供电输电配电综述范文第1篇

【摘要】配电网评估系统的建立对配电网具有重要的指导意义，而精确全面的需求分析是配电网评估系统设计与开发的关键。本文首先对配电网评估系统的业务功能进行分析，提出了其业务需求特点，接着本文利用数据流图分析了配电网评估系统的数据特点，设计了总体数据流图和各模块间的数据流图。本文所做的需求分析工作能够为配电网评估系统的设计与开发提供一定的指导意义。

【关键词】配电网评估;软件开发;需求分析

1.前言

近年来，伴随着城市建设与分布式发电的飞速发展，配电网的现状与高速发展的电力供求需求产生了相当大的矛盾。智能电网的出现与建设、分布式发电的并网、城市高可靠性供电的需求等等，这些日趋重要的因素对配电网的规划与运行提出了更严厉的要求。一方面，需要提高配电网的供电可靠性、电压质量和经济性;另一方面，还要求加强网络结构水平，提高配电网网络的供电能力;另外，还要求配电网借助信息通信网络和自动化装置实现电网信息的传输与共享以及电网运行控制的高自动化程度。因此，需要在配电网规划设计阶段对决定配电网的运行水平的各个方面进行详细地优化与设计，找出配电网运行的受限因素，弥补配电网结构与运行的短板，使其更好地为国民经济发展提供可靠的保障。为了实现这一目的，首要的就是对配电网的现状进行综合评估，故配电网评估系统的开发亟待开展，配电网评估软件需要进行全面、详细且具有针对行的需求分析。本文对配电网评估软件的业务需求和数据需求进行了详细地分析。

2.业务需求分析

业务需求是指目标客户对待开发软件系统的设计和目标所提出的高层次要求。业务需求就是系统目标，它必须是业务导向、可度量以及合理可行的。业务需求直接决定了软件开发的最终目标，是决定了客户最终体验的关键环节。

配电网评估系统是集基础数据输入、自适应权重体系计算、基本指标的计算与评分、综合指标评估、网络结构水平评估、供电能力评估、设备运行水平评估、总指标评估和评估报告输出九项功能在内的综合系统。配电网评估系统的主要业务描述如下：

（1）基础数据输入：能够实现电网公司EMS、SCADA数据格式，自定义数据格式等基础数据的识别和存储。

（2）自适应权重体系计算：能够建立配电网评估指标体系，能够根据多位专家的评分标准，计算出自适应权重体系的基础值，同时能够基于基础数据的完善程度实现权重体系的自适应修正。

（3）基本指标的计算与评分：能够根据各基本指标的计算公式与评分标准，实现所有指标的计算与评分，并存储到数据库中。

（4）综合指标评估：基于基本指标评估结果和修正后的权重体系，分别计算供电可靠性、电压质量和经济性等三个子指标，进而计算出综合指标。

（5）网络结构水平评估：基于基本指标评估结果和修正后的权重体系，分别计算变压器接线水平和线路结构水平两个子指标，进而计算出网络结构水平指标。

（6）供电能力评估：基于基本指标评估结果和修正后的权重体系，分别计算负载能力和转供能力两个子指标，进而计算出供电能力评估指标。

（7）设备运行水平评估：基于基本指标评估结果和修正后的权重体系，分别计算装备技术水平和设备运行状况两个子指标，进而计算出设备运行水平评估指标。

（8）总指标评估：基于综合指标、网络结构水平指标、供电能力指标、设备运行水平指标以及修正后的权重体系，计算出配电网评估的总指标。

（9）评估报告输出：根据以上评估结果，对权重体系、基本指标计算值与评分、综合指标、网络结构水平、供电能力、设备运行水平和总评估指标等计算结果以固定的报告格式输出，并分析配电网存在的典型问题及改进建议。

3.数据需求分析

数据流图（Data Flow Diagram，DFD）是一种图形化设计技术，其从数据传递和加工角度，以图形方式来表达系统的信息流和数据流在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化设计方法的主要工具。为了表达数据处理过程的数据加工情况，需要采用层次结构的数据流图。本小节利用数据流图分析描述系统以及各功能模块的数据流动情况。

