功能。对于城市配电网应结合城区的特殊情况,以及实际应用效果来决定采取哪一种通信方式。图5.2数据通信网络组网方式TTU是指安装在配电变压器的监测终端。

配电主站与数据通信网络在自动化配电网中的体系结构

配电自动化系统结构如图5.1所示。系统主要由主站系统、通信网络和终端设备构成。

图5.1 配电网自动化的体系构架

1.配电主站系统

配电主站是配电自动化系统的核心部分,主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网拓扑分析应用等扩展功能。完成配电自动化信息的采集、处理与存储,并对配网进行分析、计算与决策过程,配电主站是整个配电自动化系统的监控中心。

由于配电自动化系统的测控对象包含数量、容量都比较多的开关站和变压器,同时也包括数量极多的但容量较小的户外分段开关,在网络拓扑上宜采用分布式集中控制的模式,主站系统可以是一个局域网,可同时控制中心主站、区域工作站及现场设备。

2.通信网络

配电网自动化程度的重要标志是通讯是否符合自动化的要求,它担负着设备及用户与自动化的联络,起着纽带作用。担负着信息的处理、命令的发送和返回。所有数据的传递,没有可靠有效的通信,配电网无法与自动化相联系。

关于自动化通信,通常概念有两种:一是外围通信,主要是数据以及语言的通道。采用的方法为有线和无线两大类。有线分光纤通信、音频电缆通信、电力载波通信无线通信微波通信、扩频通信以及无线电通信。对于城市配电网应结合城区的特殊情况,以及实际应用效果来决定采取哪一种通信方式。另一种通信通常是在计算机上的软件通信,由统一规约。各种计算机软件以及数据库、远动装置都是由计算机软件进行数据交换,在实际计算机运行过程中的某一种规定的方式进行,通信规约一般是由设备自身来设定的,同一生产单位的产品规约是一致的,当有不同的生产厂家时,通信规约则会不一致,导致数据传递的失败。

光纤通信是城市配电网通信的主要方式,主要特点是可靠性高,干扰小,不受环境条件的影响,可作为语言、数据和图像的传输,是当前较好的通信方式。但是由于光纤所相关的设施的费用较高,在使用中受到限制。尤其是在配电网中,因配电柱上开关及用户分布在沿线,对于每一开关及用户所需的通信很难从一根多芯的通信光缆中取出。

音频有线是城市电网较为经济和实用的方法,通信的布设及各通信端的连接无特殊要求,造价较低,容易实施,但容易受环境的影响,尤其是与高压配电线路同杆架设,高压的强电场和强磁场对通信线的干扰影响较大。

电力载波是电力系统常用的通信方法,在对于无断点的线路。例如变电站与变电站之间,已经有成熟的经验,使用效果好。但对于配电网线路,由于线路多台配电变压器以及线路,由于柱上开关的断点,使载波通信在配电线路中使用受到了较大的影响,有些问题尚待进一步研究。

微波通信对于配电网多点通信点是很难采用的,考虑到微波通信的接收装置,以及工程投资,对于城市配电网的应用不完全满足。而扩频通信广泛地被应用到各行各业的通信,对于电网变电站与调度中心,长距离的通信能体现出扩频技术的诸多优点,抗干扰能力强,保真性高,误码率低,可实现码分多址复用,功谱密度低,发射功率小。但对于高楼林立的城市配电网,柱上开关及配电网变压器的位置很难确定最好的通信环境时,其放射信号的接收会受到波传输的影响(绕射功能差)。往往出现在城市应用效果不佳的现象。

无线通信主要是音频,通常作为我国负荷控制的应用领域,在城市应用效果得到充分证实,主要问题是无线通信装置的使用效果,早期的无线通信装置是产品质量不佳,影响了通信效果。(www.xing528.com)

计算机通信,主要是通信规约问题,对于我国电力系统,采用了标准的通信规约,由国家和行业远动、通信标准来决定,通常的规约为CDT、POLLIG等。

近几年来,通信接口以485形式出线,增强了通信的传输能量。因此无论配电网采用何种通信方式,对远动(RTU)与主站系统的通信必须符合某一规定的要求。

数据通信网络组网方式如图5.2所示。

3.终端设备

配电终端设备是指用于配电网馈线回路的各种馈线远方终端、配电变压器远方终端以及中压监控单元(配电子站)等设备的统称,其中:

(1)FTU是指安装在配电网馈线回路的柱上开关等处,并具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测(或利用故障指示器检测故障)等功能的远方终端。

(2)DTU是指安装在配电网馈线回路的环网柜、开闭所和配电所站点,具有遥信、遥测、遥控和故障电流检测(或利用故障指示器检测故障)等功能的远方终端。

图5.2 数据通信网络组网方式

(3)TTU是指安装在配电变压器的监测终端。

配电终端设备类型如图5.3所示。

图5.3 配电终端设备类型

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