自动化线路

自动化线路（共10篇）

自动化线路 篇1

近年来, 我国的铁路行业取得了显著的成就, 铁路电力线路自动化是铁路行业不断发展的重要保障, 随着铁路向着大密度、高速化的方向快速发展, 人们对于铁路出行安全性的要求越来越高, 铁路系统要逐步实现铁路电力线路自动化。

1 铁路电力线路自动化的简介

铁路电力线路自动化是指利用计算机科学技术、网络技术、通信技术以及微电子技术, 对铁路系统中的电力线路进行管理、控制和监测, 不断提高铁路电力系统的管理、调度、维护和运行水平, 推动铁路电力线路的安全稳定经济运行。当出现自闭贯通电力线路故障时, 通过自动化技术及时处理故障线路, 缩小故障线路范围, 尽快恢复线路供电, 提高铁路电力线路的运行稳定性, 减少铁路电力线路系统的损失。

铁路电力线路自动化技术主要包括:视频监控自动化技术、配电所综合自动化技术、调度自动化技术等[1], 根据铁路电力线路的不同情况, 自动化技术的实现方式也不同。

2 视频监控自动化技术

铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要由铁路通信网络、铁路电力前端设备和调度主站组成, 系统的编码格式以H264为标准。铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要能够完成铁路运行环境监控、电子地图、视频录像、实时监控、视频调度以及电力线路报警等多种功能。视频监控自动化系统中的通信网络主要采用了2M点对点的专线通信方式, 铁路电力前端设备由环境监控装置、摄像机、数字录像机组成, 铁路电力线路中每个配电所中配置6台摄像机、2台数字录像机和多个报警器和传感器, 在铁路控制室配置2台可控机枪, 在高压配电所配置1台可控机枪, 在配电所外部配置3台智能一体化的快球[2]。铁路电力线路中的视频监控自动化系统主要包括以下几个方面。

(1) 铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统的接口方式。

铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统之间的接口采用了主站接口方式, 铁路电力线路调度主站和视频监控自动化系统中的路由器相连接, 相互传递数据, 铁路电力线路调度系统和视频监控自动化系统协同工作, 可以实现多种功能, 例如, 视频监控自动化系统可以向调度系统传输铁路电力线路的图像数据, 铁路调度系统可以和视频监控自动化系统同屏幕显示出视频图像画面;视频监控自动化系统可以将报警信息传递给调度系统, 铁路调度主站接到报警信息后立即进行处理;调度系统通过遥控命令传达给视频监控自动化系统, 可以实现同步切换监控视频画面的功能。

(2) IP调度电话[3]。

视频监控自动化系统中的调度电话是采用了Vo IP技术的铁路电力线路电话调度系统, IP调度电话改善了传统铁路电力线路中调度电话系统的功能, 实现了灵活的铁路系统电力线路组网功能, 系统节点可以灵活扩展, 并且网络维护比较简单。视频监控自动化系统中的IP调度电话能够利用简单的路由技术, 在系统中实现全网拨号、主备切换、迂回呼叫等功能。

(3) 通信网络方案。

铁路电力线路系统需要传输大量的视频图像数据, 因此对于通信带宽有很高的要求, 系统可以将视频监控通信网络和铁路系统中远动通信网络分开。视频监控通信网络采用2M数字通信专线和TCP/IP协议;远动通信网络、IP调度电话和配电所综合自动系统公用2M数字通信环网。

3 配电所微机保护和综合自动化技术

在铁路电力线路系统中由通信、监控、保护组成微机保护一体化装置, 集中组屏、分散监控, 铁路电力线路系统中的监控单元、直流电源、脉冲电度表、自动装置、微机保护等都使用了以太网, 系统中的通信介质采用5类双绞线, 铁路电力线路中的自动化车站终端和铁路系统配电所中的自动化系统共享一个专用通信通道, 通过光缆和铁路系统中的以太网接口接连, 通过2M数字铜线专线和铁路系统主站进行通信。

铁路电力线路配电所综合自动化系统实现了和铁路系统调度主站自由通信、通信设备管理、故障录波、信号复归、保护投退、保护管理方式、SCDAD等多种功能, 铁路电力线路配电所综合自动化技术可以和视频监控自动化系统相互配合, 实现无人操作和监控的铁路电力线路自动化运行要求。

4 调度自动化技术

铁路电力线路调度自动化系统主要包括三个部分:铁路站端装置、通信通道和铁路主站自动化调度系统, 铁路电力线路调度自动化系统主要以水电段和供电段为整个铁路电力系统的中心, 以车站开关、信号电源、变配电所为铁路控制基本节点, 系统可以实现SCADA、电力线路自动化、监控车站开关、监控电源线号、管理和监控变配电所等多种功能。

铁路电力线路调度自动化系统以调度主站作为调度铁路电力线路指挥中心和数据处理中心, 系统可以收集和处理多种铁路站端系统和设备传输的数据信息, 提供多种交互型的人机接口和监控管理功能, 并且下铁路电力线路中其他系统发送多种控制调度命令, 实现整个铁路电力线路系统的远程调度、故障处理和运行监控。铁路站端系统和设备主要是指FIU、STU、RTU、综合自动化系统和配电所微机保护系统以及铁路系统中其他自动化设备。铁路电力线路调度自动化系统采用了Unix-Windows2000混合平台, 通过两台铁路电力交换机组成双以太网的网络结构, 实现了系统冗余设置、GPS时钟、在线UPS、扩展接口、交互型视频子网等结构设计。

5 结语

铁路电力线路自动化技术可以提高铁路电力系统的安全运行稳定性, 提高铁路供电的安全可靠性, 提高铁路系统工作人员的工作效率, 提高铁路电力线路自动化系统的监控和管理水平。自动化技术在铁路电力线路中的应用可以创造更好的社会效益和经济效益, 实现铁路电力线路自动化是铁路电力系统的发展趋势。

摘要：铁路作为人们主要的出行方式, 在铁路电力线路中引进自动化技术, 可以实现远程调度和监控管理, 实现铁路电力线路自动化是铁路电力线路的发展趋势。本文简要介绍了铁路电力线路自动化, 分析了铁路电力线路中的视频监控自动化技术、配电所微机保护和综合自动化技术和调度自动化技术。

关键词：铁路电力线路,自动化技术,调度

参考文献

[1]陈义雄, 刘敬军.铁路10kV电力远动系统[J].中国铁道科学, 2002 (4) .

[2]刘云.铁路自闭线故障区段定位与隔离的研究[D].华中科技大学, 2006.

[3]赵宁.铁路电力配电网智能监控系统的研究[D].河北工业大学, 2005.

自动化线路 篇2

摘要：配电线路的自动化发展是时代发展的必然趋势，是将信息技术、现代智能设备技术等进行有效的结合。文章对配电线路自动化系统配置进行分析，对其功能以及系统结构进行阐述，并对配电线路自动化的系统配置的发展趋势进行了展望。

关键词：配电线路；自动化；系统配置；配电网

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）29-0138-02

配电线路的自动化发展是时代发展的必然趋势，是将信息技术、现代智能设备技术等进行有效的结合，主要的目标就是在一定程度上降低运行所产生的费用，并加强对配电网运行的管理。在一定程度上促进配电网的发展，保障企业的安全运行。

1 配电线路的自动化功能

配电网线路自动化的主要功能有两点，分别是实施监控与加强工作效率，以下对其进行分别说明：

（1）实时监控可以对配电网起到优化的作用，可以在一定程度上保障配电网的良好运行，如果配电网出现故障，自动化系统可以尽快地对故障进行检查处理，如果无法处理，可以及时定位上报，最大限度地降低故障所产生的危险与损害。此外，也会对故障发生区域进行及时的隔离，保障不会对周边造成影响，缩小故障出现的范围。

（2）对电网中的电压水平以及无功负荷进行有效的控制与管理，通过自动化设备来降低对人员的需求，降低成本，同时，也对设备的可利用效率进行加强，保障供电的质量以及数据的真实性与准确性，保障设备的正常运行。此外。配电线路的自动化加入了自动抄表计算电费的功能，保障了进行抄表数据的准确率，并在一定的程度上加大了电力企业的工作效率，保障经济利益的最大化。

2 配电线路自动化系统的设计以及系统配置

2.1 设计目标

对于配电网的自动化系统来讲，主要的设计原理就是加强对配电线路的综合性管理，由此，配电线路的自动化设计目标应做到以下六点：

2.1.1 应该保障配电线路运行的稳定与安全，以此，来降低出现故障而产生的停电影响，减少在停电过程中的波及范围，尽最大可能地降低停电产生的损失。

2.1.2 对配电线路的设备运行中可能出现的问题进行分析处理，做到配电线路在运行中的实时监控，及时对配电网进行检测，以此来保障当配电网运行过程中出现问题可以进行及时的处理，降低事故所造成的损失。

2.1.3 对配电网的整体运行水平进行管理，使其在数据信息化的基础之上，可以提高对配电系统中设备的管理力度，保障设备的科学与合理运行，使相关的数据可以及时并准确地反应，以此来充分地发挥设备的使用效率，并加强配电线路的适应工作能力。