（1）系统顶层数据流图

顶层数据流图中，待开发软件系统用一个过程来表示，分析工作主要集中于待开发系统与其使用角色间的数据流动，即其输入输出数据。用户向配电网评估系统提交评估请求单，并根据相应模块功能输入基础数据;配电网评估系统向用户返回评估结果列表和评估报告;电力工程师向配电网评估系统输入评估指标体系表;系统管理员与配电网评估系统进行交互，负责用户与数据库信息的维护。系统顶层数据流图1所示。

图1 系统顶层数据流图

（2）各功能模块的数据流图

各功能模块的数据流图是对顶层数据流图的细化，详细描述了每个功能模块的输入输出数据，形象地展示了各功能模块间的数据流动情况。基础数据输入模块接收用户输入的基础数据，输出基础数据表并存储;自适应权重体系计算模块接收电力工程师输入的评估指标体系，输出修正后的权重体系并存储;基本指标计算模块根据基础数据表和内置的计算公式计算得到基本指标的计算结果并存储;综合指标评估模块、网络结构水平评估模块、供电能力评估模块和设备运行水平评估模块分别根据基本指标评估结果和修正后的权重体系计算得到各自的输出结果;总指标评估模块的输入主要包括综合指标评估结果、网络结构水平评估结果、供电能力评估结果和设备运行水平评估结果以及修正后的权重体系，其输出总指标评估结果并储存;各本地数据均存储至数据库中，保存为本次评估的详细数据;评估报告输出模块通过读取数据库中的详细数据，输出评估结果列表和评估报告。各功能模块间的数据流图如图2所示。

图2 各功能模块间的数据流图

3.结语

为了建立全面、真实而准确的配电网评估系统，本文对该系统软件设计与开发的业务需求和数据需求进行详细的分析。首先，从基础数据输入、自适应权重体系计算、基本指标的计算与评分、综合指标评估、网络结构水平评估、供电能力评估、设备运行水平评估、总指标评估和评估报告输出九项功能出发，详细地分析了配电网评估系统的业务功能需求;然后，利用层次结构的数据流图分析描述了系统总体以及各功能模块的数据流动情况。本文所做的业务需求分析与数据需求分析工作能够为配单网评估系统的软件设计与开发提供有益的参考。

参考文献

[1]张超，王主丁，王骏海等.配电网评估指标体系分析研究及评估软件开发[J].供用电，2012，29（6）：1-7.

[2]韩震焘，黄志伟，葛少云等.城市配电网综合评价体系[J].电网技术，2012，36（8）：95-99.

[3]肖峻，高海霞，葛少云等.城市中压配电网评估方法与实例研究[J].电网技术，2005，29（20）：77-81.

[4]李晓辉，徐晶，李达等.基于层次分析的配电网可靠性评估指标体系[J].电力系统及其自动化学报，2009，21（3）： 69-74.

[5]肖峻，崔艳妍，王建民等.配电规划的综合评估指标体系与方法[J].电力系统自动化，2008，32（15）：36-40.

[6]Q/GDW565-2010，国家电网公司.城市配电网运行水平和供电能力评估导则[S].2010.

作者简介：

任敬刚（1972―），男，山东东营人，技师，主要从事电力系统调度等方面的工作。

供电输电配电综述范文第2篇

【关键词】配电网 电能质量 电容器 综合优化 无功补偿

1 概述

西北地区面积广阔，用电不集中，大量新能源并网，存在着电网结构不合理、供电半径大、馈线线路长、导线截面细、无功补偿能力不足等问题。同时由于配电配网使用大量的农业机械，农业机械几乎都是感性负载，负载无功比例大，导致农网无功污染严重，可靠性受到极大的影响。西北电网负荷变化明显，全年不同时间段和不同季节，其电能质量呈现不同的特性，导致配电网的无功需求量经常波动，并且波动范围大。由于以上原因，西北电网呈现以下显著特征：一是电网建设基础薄弱，偏远地区农网配置低，末端电压随着季节出现阶段性偏高或偏低现象；二是电网老化快、电能质量差、供电不稳，三相不平衡现象严重；三是配电网线损大，故障多，输电成本高。因此，保证配电电网电压质量成为需要解决的首要问题。

