蓬莱配电调度一体化自动化系统

蓬莱配电/调度一体化自动化系统季翠娜（蓬莱电业公司265600）摘要蓬莱电业公司配电/调度一体化系统采用先进的分层分布式系统结构，在基于统一的跨平台的技术基础上，完成了配电/调度一体化的功能；既实现了对原有的调度自动化系统的升级改造，又达到了对配电线路及开关进行监控的目的。运行实践表明配电/调度的一体化设计，具有良好的性能价格比，不但提高了电力监控的自动化水平，还方便调度、配电、用电等各个部分的相互协调。关键词配电自动化调度自动化配电子站配电终端引言从电力管理的角度划分，调度自动化的管理范围主要是指110kV、220kV及以上变电站监控，目的是实现对变电站内断路器、变压器、电容器、线路等设备的三遥功能。配电自动化的管理范围主要指市区或农网的35kV或10kV送配电线网络，其中城区配电自动化目的是对城区供电局辖区全部开闭所，部分柱上开关监控，既要完成RTU（FTU）的三遥功能，还要具有故障状态的识别功能，从而配合配电自动化主站实现城区配电网正常运行时的工况监测，网络重构，以及配网故障时的故障隔离和非故障区域快速恢复供电。同时对全部配电变压器运行工况进行监测，并形成配变负荷曲线。配网自动化还应与用电管理系统、电能计费系统，变电站综合自动化系统统一规划以构成一个整体。蓬莱电业公司原有调度自动化系统是1994年投运的东方电子WDZ-10主站系统，随着系统不断扩大和需求的日益提高，以及计算机技术的迅速发展，原有的系统从功能和性能上已不能满足当前和发展的需要。1998年6月，与东方电子签定合作协议准备采用烟台东方电子的DF9000系统进行调度自动化主站系统的升级改造同时进行配网自动化项目的建设，11月开始了DF9000配电/调度一体化自动化系统的安装调试，在不更换变电站站端系统和主站模拟盘、通讯处理装置和接口设备的基础上，只增加几台微机和配电终端设备便完成了调度自动化主站的升级和配电自动化系统的建立，并于12月份正式投运。DF9000系统的监控范围包括：18个变电站，4条10kV配电主干线、10条分支线，共20个户外开关的监控，新系统已完成了预定的基本功能，运行状态良好。1配电/调度一体化系统的设计为了节省投资和减少调度值班人员，蓬莱配电/调度自动化主站系统应当完全一体化，在同一台调度工作站中和同一个程序中即可完成对变电站内开关和配网开关运行监视和控制操作，同时系统应当开放可扩，支持与MIS系统的数据库联接，支持将来变电站增加改造及配网设备的增加扩容。为此采用当时烟台东方电子的DF9100配电自动化主站系统。该系统利用了东方最先进的调度自动化主站平台技术，支持客户/服务器模式，支持双网技术，并在设计中采用了软总线的思想，把SCADA支撑平台软件与SCADA应用软件分成相对独立的两层，方便了功能的扩充和改造，系统采用了SYBASE数据库管理系统进一步增强了系统的开放性。根据蓬莱城区配网自动化系统的实际情况和需求，蓬莱城区配网自动化系统被设计为一个分层、分级、分布式的监控管理系统，它遵从开放系统的原则，按全分布式概念设计。整个系统分为三个层次（见附图一）：i第一层是配电/调度自动化主站层它是整个系统的最高层，它作为人机交互的窗口，可完成各种图形显示、系统维护、设备管理、报表打印、与其它系统的信息交换功能，并具有对可控装置的控制调节。通信处理机完成整个城区所有开闭所及馈线数据的收集、整理、上传给后台机和人机工作站，负责通信规约的解释和翻译。i第二层是配电子站层和变电站RTU配电监控子站是整个系统的中间层，它将FTU采集的各种现场信息中转（上传下达）给配电主站的通信处理机，监控子站还具有所辖区域故障诊断和隔离的功能。变电站RTU负责变电站内开关和变压器的监控功能。i第三层是FTU配电终端设备层它们是整个系统的最底层，完成柱上开关运行信息的采集处理及监控功能。附图一2蓬莱配电/调度一体化系统的构成根据实际情况，蓬莱的DF9100调度/配电自动化主站系统由两台工控机构成数据采集工作站，负责与变电站RTU和配电子站进行数据通讯，一台高档HP微机作实时数据服务器负责对原始数据进行计算处配电主站9100配电子站9200配电子站92009330932093109330变电站RTU93109330933093309320932093309310变电站RTU变电站RTU理和历史存盘处理并响应调度工作站的实时库访问要求，历史数据服务器负责历史数据的存储和访问，两台高档HP微机作调度员工作站负责调度员和主站系统的人机命令交互处理。