2.1.4 对配电系统中的资源进行共享，这不仅可以加大信息的透明性处理，也可以在一定的程度上加强对配电决策的优化与管理，并逐渐地增强系统的管理能力，逐渐地使配电系统的工作效率得到有效的发挥。

2.1.5 在对配电自动化系统进行设计的过程中，应注意经济利益的最大化，这就应该加强配电线路设计的使用性原则以及经济性原则，保障设计在实施的过程中具有安全性以及经济性，在对配电线路进行设计的过程当中应融入高新技术，以此来保障配电运行的质量与安全。

2.1.6 在设计进行实施的阶段，应对配电线路的接线方式进行科学的选择，保障按照设计进行实施，尽可能地消除可能发生的故障，降低检修出现故障的几率，减小事故造成的停电现象，缩小事故的影响范围，以此，来提升配电线路工作的质量与安全，加大配电线路的工作效率。

2.2 配电线路自动化系统配置

随着对电力要求逐渐的严格，配电线路的自动化发展已经成为了一种必然的趋势，自动化系统通过对通信技术的良好应用，加强了信息的准确性，对工作进行有效的协调，提高了工作的效率，并在一定的程度上加强了对整体的监控性与管理水平。

2.2.1 主站层。主站层是配电系统中的主要功能，其主要的功能就是对数据的采集与管理，在发生故障的时候，主站层可以对数据故障进行有效处理，并将数据信息进行储存，再由远程监控技术发送到总机。其可以有效地对故障的信息进行共享，保障配电线路的安全运行。同时，可以通过集成计算机硬件以及软件的系统，来对整个系统进行操作。主要的特点是：可以自行地对网络用户工作站进行选择；对服务器进行选择；根据计算机的硬件特点对交换器进行选择；通过路由器来实现传输的功能。此外，选择相应的网络硬件来对自动化系统进行管理，主站层主要有两台数据服务系统、前置机、SCADA工作站、一个调度站、GIS网关、报表站组成。并通过对计算机硬件以及软件系统的集成处理，来加强对配电线路进行控制与管理。

2.2.2 子站层。子站层属于是配电线路自动化系统的中间层，可以对低压进行控制，对数据起到收集的作用。同时还可对故障进行隔离，之后进行供电的作用。由于信息都是由子站层向着调度中心进行传递，所以子站层在配电线路中起到至关重要的作用。

3 配电线路自动化系统的结构

3.1 配电线路的自动化开关

配电线路的自动化开关较为常用的有：重合器、自动配电开关、真空开关以及柱上SF6开关，在对其进行选择的时候应根据配电线路的特点来定，对配电网的设备原因也应进行充分的考虑。在生活中应用较为广泛的是真空开关，这种开关可以在故障发生的时候对短路电流进行拦截，在一定程度上降低了故障的影响范围，也减少了停电发生的几率。此外，这种开关的运行时间相对较长，比较适合在实际的生活中应用。

3.2 主站的DMS系统

DMS系统所包含的软件主要有：故障自动隔离的软件、SCADA软件等等，这一系统的主要功能就是通过建立相应的网络平台来进行对配电网的操作。以下对其进行分别的

说明：

3.2.1 故障自动隔离软件，顾名思义，是可以在发生故障之后，对发生故障的地点进行准确的检测，及时找到故障的发生点，然后对故障发生的区域进行隔离，降低故障发生所影响的范围。

3.2.2 SCADA软件，可以对配电线路进行远程的操作，还可以对线路运行中存在的数据进行收集，一旦发生事故可以及时进行报警。

3.3 配电线路自动化系统运行方式

在配电线路进行正常的运行过程中，自动化开关中的FTU结构可以对配电线路中的各种数据进行持久的记录，这也就保障了数据的稳定性。一旦线路或者开关出现故障或者数据出现异常的现象，FTU系统就可以及时地将信息发送到主站内的DMS系统，然后由DMS系统对配电线路进行检测，对问题进行处理，之后将出现的故障进行记录，为日后的处理提供相应的依据。同时，主站的DMS系统会定期地对FTU进行检查，保障对故障的发生进行及时的处理，并从根本上消除可能发生事故的隐患。此外，相关的工作人员可以在主站的设备上对发生故障的区域进行故障发生的原因查找，并通过远程进行控制与管理。

4 配电自动化的发展趋势

4.1 配电网的自动化框架

配电自动化的主要功能主要有四个方面，那就是电网的运行、运行设计与优化、维修管理以及与用户之间的联系。先要加强配电网自动化，就应加强这四个方面的工作以及电网其他部门的配合，将配电线路的发展作为电网一体化的发展，以此来加强配电网的自动化功能。

4.2 配电网优化运行

受市场经济与先进技术的影响，配电线路自动化发展的主要趋势就是降低能源的消耗，提高经济效益。电力企业的目标就是经济效益，但想要长远的发展就要注重能源的可持续发展，对配电线路自动化的工作效率进行管理，降低电能的损耗与浪费，制定相对较为健全的管理制度，对配电线路自动化进行优化，提高供电的质量，降低损耗，保障电力的可持续发展。

5 结语

随着高新技术的发展，电网的发展也逐渐地融入科技信息，我国的配电线路逐渐趋于自动化发展。这在一定程度上为我国的电力发展带来了机遇，但同样也是一项挑战。加强配电线路自动化系统配置的应用，同时也应注意节约能源，以保障电力能源的可持续发展。

参考文献

[1] 陈元新，蒋铁铮，马瑞.配电线路自动化系统配置及

其运行方式[J].华北电力技术，2003，（3）.

[2] 周毅华.配电线路自动化系统配置及其运行方式分析

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[3] 田斌，王全安，宋志华.配电线路自动化系统配置

及其运行方式研究[J].中小企业管理与科技，2013，

（4）.

[4] 姚武斌.配电线路自动化系统配置及运行方式分析

配电线路自动化系统的应用 篇3

配网自动化是配网系统提高供电可靠性的有效手段。基于GPRS与Interet网络的配电线路自动化系统的网络结构如图1所示。系统可分为四个部分:监控主站、数据传输、终端设备。

1.1 监控主站部分

主要完成人机交互工作。系统应用Windows操作系统, 采用分布式、全图形人机界面, 提供交互式操作及监视控制能力, 用户界面友好。不仅具有通信协议开发、图形组态设计、报表设计、系统管理及配置等工具, 而且还具有数据采集、实时监控、调度操作、数据库管理、图形画面查看、多媒体报警及电子报表等应用功能。

1.2 数据传输部分

由网络代理服务器和数据传输终端组成。其中, 网络代理服务器主要负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转;数据传输终端采用GPRS通信模块, 实现监控中心主站与监控终端之间数据通信。本系统采用凯特公司生产的GPRS-KT2010通信模块, 该模块具有联网方便, 支持多种通信手段和通信协议, 可以连接光纤、无线、双绞线等多种通信媒介。

1.3 终端设备

主要完成开关数字量与模拟量等参数的采集。本系统采用的KT2000电力智能监控器, 它采用高精度数字采样处理技术, 并可通过后台软件将储存记录的数据以图表或报表的形式显示、打印和分析。

1.4 系统工作方式

1.4.1 监控主站

首先, 在Internet网络服务器上将某个端口映射到配网监控主站 (兼作服务器) 的相应端口上, 然后通过Internet网络服务器利用ADSL方式与Interet公网连接, 采用公网固定IP方式, 由配网监控主站在网络映射端口上进行TCP/IP监听, 当收到带有指定报文标识的连接请求时, 就接受此连接, 与现场移动设备之间建立TCP/IP数据传输通道, 此时就可以通过此通道进行遥测、遥信、遥调、遥控命令数据包的下发。

1.4.2 设备端

设备上电以后, GPRS通信模块自动启动, 利用GPRS移动数据业务拨号上网, 向Internet网络服务器的公网IP发送带有指定报文标识的TCP/IP连接请求, 直到TCP/IP通道建立成功。通道建立成功以后, 等待配网监控中心主站下发远程数据命令包, 经GPRS通讯模块数据校验正确后, 通过COM口下发给设备控制器, 由控制器进行响应并将结果数据包通过COM口返回给GPRS通讯模块, 经过已经建立好TCP/IP将数据包上传到配网监控中心主站。

2 系统主要功能

1) 可实时监视现场开关运行数据 (电流、电压、分合位置等) , 完成相应数据存储。画面可以整个网络接线方式、单条线路方式进行显示。可在画面上直观地查看各线路开关所处点电压和电流以及开关位置状态、机构储能情况等。

2) 通过智能控制器, 可实现过流保护、速断保护、失压跳闸及自动重合等功能 (用户可以通过控制字和定值整定来进行选择。

3) 通过监控主站系统可以对线路开关实现遥控分、合闸操作, 尤其是线路发生故障时, 通过控制开关动作, 能自动隔离故障区域, 及时地自动恢复对非故障区域的供电, 此项功能是馈线自动化的一个特殊的功能。