2 西北地区配网电能质量优化设备现状

西北地区配电网无功补偿装置绝大多数采用并联电容电抗器投切方式，也有少量采用可控硅平衡电抗器调节方式（SVC），配电网无功补偿装置多集中于10kV以上线路，而极少有0.4kV配电网加装无功补偿。相比于0.4kV电网的无功补偿，目前加装于10kV线路的无功补偿装置，虽然对降低配电网的线损帮助不大，但可集中补偿，单机容量大，安置于变电室内部，安装方便，维护工作量小、成本相对较低，目前被普遍采用。而在0.4kV电网加装传统电容投切无功补偿装置，存在如下问题：设备单机容量小、造价高；安装位置分散，难以维护，易过补偿或欠补偿；终端电网工况复杂，补偿装置易发生谐振，故障率高；电容器寿命短，运行成本高；无功功率固定或阶梯补偿，难以适应用电设备无功的大幅度变化。

3 基于IGBT技术的电能质量综合优化装置（MEC）技术原理

电能质量综合优化装置（MEC）的基本原理是由大功率电力半导体器件IGBT构成的桥式逆变器电路，采用PWM空间矢量控制，并联连接在0.4kV配电网线路上，其等效为一个输出电压、电流、相位可调的电压＼电流源，向电网发出或者吸收无功电流，并可输出叠加有高频成分的电流波形，以抵消电网线路中的高次谐波。达到改善电能质量的目的。

电能质量综合优化装置（MEC）由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路（由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成）。其中，指令电流运算电路的核心是检测出补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量，因此有时也称之为谐波和无功电流检测电路。补偿电流发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流。

电能质量综合优化装置MEC应用系统原理为：变电站将输电网高压降为10kV，经1#、2#……N#变压器（10kV/0.4kV）向最终用户供电，传统方案是在变电站变压器10kV出口加装无功补偿装置，如并联电容、SVC或SVG，使用该方案时，10kV配电网线路存在大量无功电流，无功电流经1#-N#变压器流入最终负荷。采用MEC电能质量综合优化装置后，变电站变压器10kV端将不需要向低压配电网提供无功，10kV配电网线路功率因数接近于1，只存在有功电流，负荷及1#-N#变压器所需要的无功电流全部由MEC装置提供，10kV/0.4kV配电网变压器的最大容量得以有效利用。同时，由负荷产生的高次谐波、电压闪边、三相不平衡等影响电网质量及安全性的问题，都通过MEC装置得到解决，变电站将只负担有功功率的传输，有效容量得以大幅度提升。

4 配电网电能质量综合优化装置（MEC）的应用效果

4.1 配电网电能质量综合优化装置（MEC）的现场应用

某台区负荷是三相生产用电与单相负载混合用电，由于单相用电的不同时性及临时性，导致台区三相不平衡问题突出。针对这种情况，我们进行了电能质量优化装置（MEC）改造，并利用台区配变集采系统连续采集安装前后十天同一时间段数据进行对比，效果如下：

（1）三相不平衡治理情况：三相电流不平衡度由安装前的34.1%下降至9.4%，满足变压器运行规程不超过15%的要求。台区三相电流不平衡问题得到有效治理。同时改造前台区三相负荷不平衡导致的中性点电压偏移，三相电压差别较大，常超上限和越下限。电压在240V以上的情况时有出现，最高到248.5V；台区电压低于220V情况经常出现，最低到211V。装置投入后台区电压超240V的情况很少出现，最高到241.1V；没有出现电压低于220V的情况。

（2）无功功率治理情况：台区本身无功缺口较小，在10-20kvar之间，装置投入运行后补偿无功的速度很快，台区无功功率基本在-1.0kvar至-2.0kvar之间。装置无功投入超出了负荷侧需求，需要控制无功输出。

4.2 配电网电能质量综合优化装置（MEC）节能效果分析

电网线路及变电电能损耗约为发电厂总输出电量的15%左右，其中配电网的线损约占8%以上，0.4kV配电网加入MEC电能质量综合优化装置后，根据类比数据，可降低电网线路、变压器等损耗4%以上。

以一台200kVA的10kV/0.4kV配网变压器为例，西北地区一般低压配电网变压器运行功率因数为0.7～0.8，按0.75计算，该变压器实际输出有功功率150kW，实际输出无功功率132kVar，装配一台150kVA的配电网电能质量综合优化装置（MEC），即可实现无功完全补偿，按节电率最小4%计算，年运行时间8000小时，则年节约电量约为48000度，节约电费（每度按0.4元计）19200元。

5 结语

综上所述，对低压配电网采用基于IGBT技术的电能质量综合优化装置（MEC）改造，经前后测试对比，补偿的效果显著，达到即无功补偿又治理谐波的目标。是改善西北地区配电网质量问题的有效途径。有利于大幅提高配电网实际输电容量，提高配电网变压器运行的安全性及工作寿命，节约配电网建设费用。

参考文献：

[1]陈志业，尹华丽，.电能质量及其治理新技术[J].电网技术，2002年07期.