分别在蓬莱变电站和登州变电站安装两台DF9200配电子站，并把原来变电站RTU数据转接过来发往主站，同时负责与13台DF9310柱上RTU进行数据采集与通讯，其他变电站RTU保持不变。13台DF9310根据现场开关位置进行合理的安装负责20台10kV柱上开关的数据采集和控制。同时为了整个系统的时钟一致性，在主站端装设了GPS卫星钟负责整个主站网络系统的对时和对站端系统的对钟。3配电/调度一体化系统的功能设计3.1配电/调度主站(DF9100)系统DF9100系统主要功能是完成配电网和变电站的监测控制功能，并可对配网出现的故障提供恢复控制策略和方案。其中已实现的功能有：利用DNP3.0规约实现了与配电子站的数据通讯采集配网运行的实时数据，利用部颁CDT规约与变电站RTU通讯采集变电站运行的实时数据；现已完成对13台DF9310终端、7台110kV变电站RTU和11台35kV变电站RTU的数据采集；对实时数据的工程处理和计算处理及形象化显示；对开关变位事件、遥测越限和事故跳闸报警处理；通过配电子站和变电站内RTU远程控制柱上、配变和变电站内部开关；对运行过程产生的实时和历史数据的管理；对实时和历史数据的打印和输出功能；根据采集的实时遥信量进行网络拓扑分析，当开关变位时可进行网络动态着色；对所有通道进行监控和对终端设备进行主站端维护功能。3.2配电子站系统配电自动化子站DF9200是一种集馈线监控中心、当地监控及馈线重合闸等多种功能于一体的产品,现已完成的功能有采用专线调制解调器以挂灯笼方式与配电终端通讯，蓬莱配电自动化系统共采用两台DF9200配电子站（蓬莱配电子站，登州配电子站），其中蓬莱配电子站连接7台DF9310配电终端设备和一台110KV的远动RTU终端；登州配电子站连接6台DF9310配电终端设备和一台35kV的远动RTU终端。配电子站采用DNP3．0通讯规约和CDT规约与配电终端装置、远动RTU和配电主站通讯。收集配电终端和远动RTU采集的遥测、遥信等实时数据，对配电终端的遥控点执行控制操作；向配电主站转发遥测、遥信等实时数据，并接收处理主站发出的遥控操作。配电子站维护软件包可以设置子站的各种工作参数，子站根据参数进行软件组态及确定工作方式。收集馈线远动终端信息通过配电故障处理软件，完成配网主干线路中的故障识别、故障隔离和恢复供电的功能。具有通道监视功能，可监视通道当前状态、统计通道误码率并向主站上报。3.3配电终端设备蓬莱配电自动化系统采用DF9310作为其配网终端设备，用于监控蓬莱变电站和登州变电站之间的两条线路，其中部分DF9310完成同杆双回线路两个开关的监控，部分DF9310完成分支线路单个开关监控，电源由变电站经专线提供。其中已完成的功能有：完成线路三相电流的采集，并计算零序电流，可以采集故障电流供故障诊断使用，采集开关遥信状态、储能状态，控制开关动作、驱动储能电机，通过专线MODEM与配电子站通信。并且在线路正常运行时如分支线上发生开关跳闸，可通过DF9310与开关配合进行一次重合避免瞬间故障造成停电。4结束语蓬莱拥有110千伏变电站7座，35千伏变电站12座，主变压器36台，容量为531.8兆伏安，全市送电线路331.9千米，配电线路1208千米，低压线路1717千米，配电变压器2219台，379兆伏安。2003年供电量超过9亿千瓦时,2003年全市日最高用电负荷达14万千瓦。蓬莱是一个拥有49万人口的县级市，市区现有六横八纵的方格式道路网络，我公司向城区供电的110kV蓬莱站和35kV登州站正位于最外围二横和二纵交汇处，我们按环网供电的指导方针，以最外围的二横和二纵道路建设外围的环形供电网络，以中心内部的六纵四横作为横纵向连接，形成了环状网格式供电格局，同时实现“三遥”和故障判断及故障隔离的功能。蓬莱调度、配电一体化系统是一个先进、实用、安全、可靠、符合县市级电力系统发展趋势的自动化系统。该系统既满足蓬莱电网的运行现状又满足蓬莱电网近几年持续发展的要求。通过该系统的实施，能真正提高企业的现代化管理水平，提高供电企业的各项经济技术指标，是县级供电企业自动化系统建设中可以借鉴的非常可行的模式。