4) 弹出报警功能:当调度员进行遥控操作或运行中开关异常变位时, 系统会自动通过弹出报警框将有关信息告知值班调度员或线路运行值班人员

5) 报表统计功能:可以查看每条线路运行数据详细报表、运行数据汇总报表。

6) 事件分析功能:可以查看系统终端事件、系统操作事件和终端操作事件。其中通过终端操作事件可以查询某段时间某开关详细操作情况。

7) 安全管理:系统具有完善的用户管理功能。

3 系统应用

3.1 系统存在的问题

1) 通信模块 (GPRS数据传输终端) 常因雷击或线路过电压等原因易烧坏, 导致配网监控终端与监控中心主站之间通信中断, 无法对现场设备进行监视和远方操作。

2) 装置电源。目前智能控制器和通信模块电源均取自于开关线路侧PT (220V) , 在线路失电状态下装置电源消失, 智能控制器和通信模块无法工作, 现场所有信息停止上传。

3) 目前采用单机方式, 主站计算机即充当系统服务器, 又充当调度员工作站, 所有现场采集回来数据以及监控画面与台账料等均存储在该机上, 运行风险较大。

4) 系统安全问题:公网的使用就会使系统有可能遭到黑客攻击, 导致系统异常甚至瘫痪, 所以目前这种通信传输模式极不安全。

3.2 解决方式

1) 采用性能好的通信模块 (同时具备GPRS和CDMA通信功能) 和智能控制器, 并采取有效的防止过电压措施, 例如:加装防雷器, 设备外壳可靠接地等。

2) 智能控制器除了能接PT电源外, 还必须有备用电源措施 (例如:加装UPS电源) , 以满足短时停电后装置能正常工作。

3) 通过VPN技术来解决GPRS网络安全性问题。

具体方案为: Interet网络服务器通过专线和GPRS 网的 GGSN 相连, 然后在移动 GGSN 网元上为公司设置一个专用的接入 APN 点, 从而在公司使用的移动设备和公司内部网络之间构成一条无线虚拟专网 ( VPN ) 通道, 解决了内部网络安全性及数据私密性的要求, 其网络结构图如图2所示。

移动终端在进行 GPRS 附着时, SGSN 首先向 HLR 查询移动终端所允许使用的 APN , 然后通过 DNS 将 APN 解析成相应的 IP 地址。专用的 APN 在 GGSN 上将体现为专用的网络地址段。由于公司通过专线和移动公司GGSN连接, 此时移动终端己通过此种方式相接到公司内部网上了。

配电线路自动化系统监控主站因与网络服务器直接相连, 通过上述方式接入GPRS 移动基站, 并获得一个固定的 IP 地址, 各监测点通信模块也采用固定 IP 地址的 SIM 卡, 所以监测点数据无需路由到 Internet 网络, 非电力用户无法进入, 排除了黑客通过公网入侵的可能。

4) 将目前配电线路自动化系统与调度自动化主站系统进行整合, 解决监控主站问题。经GPRS网络上传的数据集中处理后可以通过网线或串口直接接入到调度自动化主站系统。

4 结论

自动化线路 篇4

关键词：线路工程纵断面；自动化测量技术；绘制技术；改进办法

引言：科学技术的进步是加快工程建设的重要助手，目前我国线路工程纵断面测量技术和绘制技术都有了长足的发展。对纵断面的测量已经达到了自动化的水准，准确率高，数据精准，并且借助于先进的技术和软件，绘制的效率和准确率也得到了提高。而为了继续发展我国的线路工程，则需要在现有的程度上，继续改进工程纵断面自动化测量技术和绘制技术。

1.线路工程纵断面图自动化测量的改进研究

1.1线路工程纵断面测量的基本方法

线路工程的纵断面测量又称为线路水准测量，其主要的目的是测量线路工程中的中线上的各里程桩的地面高程，绘制中线纵断面图。而线路测量的主要步骤氛围两步，一是基平测量，二是中平测量，除了这两个基础测量方式以外，随着时间的推行，测量方式也不断的改变，于是测量这些基础数据的时候，开始使用的是以AutoLISP程序语言编程的文本，该文本最终实现了线路工程纵断面数据文本的自动生成避免了以往的因为线路纵断面计算方式复杂，计算难度很大，导致人工计算或是用计算器计算会出现的数据错误，最终导致测量不准确，因此，在保证测量基本方法不变的前提下，开发自动化测量技术，提高线路工程纵断面的测量准确率和工作效率。

1.2线路工程纵断面自动化测量的改进

计算机技术改变和推进了线路纵断面测量的方法，从AutoLISP程序语言编程的方法，实现了半自动化测量纵断面技术以后，技术自动化测量线路纵断面技术很快就研发出来。利用铁路纵断面技术开发研究线路工程纵断面测量技术，以Access2003技术为基础数据库，对测量出的数据自动化进行存储和比对，而后使用AutoCAD2010绘图软件和技术，并且利用DAO访问同时启动程序，自动编写和和测量数据，同时结合EXCEL软件，可以计算出有关的数据，如图所示：利用EXCEL程序計算圆曲线主点要素，也就是线路纵断面中圆曲线的测量，主要方法为，①JDI 架仪，照准JDI-1，取得T，得ZY点，②照准JDI+1，取得T，得YZ点，③在分角线方向量取E，得QZ点。

通过竖曲线高程图，并利用计算公式：， ，其中，其中Li为各点至原点的弧长（里程），通过公式和EXCEL程序的计算，能够得到准确的测量数据，并且可以根据图辅助计算。（附表1竖曲线各桩高程计算）

2.线路工程纵断面图绘制技术的改进研究

2.1外业数据采集

在已知的站点设断面的观察点，并且通过工具测量其准确的坐标和高程，并且确定位置和坐标以后，在测量地形图的时候，还要测量纵断面的数据。如果怕数据弄错，也可以单独测量纵断面的数据，这些数据都是和线路工程图的绘制有关系的，能够达到准确绘制的效果。根据数据收集地的特点，如果河道的宽度数值不是很大，视野开阔，则侍尺员能够通过视觉的判断，找到准确的前进方向。而且由于测绘地点的视野十分开阔，则可以在确定一个测绘点的同时，同时可以测量多个断面，因为节省时间，尤其是在断面距离比较小的时候，这种测量方式具有很明显的优势。最后则是需要把测量出的地形点和断面点的数值输入到程序中并机进行保存。

2.2内业处理流程

在内业处理流程中，由于断面点的数据过多，整理不容易，同时数据的输入输出不是很方便，因此，为了方便断面数据的提取，就需要在软件中，编写有关程序，利用测图软件的展点连接功能，能够将各个断面的点通过连段连接的方式，从左至右把所有的断面点连接在一起，最终形成一个Pline线，从而让软件和系统编辑具备了绘制断面的功能，从而加快了工作效率。想要完成程序的编辑，首先要赋予桩号子程序，其次需要提取断面线的子程序，并且将格式转换成子程序，最后绘制断面图子程序。

结束语：目前我国的线路工程自动化测量和绘制技术已经有了长足的进展，但是对目前我国日新月日的发展，技术的进步还不足够，因此，针对目前的自动化测量，以及绘制技术所存在的不足支持，本文提出的改进办法具有一定的借鉴意义和实际作用。所以，改进线路工程纵断面的自动化测量和绘制技术和社会科技发展，以及社会进步的必然要求。

参考文献

[1]刘有录.线路工程纵断面图自动化测量及绘制技术的改进[J].甘肃水利水电技术，2000（09）：12-13.

[2]李 妍.地铁线路纵断面计算机辅助设计研究[J].北京交通大学，2006（07）：15-17.