供电输电配电综述范文第3篇

关键词：输配电系统规划；遗传算法；最短路算法；启发式方法

1、引言

从物理或数学意义的角度讲，不同电压等级网络的综合规划对获得全局最优解，得到总体上最大的经济效益是必要的。然而，输配电系统的同时综合规划长期以来并不被人们所重视，在实践中，人们普遍采用将各电压等级系统分层规划的策略。造成这种状况的原因主要是：

①输配电系统的网络结构不同，进而导致优化算法不同；

②各电压等级综合规划导致问题规模激增。另外，各级电网的分层管辖也是造成分层规划的一个实际原因。

本文对多电压等级、不同网络结构的输配电系统综合规划问题进行了研究，提出了基于知识的最短路遗传算法的解决方法[1].文献[1]利用最短路遗传算法求解了配电系统重构问题。实际上，网络规划问题与网络重构问题可被看成一类问题，只不过是弧费用的计算方法不同而已，即规划问题的弧费用需要用分段函数来表示，从而考虑固定投资和不同的线型。

2、不同电压等级的开环系统综合规划

在电力系统中，为了避免电磁环网，高中压配电网必定是开环运行的。这时就能利用能生成树状网络的最短路遗传算法来求解不同电压等级的开环系统综合规划问题。对于规划问题中根据安全性和可靠性的要求需要闭环设计的系统，可以先应用本文的方法得到树状网络，然后采用文献[2]的方法进行专门的联络线优化，以构成环网。最短路遗传算法是在同一个电压等级中实现的[1]，这样才能直接将负荷潮流迭加到各弧的流量上。对于多电压等级系统，只需仿照标幺值计算的原理将各电压等级的电气量折算到某一选定的电压等级上，就可以采用最短路遗传算法进行网络的全局优化。

3、开环与非开环混合输配电系统综合规划

如果需要进一步将开环与非开环系统综合规划，或配电系统允许弱环运行，最短路遗传算法就不能直接应用了。

但是，经过下述2个改变以后，最短路遗传算法即可近似地求解上述问题了。

3.1节点入度限制

首先，应允许在不需要放射运行的节点构成环。这可通过检测和限制节点入度数的方法来实现。最短路遗传算法中，在形成寻路网络Gm时，当某个中间节点k的入弧数Nin-x-m=1时，则其余指向该节点的有向弧（潮流必为0）均舍弃，这保证了最终形成的网络为放射状。现在，对每一节点规定最大入弧数，即最大入度Nin_k_MAX，若节点k属于放射状运行系统，则令其为1，否则令其为该节点最大允许的进线数。Nin_k_m记录节点k入弧数的变化情况，其初始值为0，并有机会逐渐增加。当时，其余指向该节点的有向弧（潮流为0）均舍弃。即实现了不同运行方式系统对网络结构的要求。经过以上改进的最短路遗传算法就可以解决开环与非开环系统综合规划在网络结构方面的要求。虽然，从原理上说它得到的只是较优解。

但可证明当各负荷大小趋近于0时，这种方法得到的解就会与全局最优解一致。当负荷越大时，其解越可能偏离最优解，因为此时该负荷有很大可能是由多个实际电源点供电。由于负荷通常在较低电压等级，而允许成环网运行的网络是在很高的电压等级，且低压负荷的容量比高压环网系统中元件的容量要小得多，所以，可近似地认为负荷点是由一个（实际）电源点供电，因此用最短路遗传算法获得的解将接近于实际最优解。

3.2有功潮流

由于网孔的出现，使得以负荷复电流（或功率）直接迭加构成线路中潮流的方法失去了合理性。因为只有一个虚拟源点，对于同时由2条以上供电路径供电的节点来说，可能会导致矛盾的节点电压。为了避免这种情况，此时可只考虑有功功率的优化。实际上对于允许环网的系统规划问题，现有的方法[3]也全是只考虑有功优化，而无功配置和电压控制由专门的无功优化来完成。这是因为：一方面，无功设备的投资一般要比线路、变压器和有功电源的投资小得多；另一方面，无功潮流在一定程度上可独立于有功潮流的控制。

4、基于知识的高效最短路算法

尽管最短路遗传算法不会有维数灾问题。

但是基本的Dijkstra最短路算法的计算时间复杂性是O（N2），其中N是规划问题的网络流模型的节点数，因此，基于最短路算法的局部优化算法的计算时间复杂性是O（N3）（认为负荷数与节点数成一定比例）；若遗传算法的种群个体数和最大代数取固定值，则最短路遗传算法的计算时间复杂性是O（N3）。可见随问题规模的增大，最短路遗传算法的计算时间也将很长。实际上，直接在输配电系统规模非常庞大的网络上利用常规的最短路算法为某一个负荷点寻找供电路径是很不必要的。对于一个负荷点来说，整个系统中可能为其供电的元件只是很小的一部分。如果能根据输配电系统的实际信息把这一小部分元件提取出来后再应用最短路算法，则最短路算法的寻路时间将大大缩短。而由前面的分析可知，最短路算法的计算时间复杂性决定了整个算法的计算时间复杂性。我们称这个被提取出来供寻找负荷m的最经济供电路径的网络为寻路网络Gm.用以提取寻路网络的方法应具备以下特点：

①易于计算机实现。

②在保证不丢失最优解的基础上，尽可能缩小寻路网络。下面，以一个实例来说明如何实现基于输配电系统知识的最短路算法。

若现有10kV，66kV，220kV，3个电压等级系统，要寻找负荷m的最优供电路径，则可按以下步骤提取寻路网络Gm.

（1）将输配电系统按电压等级分层，负荷点通常在最底层10kV层，虚拟电源点在最高电压等级层220kV层。

（2）定义元件Aij到负荷点m的距离为式中为元件Aij的起点坐标；XB-ij、yE-ij为元件Aij的终点坐标；Xm、Ym为负荷点m的坐标；Kij-m为元件Aij到负荷点m的距离调节系数，通常取1，可用于考虑一些特殊供电情况。按最大供电半径Rm选择出可能给负荷点m供电的10kV区域：若10kV元件（线路、变压器或变电站）与负荷点m的距离大于Rm，则认为其不可能为m供电，因此不加入寻路网络。反之，则将相应的元件加入负荷点m的寻路网络。

（3）通常希望尽可能通过具有主干线型或可靠性高的主干网络传送电能，并且减少电能在主干线型和次要线型间的转换。因此，规定最大精细寻路半径rm.在此半径之外，凡是具有非主干线型或位于次要分支线路或非主干路由（对于规划问题由于许多路由上线型未确定，因此这里用“非主干路由”一词）上的元件都不加入寻路网络，而在此半径之内的元件全加入寻路网络。

（4）经上述步骤形成的10kV系统范围内的寻路网络Gm_10包含有若干66kV/10kV变电站，它们对于10kV负荷点m来说是可能的供电点，而对于66kV系统来说是可能的负荷点。对这些变电站的每一个均采用与步骤（2）、（3）类似的方法，可得到其在66kV系统范围内的寻路网络，这些网络的并集构成负荷m在66kV系统范围内的寻路网络Gm_66.

（5）同理，Gm_66中所包含的220kV/66kV变电站也可看成220kV系统的负荷点。采用与步骤（4）同样的方法可获得负荷点m在220kV系统范围内的寻路网络Gm_220.当然，Gm_66中也可能包含发电厂，此时，可认为其是通过一条无损耗、无费用的虚拟弧，由设于220kV系统的虚拟源点供电。

（6）获得负荷点m在整个输配电系统的寻路网络为显然，经过以上步骤处理后，得到的负荷点m的寻路网络Gm要比初始的整个网络要小得多，因此最短路算法的计算量也将大大缩小。

5、结论

本文对多电压等级、不同网络结构的输配电系统的综合规划问题进行了研究。在解决了电压等级折算问题后，给出了基于最短路遗传算法的纯开环输配电系统综合规划的方法。以此为基础，通过控制节点出入度，并且只针对有功潮流进行优化，又提出了开环与非开环混合的输配电系统综合规划问题的近似解决方法。为了解决输配电系统规模大而造成的计算量问题，给出了基于输配电系统知识的最短路算法的实现方法。

参考文献

[1]余贻鑫，段刚（YuYixin，DuanGang）。基于最短路算法和遗传算法的配电网络重构（Shortestpatyalgoithmandgeneticalgorithmbaseddistributionsystemreconfiguration）[J].中国电机工程学报（ProceedingsoftheCSEE），2000，20（9）：44-49.