配电网线路故障的自动化处理 篇5

1 配电网回路故障的主要因素

为了满足社会广大用户的用电需求, 电力网络规划时在具体位置安装了电压互感器, 从而保证了原始电压得到有效地转换。二次回路在电力系统中属于低压回路, 如:测量回路、继电保护回路、开关控制回路、操作电源回路等等, 如图1, 主要负责对一次回路中的参数、元件进行控制、保护、调节、测量、监视, 以维持设备及系统的高效率运行。短路是电压互感器二次回路的多发故障, 导致该故障发生的原因是多方面的。

1) 电缆因素。当前, 二次回路中连接了各种电力装置, 包括:测量仪表、继电器、控制和信号元件, 将这些结构安装具体的要求连接起来即可构成二次回路。连接电缆在装置或元件连接中有着重要作用, 可以协调线路电压、电流的运行[1]。当连接电缆发生短路后, 会立刻造成电压互感器二次回路也出现短路故障;

2) 质量因素。导线自身的质量好坏也是影响二次回路故障的一大因素。导线作为电压互感器传递电压、电流的介质, 其性能强弱会对二次回路造成直接性的影响。如果二次回路中所用导线的质量不合标准, 当系统正式运行后便会引起短路故障, 如:导线受潮、腐蚀、磨损等问题, 会造成一相接地、二相接地;

3) 端子因素。端子是连接器件和外部导体的一种元件, 若端子出现异常情况会影响到电压互感器与其它设备之间的连接。电压二次回路中各元件是互相联系的, 如:比较常见的端子问题是雨水过多导致户外端子箱严重受潮, 经过一段时间后在端子联结处会发生锈蚀现象。锈蚀位置的电压、电流运行不通畅, 很容易引起互感器发生二次回路故障;

4) 维修因素。为了保证电力系统的正常运行, 企业会定期对各设备或元件检查维修。由于维修人员的技术缺乏, 检查电压互感器时没有及时发现存在的隐患。如:接线问题、老化问题等, 使得电压互感器正式运行后不久因电压荷载值过大引起二次回路短路, 或者因为二次回路改造维修不合理也会引起短路。

2 处理回路故障的有效方法

电压互感器二次回路故障的有效处理对维持电力设备正常运行有着重要作用, 同时电压互感器也是测量、保护系统的常用装置。因而, 在使用电压互感器时要保证整体结构性能的协调性, 严格防范二次回路故障的发生。检修人员在处理二次回路故障时要掌握科学的操作流程, 这是保证故障尽快解决的前提[2]。配电网电压互感器二次回路故障的处理应从两个方面入手, 一是从互感器产品的质量、性能等方面处理;二是从整个电力系统运行的角度考虑, 合理设定系统的电压值、电流值。目前, 电压互感器二次回路短路故障的处理主要是从互感器产品、线路连接、二次降压等方面综合考虑, 从而保证互感器持续发挥调控、测量、保护作用。具体方法如下:

1) 定期更新装置。检修人员应定期检查电压互感器的运行状态, 对互感器存在的问题进一步研究分析, 如:老化、磨损、断线等等。故障处理中发现互感器过于老化则应该及时更新装置, 使用新的互感器代替运行, 并且保证更新装置的型号、性能与原先的装置相符。检修人员可制定有效的装置检查方案, 定期对电压互感器进行检测维修, 从而更好地提升装置运行效率;

2) 优化线路连接。试验发现, 线路连接造成的二次回路故障比较常见, 线路连接的好坏对电压互感器性能的发挥有着决定性的影响, 电压互感器发生故障之后, 我们可以通过线路连接改造的方式进行处理[3]。二次回路连接了测量仪表、继电器、控制、信号元件等装置, 其线路布置相对复杂多样, 检修人员在处理故障时可以简化线路, 将短路接线切断或转接其它位置;

3) 二次降压处理。从整个电力行业的发展情况看, 电压互感器二次回路短路已经成为多发故障形式。若企业不及时采取抢修工作则会给电力系统造成更大的损坏, 对设备、线路、元器件都会造成不利的冲击。对电压互感器采取二次降压是处理故障的有效方式, 通过限制二次回路阻抗来紧急处理故障。电压互感器二次回路中涉及到许多接插元件, 如:刀闸、保险、转接端子、电压插件等。检修人员通过调整接触电阻能够对整个线路的运行进行合理规划, 如:排出接触电阻因素的影响, 我们可以把元件当成一个定值, 其基本上处于稳定状态, 利用接插元件内阻可以将二次回路内的电压有效转移, 防止线路连接不当造成电压过于集中而引起短路;

4) 切断电源。对于情况比较突然或故障破坏力大的情况, 检修人员可采取切断电源的方式, 让设备立刻中止运行。这是由于二次回路短路故障会影响到其它设备的正常运行, 若情况紧急应立刻切断线路。但一般情况下不建议切断电源, 因为系统中断后会破坏设备运行的持续性, 对设备本身也会造成很大的破坏力。

3 配电网评估体系的构建

为了避免线路故障的发生, 必须要做好配电网规划评估工作。配电网规划准确率是衡量工程规划的重要指标, 工程单位在规划之前应制定科学的电网评估体系, 控制好每个电网结构之间的组合模式。对于配电网评估体系而言, 应该重视评估系统、评估指标、评估结果等方面问题的处理, 具体情况如下:

1) 构建评估系统。评估系统的创建要借助于各种信息平台, 这是将电力网与信息网融合起来的最佳方式。在构建评估系统时要注重信息系统的分布, 这是保证系统发挥评估作用的基础, 如:电力营销系统、电网调度管理系统、生产管理系统PMS等, 这些都是评估系统不可缺少的部分;

2) 分析评估指标。评估指标的确定要根据收集到的资料进行, 然后再结合配电网所处区域的特点选择合适的评估目标值。如:在架空网络创建中, 需收集架空线分段/联络数、架空线分段容量、供电半径等方面的资料;电缆网络创建中, 需参照用户实际用电量的大小选择电缆, 且对线路收发评估, 如图2;

3) 确定评估结果。为了保证配网规划准确率的提升, 在选定评估系统之后应规范每个操作步骤, 这样才能得到更好的评估指标参数。如:对于配电网钢架的评估, 技术人员需从钢架的材质、性能、寿命等, 这些都是最终评估的重要数据, 对配电网评估时需把握好这些方面的评估结果[4]。

4 配电网目标网架的结构

网架结构是配网规划的一个重点, 这是由于网架在配网工程中是主要的线路支撑结构。对中压配电网目标网架结构进行分析, 可逐渐改善配电网结构的运行效率, 让工程规划朝着更加准确的方向运行。在配网网架结构分布过程中, 需安装电力网络构建的标准开展工程。

1) 选定中心, 科学分布。将电源点当成配电网建设的重点, 能为其它周围的结构分布提供引导。由于中压配电网具有接线灵活、继电保护、自诊故障等特点, 在运行期间能有效地转移负荷, 在配网建设期间应采取“以电源点为中心, 分布配置K型站”的模式, 这样可以显著提升电网的分配效率;

2) 分层分区, 适度交错。由于配电网结构形式多样, 在分布过程中容易出现交错混乱的情况, 必须要将每个结构划分清楚。“分层分区、适度交错”的目的是为了将配电网层次结构互相区分, 优化各项结构的组成形式, 如:把配电网规划为10k V专线、P型站、K型站及架空线主干线组成;

3) 网架形式, 合理选择。网架结构的形式多种多样, 如:板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、下弦杆和腹杆, 主要承受拉力和压力;单层壳型网架的杆件, 除承受拉力和压力外, 还承受弯矩及切力[5]。在配网规划时要根据工程的实际需要, 合理选择网架的组合模式。

5 结论

综上所言, 配电网在社会电能供应中有着重要的作用, 线路故障的发生严重影响了配电网自身的运行效率。为了满足新时期社会供电系统的运行要求, 在配电网建设规划过程中要处理好二次次回回路路故障问题, 不断优化线路运行的效率以达到用户操作使用的的需需求求。

参考文献

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[4]陈思琪.研究配电网线路故障发生的原因及处理技术[J].科技咨询, 2010, 27 (16) :23-26.

农村10kV线路自动化及其实现 篇6

关键词：配电线路,3G网络,自动化,10kV

配电网自动化的基础离不开线路自动化, 同时线路自动化也是电网自动化的基础组成部分。根据公司的具体情况, 农村10 k V配电线路分布是输配电网络地理信息系统的一个重要领域, 从一开始, 网络结构的优化, 分步实施。分步改造配电网线路自动化, 最终达到能够将整个配电网覆盖的程度, 为提高供电可靠性, 需要建立高水平的配电网自动化系统。

1 选择实施配电线路自动化的线路

从我的公司的角度对农村配电地理信息系统10 k V线路分布图分析来看, 一般农村10 k V线路分布比较复杂, 将全部电网线路改造成自动化网络是不现实的, 因此选择了双电源线和距离相近线路自动化改造。

2 实施目标

根据所选择的线路和我的公司的人事管理的水平分布, 该计划是以手拉手的形式牵连两条线路, 两线分段通过三台智能开关对其进行操控, 达到故障定位, 故障检测, 故障隔离和非故障区域恢复供电, 提高公司供应的可靠性的程度。

3 系统方案

3.1 方案设计

根据系统主站层, 中间层 (子站, 终端层) , 通信层, 分层设计的设备层等, 从而形成一个整个系统的中间层;智能开关连接3G网络站, 通过收集相关设备交换数据。

3.2 主站系统设计

主站系统软件分为两层的基础平台和应用模块的功能, 功能模块的扩充和修改, 基础平台层不会改变, 以保证系统的可靠性和可扩展性。软件平台的基础上尽可能按照功能模块化, 易于添加, 修改等功能以适应不同投资规模。在双网络平衡的硬件网络结构设计, 相互待机模式, 提高通信的可靠性和带宽。软件设计采用C/S模式和B/S模式。操作管理和维护工作站使用C/S模式, 可以修改各种类型的数据库和授权控制查询, 采用B/S模式浏览工作站, 使用IE浏览器, 访问所有数据和图像, 没有修改的权限。这减少了配电自动化主站系统的负担, 提高主站系统的数据安全性, 最大限度地提高主站网络覆盖系统的范围。