供电输电配电综述范文第4篇

 

该装置能够实现电力系统内部各个部门以及生产单位之间的通信连接。文章主要针对该装置的研究以及应用情况进行分析，希望能够给相关人士一定的借鉴。

 

引言

 

电力系统通信网是专用通信网之一，主要提供发电厂、变电站、调度所、公司本部等单位之间的通信连接，满足生产和管理等方面的通信要求。目前，中山供电局110kV变电站通信系统基本组成包括：通信电源设备、传输网设备、调度数据网设备、综合数据网设备、基群复接设备以及配线设备，主要为变电站内的调度自动化、继电保护、电能计量遥测、变电站视频监控、调度电话、管理信息系统等业务提供通信通道。上述各种设备通常独立组屏，体积庞大，屏柜间连接线缆种类多，设备联调耗时较长。

 

因此，需要研究一种具有便携性、机动性、高适应性的变电站通信装置，以适用于快速部署开通临时通信通道等应急场景的需求。

 

1 变电站通信业务分析

 

1.1 业务分类

 

110kV变电站通信业务按媒体和应用一般划分为以下三大类：(1)语音业务：包括调度电话、行政电话;(2)数据业务：包括厂站自动化监控系统(SCADA)、继电保护和故障信息管理系统、继电保护系统(继保)、安全自动控制系统(稳控)、相量测量系统(PMU)、电能量计量系统、协同办公系统、综合管理系统、安全生产管理信息系统等;(3)视频业务：变电站视频及环境监控系统、视频会议系统等。

 

1.2 业务需求

 

(1)调度电话：调度电话接入PCM设备，经传输网设备与地调的调度交换机连接。110kV变电站一般配置1路调度电话。

 

(2)行政电话：行政电话接入PCM设备，经传输网设备与地调的行政交换机连接。110kV变电站一般配置1路行政电话。

 

(3)调度自动化：调度自动化业务包括专线通道和网络通道两种。其中，专线通道接入PCM设备，经传输网设备与地调的调度自动化主站连接;网络通道经调度数据网设备与地调的调度自动化主站连接。110kV变电站一般配置1路网络通道(以太网接口)，2路专线通道(4W E&M接口)(一路主用、一路备用)。

 

(4)电能计量：电能计量业务包括专线通道和网络通道两种。其中，专线通道接入PCM设备，经传输网设备与地调的计量主站连接;网络通道经调度数据网设备与地调的计量主站连接。110kV变电站一般配置1路网络通道(以太网接口)、1路电话拨号专线通道(2W接口)。

 

(5)继电保护和故障信息管理：经调度数据网设备与保信系统主站连接。110kV变电站一般配置1路网络通道(以太网接口)。

 

(6)继电保护：继电保护业务包括专用光纤、2M复用、载波。其中，专用光纤保护通过跟随输电线路架设的光缆实现两侧保护设备连接;2M复用保护通道通过传输设备实现两侧保护设备连接;载波保护通过输电线路安装的载波设备实现两侧保护设备连接。110kV变电站一般根据输电线路继电保护实际需求配置。

 

(7)管理信息系统：经综合数据网设备与地调的信息中心机房连接。110kV变电站一般配置1路网络通道(以太网接口)。

 

(8)变电站视频及环境监控：经综合数据网设备与地调的视频主站连接。110kV变电站一般配置1路网络通道(以太网接口)。

 

2 技术方案

 

2.1 系统组成

 

利用退运通信设备及备品备件，中山供电局研制了一种便携箱式110kV变电站通信装置，能实现110kV变电站通信系统的所有功能，为110kV变电站内的调度自动化、继电保护、安全稳定控制、电能计量遥测、变电站视频监控、调度电话、管理信息系统等业务提供通信通道。该装置包括主机箱和线缆箱两部分。

 

主机箱内安装了2个20A的-48V通信整流电源模块、1台622M的SDH(同步数字体系)光传输设备、1台PCM(脉冲编码调制)接入设备、1台调度数据网路由器、1台综合数据网三层交换机、1个交流配电单元、2个直流配电单元、1个以太网配线单元、1个数字配线单元、2个音频配线单元，上述设备之间采用专用线缆连接，并完成内部功能联调。系统接线图如图1所示。

 

线缆箱装入了音频跳线、2M同轴电缆、光纤跳线、电源连接线等系统附件线缆，上述线缆与变电站内设备连接端具有通用性，能够实现装置与变电站端业务侧设备的快速连接。

 

2.2 硬件配置

 

便携箱式110kV变电站通信装置主要包括通信电源、调度数据网、综合数据网、光传输网、PCM接入网、配线系统等六个子系统，具体设备型号及接口参数如表1所示。

 

通信电源模块将220V交流市电转换为-48V直流电源，通过直流配电单元为SDH光传输设备、PCM接入设备供电。除此以外，直流配电单元的备用端口还可临时为110kV变电站内的通信设备提供-48V直流电源。

 

光传输设备与光纤配线单元、数字配线单元连接，将2M电信号转换为光信号。通过数字配线单元，SDH光传输设备分别为PCM接入设备、调度数据网路由器提供2M电接口。除此以外，SDH光传输设备的备用端口还可临时为110kV变电站内的继电保护等业务提供2M电接口。

 

PCM接入设备通过音频配线单元接入变电站内的调度自动化、调度电话、行政电话等业务，并将64K电信号汇接为2M电信号后，再经数字配线单元通过SDH光传输设备进行传送。

 

调度数据网路由器通过以太网配线单元接入变电站内的电能计量遥测、保护信息管理等安全防护二区及以上防护等级的数据业务，再经数字配线单元通过SDH光传输设备进行传送。

 

综合数据网三层交换机通过以太网配线单元接入变电站内的管理信息系统、变电站视频监控等数据业务，转换为光信号后再经光纤配线单元与其他变电站的设备进行互连。

 

主机箱采用16U高*800mm深的十九英寸航空机箱，箱体采用标准9mm多层胶合板外贴1mm防火板，箱体边缘全部采用经氧化的铝合金型材包边，箱体底部安装4个双轴承聚脂万向轮;箱体两个侧面各安装一个10mm直径镀烙提手;箱体前后两个箱盖通过8个蝴蝶锁固定;主机箱的箱盖内侧均装有EVA棉;整个机箱具有便于搬抬、防震、防潮、密封等功能。

 

主机箱在220V交流市电输入电气接线方面采用了32A工业插头，具有防水、防误插、连接操作快捷等特点。工业插头通过交流电缆接入交流配电单元，交流配电单元具有空气保护控制模块，可自动防护过载危险。交流配电单元为-48V通信整流电源模块、综合数据网三层交换机、调度数据网路由器提供220V交流市电。

 

主机箱正面及背面视图如图3所示。

 

2.3 业务接入方案

 

为了缩短业务开通时间，便携箱式110kV变电站通信装置侧预先对光传输设备、PCM接入设备的时隙进行了配置。同时，在地调中心通信机房侧的汇接型PCM设备侧，安排了专用的2线、4线端口，用于接入便携箱式110kV变电站通信装置。在变电站业务通道应急抢修时，只需通过光纤跳线将光传输设备、综合数据网设备与站内ODF处的光缆连接，并进行简单的设备网元地址配置，就可接入邻近变电站的传输网及综合数据网，在短时间内即可实现业务的开通。业务接入方案如图4所示。

 

3 结束语

 

便携箱式110kV变电站通信装置具有设备集成度高、机动性好、抗震能力强等特点，便于携带，维护方便，适用于110kV变电站通信系统故障应急抢修及新建变电站临时通信通道开通等作业环境，在紧急情况下也可用于220kV及以上变电站部分业务恢复，平时还可用于实操技术培训，因此具有一定的推广应用价值。