主站系统多用交换式的无线接口, 根据具体情况, 可以提供有一定接口的交换机, 服务器, 工作站等, 主站系统留有足够的接口功能, 支持和调度自动化系统, 负荷管理系统, 营销系统, 信息管理系统等接口实现信息共享。系统软件平台采用W i ndows2000服务器版本和SQL Sever2000企业版。

3.3 通信网络设计

目前我公司正在大力建设3G (第三代移动通信) 通信网络, 3G网络是实现智能电网的基础, 具有高速、双向、实时、集成等特点的通信系统。智能电网在数据采集、获取、保护和控制方面都需要此该系统支持, 通信系统的高速, 双向, 实时, 集成的智能电网为实时信息和电力交易动态的, 互动的大型的基础设施。该通信系统建成后, 不仅可以提高供电可靠性和资产的利用率, 而且电力市场的繁荣, 加强进攻力量地狱的程度, 提高电网的价值。您还可以监测各种干扰, 补偿, 功率流的重新分配, 避免事故扩大。

随着工业的芯片组列智能开关终端硬件, 除了考虑温度方面的要求外, 功耗越低越好, FTU必须考虑到户外密封, 不可能有散热孔。同时, FTU设置在柱上开关旁, 易受外界影响, 输入、输出功率和信号被用作抗干扰措施, 如抑制浪涌静电屏蔽, 爆发抑制方法, 也有相应的软件抗干扰算法。基于Mc Wi LL-3G无线通信接口通信, 通信适配。优先考虑的101和103中使用的通信协议, 协议的使用。根据实际的农村10k V网络, 使用分点收发模式的配电网自动化系统的通信方式。

4 实现的功能

此外, 可以实现实时监控的基本功能, 包括高级应用网络分析功能 (短路电流计算, 潮流计算, 负荷预报、网络拓扑、状态估计等) , 馈线自动化功能的馈线自动化功能;操作灵活、实用的故障, 终端设备支持故障信息自动上传模式, 对故障电流型, 电压型处理模式的支持;支持/调整/音/设置与整合, 集成控制;电流故障处理模式:故障定位和诊断的中间层实现, 实现故障的自动去除函数;一般在主站层实现的, 故障恢复处理功能, 采取的模式, 并最终由调度员做出最终决定;电压型失效模式不依赖于通信, 通过设置开关时间, 故障隔离和恢复控制功能的实现;通过变电站保护和户外信号源装置协调处理FA系统故障, 实现小电流接地系统故障处理系统支持网络;远程维护;主站系统留有丰富的接口功能, 支持和负载调度管理系统, 电能量采集系统, 自动化系统, 信息管理系统接口;

支持多种通信方式, 可以使用我们长距离传输解决公司的3G网络系统;终端设备可以使用csc-271系列, 它可以与主站系统匹配, 电源故障检测采集单和多线路故障定位控制的实现, 隔离和非故障区域, 区域恢复供电。

安装在地理信息系统 (GIS) 在配电自动化系统的基础上的:与调度自动化系统和生产管理MIS系统接口, 一旦线路发生故障, 可以自动切换到故障位置, 使用高速双向的3G通信网络和先进的GPS定位系统对现场和维修人员的车辆进行监控, 在时间内快速处理线路中出现的故障, 恢复故障点的传输通电。地理信息分层图形包括输变配线路, 地理背景, 各变电站一次接线图、通信线路走径图的信息, 和跨层交叉图层, 账户等信息, 图形信息, 如生产管理信息系统 (MIS) 与地理信息系统对大量用户信息, 如用户名, 账号, 地址, 电话号码, 用电量, 负荷, 供电优先级, 停电记录等进行处理, 容易对故障的影响范围进行判断, 将负荷统计和电力消费作为网络分析的基础;调度中心配电监控中心接到投诉, 停电后, 通过GIS系统调用系统函数和SCADA功能, 以确定故障的位置和影响范围, 操作顺序和合理的路径选择, 在处理工艺的进展, 并自动将相关信息系统的95598个;另, 配电网发展规划设计等功能还需GIS进行辅助。

5 结语

智能配电网的县级应用应基于最先进的第三代移动通信网络为支撑, 主要框架以10 k V电力系统为依托, 先进的智能化仪表, 传感器的使用, 数字控制和分析工具, 自动监测网络, 降低网络损耗, 优化网络性能, 电源自动预防, 一旦出现问题, 能够迅速恢复供电 (即“自我修复”功能) 电网和环境友好型为主要目标。

目前, 随着信息技术的迅猛发展, 农村电网的健康水平有了很大提高, 配电线路自动化提供了有力的技术支持。基于信息技术的配电自动化系统的使用将大大提高电网的运行状态, 更好地实现资源的综合利用, 将是一个步骤使农村配电网络的安全水平和供电可靠性。

参考文献

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[4]张伏生.电网线损理论计算与分析系统[J].电力系统自动化学报, 2002, 14 (4) :19-23.

自动化线路 篇7

1 配电线路自动化功能

要探究配电线路的自动化系统配置以及运行方式, 首先要了解应用自动化系统的作用, 体现出具体意义。其结构如图1所示。

(1) 实时监控配电运行状况, 对配电网络进行有效优化, 进而确保了配电网正常运行;一旦配电网莫名发生了运行异常或者出现了故障之时, 自动化系统就会快速将故障区段定位, 并且及时进行排查, 对故障区段进行隔离之时, 并不会对非故障区域造成多大影响, 这样就避免应部分故障而造成全局断电现象发生, 有效缩短了停电的区域面积。

(2) 合理控制电网中的无功负荷及电压水平, 有效增强设备的利用率, 改善了供电质量。

(3) 实现了自动抄表计算电费, 确保及时准确抄表计费, 增强了电力企业经济效益以及工作效率。

2 配电线路自动化系统配置

随着供电可靠性指标逐渐提升, 配电线路的自动化系统成为发展必然趋势。为了研究其系统配置, 本文就以某县城的供电公司作为研究案例, 探究其配电线路的自动化系统配置。在本案例中应用了基于FTU集中控制模式。该系统划分为主站层 (配电网监控与监控中心层) 、子站层 (配电监控子站) 、终端层 (配电终端设备) , 为了一个区域全部实施自动化系统, 就形成一个完整通信/控制分层, 具体设计如图2、3。

上图所对应的监控结构图如图3。

自动化系统各层之间应用通信系统构建出通信联系, 进而实现了各层间交换信息、协调工作, 形成有机整体, 共同实现配电自动化工作。某县城供电公司实行自动化主要是对配电网中柱上开关、重要配电变压器、开闭所等进行协调与监控, 通过自动化控制提升整体监控性能以及管理水平。

2.1 主站层

(1)主要功能;这一层主要功能就是负责采集与管理整个系统中各个子站所传来的数据;负责数据处理、事故报警、存储以及远程控制;隔离事故、恢复无故障区域供电等, 负责实现多个系统之间的数据共享;负责配电线路信息管理与维护。

(2)选择关键网络硬件;作为整个自动化系统中监控与管理最高层, 主站主要是由两台数据服务器、两个SCADA工作站、两台前置机、一个调度站、一个报表站、一个GIS网关以及一个实时网关共同组成。通过集成计算机硬件、软件系统, 实现整个配电网汇总信息、人机交互, 分析、控制操作及系信息共享等等功能。

其一, 选择服务器;作为网络核心设备的服务器, 选择时必须要考虑其运行可靠性与性能指标。本研究中依据配电系统的规模以及自动化系统控制目标, 就选用了SUN400/SUN500两种型号来满足要求。

其二, 选择网络用户工作站;该站要考虑到应用业务性质, 虽然不能够千篇一律, 但最好选用同样品牌便于维护, 当然也要考虑到用户的已有硬件资源。

其三, 选择交换机;在交换机的选择上就应该依据计算机网络的硬件配置, 选择配套的交换, 这样才能够实现计算机网络硬件与交换机的最优化结合, 实业务灵活性、安全性、可扩展性等各种特征, 当然还必须要考虑到系统扩充发展而留下余地。

其四路由器, 主要是用来连接逻辑上分开的业务网络, 通过路由器能够实现一个子网到另一个子网的传输, 实现网络信息流的过滤与分割。

2.2 子站层

该层属于自动化系统中间层, 使用在馈线回路、低压控制中心单元、配电柜中各种终端机中压以及变电站间隔层单元, 能够和配电主站及各种智能设备进行通信, 收集以及转发各种遥测与遥控数据, 识别、隔离故障以及恢复供电等。本研究中设立了两个子站, 现场所有信息都经过子站传送到调度中心, 子站设置在变电站中, 经过光纤和所属监控终端通信, 通过光纤网络的方式和主站进行通信。

2.3 终端层

终端分布在区域中配电线路上, 附属于线路柱上的分段开关、开闭所、联络开关、配电变压器, 用来采集与控制信号。柱上开关安装在远方控制终端, 远方检测柱上开关。本研究中总共应用了48台配电变压器, 用来对配电终端进行检测。同时还对某区域开闭所中运行的四条出线上安装馈线, 用来监控终端。

3 配电线路自动化系运行方式

当配电线路工作在正常情况下, 自动化开关中FTU就会持续进行检测, 并对开关的状态进行记录, 同时还记录线路的电压、电流等, 计算出有功功率、功率因素以及无功功率等各种运行参数。在开关的线路与状态发生异常现象时, FTU就会通过通信系统把异常信息反溃到主站上.主站上的DMS每间隔一定时间就会对线路上FTU进行轮询, 不断的将新信息送进信息数据库保存在历史数据库长, 值班人员只需要通过主站的大屏幕显示器查询相关数据即可, 还可以通过遥控对各线路开关进行操作, 改变其运行方式。一旦配电线路出现了故障时, 主站的DMS就会接收到FTU传递过啦的故障信息, 并且对故障进行检测与隔离并报警, 将相关FTU事件进行记录, 自动对故障隔离进行判断, 并给非故障段的负荷提供转换方案, 实施模拟校核, 并发出信息提请操作人员进行遥控操作或者主站的DMS系统实施即可。为了对运行方式进行研究, 本文以多电源多回路的供电方式作为例子进行阐述 (如图4) 。

当正常运行之时, 配电线路之间联络开关b、a、c、d都被断开, 而且这四条线路均进行独立运行。线路中每台开关上FTU检测、储存及计算开关的电压、电流等各个电量的模拟量参数以及触头的分合闸位置等参数, DMS就会对FTU进行自动查询, 对主站的数据库进行刷新与存储, 操作人员也可以实时查询或者遥控操作。假设瞬时性的故障点出现在线路A段II上, 那么开关e就会分闸之后重合;如果故障点出线在区段I上, 那么断路器1就会分闸后进行重合。假如线路A出现了永久性的故障, 断路器出线分闸闭锁, 自然线路A就会停电, 线路上的各个开关就会将异常信息快速上报到主站, 进而对故障进行检测与隔离, 并对负荷进行转供程序, 判断出故障的区段, 主站就会自动或者提请人工对故障进行隔离操作。将线路开关e分断, 对故障段进行隔离, 为非故障段却东负荷的专供方案。系统首先就会将线路B作为转供电源, 实施负荷的专供进行模拟校核, 校核后此方案成立, 就会制定出开关动作的次序, 操作人员通过遥控或者DMS会自动操作实施转供方案;假如经过了校核之后, 线路B承载不了非故障段的负荷, 系统就会重新选择另外的线路并校核, 一直到却东了最终转供方案之后才终止。

4 结语

本文所研究的自动化配置方案可以使用在各种供电配电线路上, 能够将故障线路自动的进行隔离, 自动回复非故障段的供电, 极大提升了配电线路的可靠性与自动化。同时主站应用开放式平台, 能够兼容各种高级应用软件, 能够横纵集成, 实现了变电站的综合自动化;PTU的检测功能, 能够有效制定检修计划。采取合理的运行方式不但能够消除永久性的故障, 还能够消除各种故障隐患, 保证配电线路的运行安全。

参考文献

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自动化线路 篇8

1 配电线路自动化系统的设计目标

对于配电网的自动化系统来说, 其设计的原则主要是为了对配电线路进行综合性管理, 因此, 配电线路自动化系统的设计目标如下:

1.1 实现配网线路的可靠性以及稳定性运行, 降低停电的时间, 缩小在停电过程中设计到的范围, 尽最大可能地减少由于停电而产生的有关损失。

1.2 对配电线路的相关设备的实际运行情况进行科学、专业监控, 并且对于配电网进行实时的检测, 从而确保配电网的相关事故得到准确、快捷的处理。

1.3 提升配网系统的整体管理以及运行的水平, 在数据化的信息系统基础上, 对配电系统的相关设备以及配电线路加强管理强度, 保证对配电系统的相关设备以及配电的线路实施管理的过程中及时、科学而又准确, 从而提升设备的使用效率, 增强配电系统的实际供电能力。

1.4 实现配电系统资源的共享, 在一定程度上优化配电决策, 提高系统管理, 提升配电的工作效率。

1.5 在以“总体规划、分布实施”为配电系统的原则的基础上, 实现市区全部范围之内的自动化配电系统。

1.6 在设计配电系统方案的过程中, 需要始终坚持实用原则和经济原则, 并且在确保配电系统的实施的可靠性以及经济性, 为配电线路自动化系统的设计提供科学而又成熟的产品与技术, 确保实施设备的质量, 确保设计的系统的可靠以及稳定。

为了实现上述配电线路自动化系统的设计目标, 我们需要对配电线路的实际结构以及配电的主要接线方式进行合理的优化与合理的分段, 与此同时, 对于配电线路的相关通信设备、自动化的配电开关以及主站的DMS软件进行科学的选择。通过以上操作实现具有灵活联络功能的配电线路, 消除有可能发生的瞬时性的故障, 隔离出有可能发生的永久性的故障, 降低计划检修频率, 减小由于故障而导致的停电范围, 减少停电的时间, 提升配电线路的可靠性, 提高配电网的实际运行水平, 进而降低配电线路的维护以及检修的工作量。

2 配电线路自动化系统的结构

2.1 配电线路的自动化开关

配电线路的自动化开关不仅可以考虑使用自动的配电开关和重合器, 还可以考虑使用真空开关和柱上SF6开关。然而, 依据各个地区所具有的配电网的主要特点, 同时充分地考虑到配电网未来的发展以及相关设备的提升, 一般情况下, 我们使用真空开关或者柱上SF6开关作为配电线路的自动化开关, 这是因为上述两种类型的开关均具有截断短路电流的功能, 因此, 使用这两种类型的开关可以对本级的故障段进行自主截断操作, 进而降低配电线路所发生的停电机会。与此同时, 这两种类型的开关的运行时间比较长, 具有一定程度的实际运行经验。我们在配电线路的开关中采用FTU, 从而构成配电线路的自动化开关, 由于FTU能够利用网络进行控制, 并且具有远动型通信接口, 因此, 其可以满足遥信、遥测以及遥控要求, 又由于FTU支持各种各样的通信方式, 所以它还可以进行电量的测量、记录开关动作的次数、提供编程的接口与接口的软件等操作。在配电线路的自动化系统中, 系统需要的各种信息经过FTU收集以后, 由通信系统向主站传递, 然后主站所下发的控制性命令再通过通信系统传达到FTU并执行。同时, FTU还能够对开关的磨损情况进行自动的监测, 进而将检测的信息上传给主站, 主站工作人员根据获取的相关信息安排线路的检修计划, 避免实行盲目的检修作业, 从而降低检修的时间, 减小检修的范围。

2.2 主站的DMS系统

在主站DMS系统中, 其主要软件如下:SCADA软件、故障的自动隔离软件、AM/FM/GIS软件以及转供系统软件等。主站DMS系统具有开放式的操作平台以及方便而又灵活的图形操作界面, 能够实现纵向与横向的集成。其中, SCADA软件不仅可以对配电线路进行遥信、遥测以及遥控操作, 还可以实现报警、模拟、监视以及数据记录等工作。而故障的自动隔离软件以及转供系统软件能够在故障发生以后对发生故障的区段进行准确的预测, 进而对故障区域进行隔离。对于AM/FM/GIS软件来说, 可以将配电线路相关的设备的具体位置、供电区域的数字化地图、配电系统设备的相关参数以及设备的实际运行情况进行针对性的对应, 进而实现系统运行数据的实时性以及可视性, 有利于管理好配电线路。最后, 对于一些高级的应用软件来说, 我们可以利用它们实现短路电流的计算、潮流计算、停电方案的分析、网络的重构以及开关操作等。在主站DMS系统中, 其基本配置如下:光纤Modem、PC工控机、输入与输出设备以及通信口等。

2.3 通信系统

对于通信系统来说, 其通信的方式主要使用的是主从与双环形的光纤通信方式, 我们知道, 这两种通信方式具有各自的优势, 双光纤的环形结构不仅能够节省光缆, 还可以克服由于故障而产生的影响, 具有较强的自愈能力。一般情况下, 通信系统主要包括有:主站端的主机Modem以及若干个具有FTU配置的从机Modem, 并且任何一个Modem都具有光纤的收发口, 利用两根光纤将其串接组成双光纤的通信环。通常情况下, 这两个通信环均进行作业, 有关的信号以相反的方向在两个通信环内进行传输。当通信环的光缆出现故障的时候, 光信号会通过故障点的两侧所具有的光纤Modem位置自发地进行返回, 从而确保正常的通信运行。

3 配电线路自动化系统的运行方式

在配电线路进行正常运行的过程中, 配电线路的自动化开关中所具有的FTU结构能够持久地记录以及检测开关的状态、配电线路的电压以及电流, 进而计算相应的功率的因数等系统参数。如果开关状态或者线路的参数发生异常, FTU可以通过通信系统把发生异常的信息传递给主站。主站的DMS系统在一定的时间范围内会对配电线路的FTU进行查询, 并且将获取的信息记录在案, 存进系统的历史数据库中。主站的工作人员可以在主站的显示器中, 通过区域地图作为查询背景, 查询上述有关数据, 进而通过对各路的开关进行遥控与操作, 控制配电线路系统的主要运行方式。如果配电线路出现一定程度的故障, 主站的DMS系统可以接收到来自FTU的故障信息, 并且启动相应的检测与隔离操作, 最后对于记录故障的FTU进行巡检, 判断是否实行故障隔离或者非故障段的负荷转供性方案。

如下图所示, 我们对配电线路自动化系统的运行方式进行具体分析。

A～D:变电站10kV母线;1～4:断路器;a～h柱上线路开关

在系统正常运行的过程中, 图中所示的开关a、开关b、开关c和开关d均处于断开的状态, 并且上述4条配电线路都是独立的。而当系统出现故障时, 如果该故障属于瞬时性的故障, 自动化开关会在分闸以后进行重合, 进而消除掉故障, 确保配电线路正常供电。如果该故障属于永久性的故障, 则出线断路器在分闸以后进行闭锁, 导致配电线路A出现停电现象, 然后线路中的各个开关向主站传递故障信息, 启动相应的故障检测以及故障隔离操作, 最终判断发生故障的区段。

4 结语

通过上面叙述我们了解到, 该配电线路自动化方案能够适用于各种各样的配电线路中, 并且可以对发生故障的线路进行自动式隔离与自动式恢复, 最大程度上提升了配电线路的可靠性和自动性。与此同时, 该线路的主站系统具有开放式的平台, 能够兼容一些高级的应用软件, 可以在系统发生故障以后很短的时间之内, 对故障的分支以及故障点进行准确定位, 进而排除系统再次发生永久性的故障, 保证配电线路运行的安全。

摘要：本文主要是以10kV的配电线路为例, 给出配电线路自动化的实施方案, 并研究多电源以及多回路的环形供电系统的运行方式。

关键词：配电线路,自动化系统,运行方式

参考文献

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自动化线路 篇9

关键词：10kV配电线路；线路故障；自动定位；自动隔离；电力资源；供电质量 文献标识码：A

中图分类号：TM714 文章编号：1009-2374（2015）15-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.15.074

现代化社会是电力资源广泛应用的社会，各行各业的发展都依赖于电力资源能源，而且随着人们生活水平的提高，对于供电服务质量也提出了新的要求，整个社会形成了对电力资源的依赖，10kV配电线路是重要的线路，其运行质量与工作水平都直接关系到供电服务效果，因此，必须加强对10kV配电线路故障的预防与处理，采用自动定期与自动隔离技术，对10kV配电线路故障解决和处理。

1 配电线路故障自动定位技术

配电线路故障问题是常见的问题，然而，故障定位检测包括两大方法：故障指示器、线路FTU。前者能够对线路故障进行分段定位，但是无法实现自动定位，这样就带来了定位难度，而FTU技术则可以发挥自动定位与隔离的功能，但是其造价过高，不具有普及意义。

可以将故障指示器同GPRS技术联系起来，共同发挥对配电线路的故障定位与监测，从而实现安全高效供电，其中主要包括以下设备：故障指示器、IPU、CM200以及用户监测信息系统，实际的工作原理图见图1：

图1 配电线路故障自动定位系统

1.1 系统结构介绍

第一，故障指示器。将其设在开关拒或者架空线的母排上，其中涉及到的运转流程与部件包括电流检测、数字编码、就地指示、发射单元等。具体的定位检测过程为：配电线路出现故障后，故障指示器就会接到故障信号被触动，并把故障信号以数字编码的形式，途径发射单元，最后传送至IPU。故障指示器具体的工作过程见图2：

图2 故障指示原理图

如果5-8区段出现故障问题，那么，1-5检测点（3点除外）都会出现故障信息，这样就能很快地实现故障定位。

第二，IPU。也就是信息处理单元，通常设置在线路分支环节，IPU能够接受故障编码信息，然后破解编码信息，再将其同信息处理单元地址结合，打造出一个综合地址码，通过无线通讯系统传播出去。

第三，数据处理与转发系统。其作用就是接收来自于信息处理单元的信息信号，并实施解码、解调，最后呈现出来。

第四，用户监控信息系统。对故障进行指示并定位，而且同GIS系统一道，共同打造出一个独立的软件子系统。其中涵盖两大系统，分别是配网故障监测与定位系统与图形编辑系统。前者能够达到对配网运行情况与故障问题随时检查、控制，并准确地对故障点定位，为线路的维修创造有利条件；后者则发挥着对配网图的修改与编辑的功能与作用。

1.2 故障自动定位系统的运行原理

一般来说，单相、相间接地短路故障问题的定位与检测场用到这一技术。配电线路出现故障问题时，故障指示器会自行反应，发出红色警示，对应传播一种无线调制编码信号，信息处理单元接受到这些编码信号后，进行解调、解码，随之把信息处理单元的地址码信息与编码信息进行综合，再通过编码调制，最终传播发送，这些信号被数据处理与转发系统接受，再被解调，再将解调后的信息发送到通信主站，再实施解码，最终信息被传入监控中心的线路故障计算机系统，计算机系统对所接收的信息信号通过逻辑运算、归类编辑等，最终对故障点定位，并将这一点显示在电子地图上面，为维修处理提供清晰思路。

2 配网故障自动隔离技术

在自动定位系统发挥定位功能以后，如果不及时进行隔离处理，容易导致整个供电系统供电中断，因此，在自动定位技术应用的同时，也要采用隔离技术。

对于10kV配电线路来说，为了确保故障发生时继电保护具有一定的灵敏度，使得配电线路整体上都进入被保护状态。然而，这样往往会导致整个线路供电中断，这是因为配电线路上下级保护之间往往是交替配合的。针对这一问题就要在自动定位技术基础上选择自动隔离技术，通常智能型分界负荷开关隔离系统是正确的

选择。

2.1 隔离系统功能

第一，单相接地故障。对于这一类型的故障，一般实施自动切除，也就是一旦出现单相接地故障时，分界开关会主动分闸，将故障性线路隔离出来，其他支线依然正常运转。

第二，相间短路故障。通常采用自动隔离的方法，当故障发生后，分界开关在变电站出线保护跳闸后即刻分闸。变电站重合后，发生故障的配电线路则会被单独隔离开来，同样其他支线正常运转，用户也会持续享受供电服务。

第三，故障定位快。在分界开关的分界定位与保护下，只有保护范围内的用户才能停电，而且倘若此时用户能够积极上报情况，供电部门则会立刻亲临现场解决问题，而且如果再在分闸开关基础上安装一套通讯系统，故障问题信息则会更加飞速地得到反馈和处理。

2.2 系统运转原理

智能分界开关中通常安装两相电流互感器，及时供给电流信息，这样既达到了用户的用电负荷，又能有效监测配电线路的工作情况。当开关界内出现短路问题时，能够监测识别故障电流。开关中安装电压互感器，能够有效监测线路电压，同时为控制器供应电源，不需要额外链接电源，也能够达到保护的目的，同时开关内安装了零序电流互感器，单相接地故障发生后，非常微小的零序电流信息就能流出，从而为控制器提供保护判断的参考。

如果开关界内出现相间短路问题，通过对比两相数值来分析是否存在故障问题，这两项数值为：控制器监测得出的电流值、相间短路故障设定值，对应也会将短路故障问题记录下来。变电站重合以后，发生故障的线路已经处于隔离状态，其他用户依然能够正常用电。在分界开关的动作控制下，故障问题发生后，控制器中的警示设备会不断给予提醒，从而为故障检修人员提供有利条件。

3 实际运用成效分析

无论是故障自动定位系统还是隔离系统，经过在10kV配电线路中运用，事实证明效果明显，这两大自动系统的运用一方面减少了故障巡查人员的工作量，另一方面也提高了故障问题解决的效率，确保了供电的持续。更重要的是这一系统体现出构造简单、安全，运行方便等优点，特别适用于低压配电线路，对于10kV配电线路故障诊断效果十分明显，不仅能有效定位故障，及时解除故障，同时也能维护非故障区域的正常用电。

4 结语

10kV配电线路故障自动定位系统与自动隔离技术，在故障问题诊断、分析与处理方面发挥了十分重要的作用，提高了供电的安全性、可靠性，同时也节省了配电线路故障处理成本，特别适用于解决10kV配电线路故障问题，是一项值得深入发展与推广的技术。

参考文献

[1] 黎莺.浅谈配电网自动化系统线路故障自动隔离功能[J].中国新技术新产品，2009，（12）.

[2] 张焕峰.配电线路故障的快速切除与隔离技术初探[J].电子制作，2013，（21）.

[3] 杨琦.线路故障自动定位系统深化应用[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2014，（3）.

作者简介：陈伟森（1977-），男，广东江门人，广东电网有限责任公司江门供电局工程师，研究方向：配电运行

管理。

自动化线路 篇10

随着经济及科技的不断发展, 电力系统发展逐步打破了传统供电模式, 朝着更加自动化、智能化的发展趋势。在实际应用过程中, 电力系统及其配电线路自动化运行不仅解决了传统供电不稳定的情况, 提高了供电的安全性与持续性, 还明显推进了电力企业经济建设的稳定发展, 对于提高电力企业经济效益和社会效益具有十分重要的现实意义。

2 电力系统及其配电线路自动化概念分析

2.1 相关概念

电力系统自动化即通过对信息化技术的应用, 对系统中的数据以及信息等进行自动化处理, 并对其进行综合管理与控制的一种技术。电力系统自动化的实现, 对于电力领域管理效率的提高具有重要价值, 与此同时, 还能够有效的降低故障发生几率, 提高系统中设备运行可靠性。众所周知, 电力系统需要不间断的运行, 才能维持社会的运行, 而在长期的运行过程中, 产生故障的几率必定会增加。电力系统自动化的实现, 可以实现对系统运行状况的实时监控, 一旦发生故障, 工作人员能够及时感知, 并对其加以处理, 将故障的影响范围缩小, 避免对社会造成更加严重的不良影响。

2.2 发展现状

随着科学技术的不断完善, 电力系统也结合了现代化的新技术, 向自动化、智能化的方向发展。电力系统自动化技术是指在电力系统的核心位置安装一套计算机系统, 利用这套计算机系统对电力系统的运行进行监督与控制, 从而实现电力系统的自动化管理。目前, 电力系统自动化技术主要应用在发电厂、变电站、配电网这三个方面。发电厂中的电力系统自动化技术主要应用三个方面, 分别是运行单元、控制单元和以太网;变电站中的电力系统自动化技术主要表现在变电站二次设备的优化和重组方面;配电网中的电力系统自动化技术主要针对运行参数的检测与采集方面, 对这一过程进行科学的控制与调整, 尽可能的满足用户在各方面的需求。

3 配电线路自动化建设原则

3.1 适应性原则

基于配电线路运行特点, 因为其与用户保持直接联系, 如果其不能满足实际应用需求, 则代表建设效果不当。现在我国提高了对配电线路建设的重视, 设备容量与线路长度方面均有很大程度的提升, 可以更好的适应我国发展形式。但是对于不同地区还存在一定区域差异, 为缓解此类问题, 必须要根据当地实际情况, 选择合理性与适应性高的技术, 不得单独模仿成功案例, 缩小因不适应产生的局限性。基于因地制宜理念, 从区域需求出发, 保证充足的建设资金, 在满足用户实际用电需求基础上, 提高供电系统运行可靠性。

3.2 健全性原则

为降低自动化建设与技术应用的难度, 需要遵循循序渐进的原则, 既可以保证各项功能的健全性, 同时还可以降低建设难度。对配电建设基本要求进行分析确定, 总结以往建设工作经验, 将自动化技术应用划分为三个部分, 即初期阶段线路电压控制设备与组配开关建设;中期阶段供电各支线配电开关、控制和通信设备, 实现合理调配;后期阶段通信功能完善, 利用微机控制运行信息, 对整个配电线路运行进行自动化管理。

3.3 控制性原则

对电力系统配电线路进行自动化建设, 核心目的就是提高系统供电质量, 这样在选择自动化技术时, 就需要以满足目标为基准, 并搭配合理性和操作性高的技术方案, 降低系统建设难度的同时, 提高系统自动化水平。传统技术方案内, 经常会应用重合断路器, 对配电设备功能的影响比较大, 并且部分设备还具有延时功能, 这样在系统运行过程中如果出现故障时, 可以应用的时间比较少, 并且分析故障所需时间会小于合闸时间, 对供电连续性影响比较大。落实控制性原则, 即通过对电流的控制, 消除此类问题的发生, 提高系统供电可靠性。

4 电力系统及其配电线路自动化运行相关功能及应用分析

4.1 电力系统及其配电线路自动化运行相关功能

4.1.1 对配电线路运行进行实时监控

配电线路在运行中可能会出现问题, 而传统的配电线路运行管理方法无法及时发现问题, 导致配电线路运行缓慢。电力自动化技术可以很好的解决这一方面的问题, 电力自动化系统可以自行对配电线路内部运行进行监控, 例如对设备的监控, 其能够对每一台设备进行监控, 及时发现问题, 并将各种数据反馈给工作人员, 使其能够及时对设备进行维修, 节省检查故障的时间, 提高配电线路的运行速度。电力自动化系统还可以将配电线路的数据收集, 并进行数据反馈, 实现数据的共享和交流, 进而提高配电线路的技术。

4.1.2 实现馈电线路的自动化

将电力自动化系统应用到配电线路运行管理中, 其能够对配电线路中出现的问题进行准确反应。馈电线路自动化指的是在变电站出线到用户设备之间的电路的自动化。在事故发生时, 能够第一时间对出现问题的线路进行故障检测并进行故障维修, 同时将其进行隔离, 利用其他线路代替出现问题电路, 实现对电路的控制, 避免因为故障而造成大面积停电的事故。同时电力自动化系统在配电线路运行管理中的馈电线路自动化还体现在用户检测方面, 电力自动化系统能够对配电线路中的用户进行数据检测, 确定网络中用户使用的便捷程度, 同时对用户平台进行优化, 方便用户使用。

4.1.3 实现电力的合理调用

我国虽然在大力发展电力事业, 但是电力使用量不足的情况时有发生, 因此, 实现电力配置是配电线路运行管理的一大问题, 而电力自动化系统能够对这一问题进行缓解。电力自动化系统能够对整个配电线路络进行负荷监控, 进而发现网络中用电紧张的地方, 并自动将其他地方的多余电量进行调用, 通过电能的科学配置, 缓解电力紧张。在用电高峰期时, 检测配电线路运行是否顺畅、负荷变化等, 针对实现配电线路电量使用效率的最优化。

4.1.4 实现停电自动化管理

当配电线路出现问题必须停电检修时, 电力自动化系统能够自己划定停电范围, 并进行停电, 不需要工作人员手工停电, 在停电以后, 电力自动化系统依然可以运行;在故障维修完成以后, 其能够对故障点进行模拟, 确保故障点已经恢复正常, 并及时恢复用户的正常用电。

4.2 配电线路自动化运行的具体应用方式

4.2.1 对工作人员进行仿真培训

配电线路是一个大型的网络, 其运行需要有较高素质的工作人员进行工作, 而工作人员在正式进行工作之前是不能在配电线路中进行实习的, 因为实习中出现任何问题都有可能影响配电线路络的正常运行, 而电力自动化系统在配电线路络中的使用很好的解决了这一问题。电力自动化系统拥有仿真技术, 工作人员可以利用电力自动化系统中的仿真功能进行技术培训, 由专业的技术人员在电力自动化系统中建立模拟的配电线路络, 然后再对工作人员进行技术培训, 这样既能使工作人员得到良好的技术培训, 提高工作人员专业素质, 还能进一步保障工作人员的人身安全。

4.2.2 利用计算机技术对进行配电线路运行管理

配电线路络要为用户提供优质的供电服务, 以便用户更好的生活。优质的供电服务主要是指电力的质量和电力的连续性, 电力自动化系统在配电线路中的应用能够很好地实现这两个方面, 电力自动化系统能够实现各种数据的信息化, 利用当代先进的计算机技术, 将各种信息进行整合, 并对设备进行监控。电力自动化系统对配电线路中运送的电量进行质量检测, 并将数据输出, 实现信息化, 帮助工作人员对电力进行控制;在配电线路中运用计算机技术, 对设备进行监控, 在工作人员维修时, 电力自动化系统利用计算机技术将电路修改, 使用备用线路实现电力的传输, 保证配电线路的正常运行。

4.2.3 自动定位寻找故障位置

配电线路络的覆盖范围广泛, 并且在不同地区的网络覆盖形式不同, 在传统的配电线路络中, 当配电线路络出现问题时, 只能人工寻找故障地点, 在工作人员寻找故障时只能停电以便工作人员检测, 当配电线路覆盖范围广泛时, 增加了检修工作量和停电时间。而在电力自动化系统中有自动定位系统, 在出现故障时, 其能够自动找到故障位置, 然后进行定位, 并将位置传送给工作人员, 有工作人员按照传送的位置进行维修, 这样便能提高配电线路的工作效率, 减少工作人员的使用。

5 结语

随着社会的不断进步, 对于电力企业的发展也提出了更高的要求, 不仅要满足电力用户对供电持续性和安全性的需求, 还要推动电力系统向自动化和智能化的方向发展, 不断提高电力系统的自动化水平, 明确电力系统的发展趋势, 对电力企业未来的发展有很大的帮助。

参考文献

[1]张秀菊, 张剑枢.电力系统及其自动化技术的应用探讨[J].信息化建设, 2015 (11) .

[2]许华淳.关于电力系统配网自动化技术探讨[J].科技展望, 2016 (02) .