供电输电配电综述范文第5篇

[关键词]电力通信 智能电网

中图分类号：TM76；F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0310-01

电力通信是构成现代电力系统的极其重要的部分。电力系统中的发电、送电、变电、配电和用电通常广泛分布在范围较广大的地方。电力系统要求提供特殊保障的通信系统，以此来保证经济、安全地发供电并且合理地分配电能。要做到集中管理和统一调度。再有，通信手段的优质可靠也是电保证网安全稳定发电和供电的重要基础，电力通信的物理结构和服务对象使得电力通信与电网的关系变得密不可分。智能电网（smart power grids），就是电网的智能化。智能电网是以现有的的、能够实现高速、双向的网络为基础，再以传感技术、测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用来实现可靠、经济、安全、高效、环境友好和使用安全的电网的目标，它的主要特征有激励、自愈、包括用户、抵御攻击来提供满足用户需求的电能质量、允许不同发电形式的接入、启动电力市场和资产的优化高效运行。

1、智能电网与电力通信

电力通信网的目的是保证电力系统的安全和稳定运行。通常，我们将电力通信网与电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统称之为电力系统安全稳定运行的“三大支柱“。电力通信网是确保电网安全、稳定、经济运行的重要手段；是电力系统的重要基础设施；更是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础。电网与电力通信网之间的关系是密不可分的，随着电网的迅速发展和市场化运作的要求，充分考虑社会发展和通信技术发展对电力通信网的推动作用，有必要进行体系完整、功能齐全的电力通信网络规划，形成规模效益，更好的服务于电网和社会。

2、电力通信在智能电网中的应用

电力通信在智能电网中具有极其重要的作用，由于智能电网建设关系到国计民生，关系到国家能源战略，作为支撑智能电网的电力通信专网将实现所有电力系统环节的全覆盖，实现与用户的双向互动。同时，智能电网中电力通信专网建设也是一项关系到国家安全及能源战略的一项重大的基础设施工程。电力通信是智能电网在电力企业生产、经营和管理的核心支柱，是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础，是确保电网稳定、安全、经济运行的重要手段。电力通信专网平台是用于支撑坚强智能电网建设的极其重要方式，它是由六大环节所组成――发电、输电、变电、配电、用电和调度。要深刻理解建立健全综合配套的通汛、电力网络的重要意义，认真理清建立健全综合配套的通讯、电力网络的思路和重点。电力通信网络平台在智能电网中的建设可从以下几个方面开展：

（1）拓宽融资渠道涉及面，加大对综合配套的通讯、电力网络建设的资金投入。

（2）正确处理通讯、电力通道建设和环境保护之间的关系，这是电力系统发展的重中之重，特别是在现在气候变化的情况下，要确保实现可持续发展。

（3）通过共同协调，大力发展推进国外相应的通讯、电力网络体系的建设，并同相关国家建立相关交流机制，逐步推进我国交通、通讯、电力网络等综合配套设施的建设与发展。

智能电网的核心――信息和通信技术决定了智能电网的未来发展。此外，电网管理部门可以根据回传的用户电能使用数据合理调配全网电能以实现从电量采集及传输、线损分析、统计查询、异常报警、报表生成等远程监控管理工作的全面自动化，进而达到智能控制的目的。

实现智能电网的基础是建立高速、双向、实时、集成的通信系统，任何智能电网的特征都离不开通信系统。智能电网的数据获取、保护和控制都需要通信系统的支持。建立通信系统是智能电网的第一步。高速、双向、实时、集成的通信系统能够将智能电网变成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。系统建成后，能够提高电网的供电可靠性和资产的利用率，以此繁荣电力市场、抵御电网受到的攻击，最终提高电网的价值。在应用中，电力系统的本质是能量的传递，它由发电、输电、配电及用电4个环节组成。电力专用通信网络（如调度数据专网）覆盖了发电、输电、配电等环节，用户侧利用载波方式进行小数据量的传输（如抄表）已得到广泛使用。电能量计费（T M R ）、能量管理

（EMS）、水调自动化（AWT）、配电网管理系统（DMS）、广域向量测量（WAMS）等信息系统为电力系统的正常运行提供了可靠的技术保障。

智能电网的特征是能够与用户良好的交互。例如，自动抄表（AMR）、自动测量（AMI）等智能表计及用户侧信息网关已经成为了智能电网的重要领域之一。大多数AMR及AMI的解决方案均采用无线通信技术。网络传输保护、控制、测量数据等综合信息，智能电网的电力通信网络将发展综合信息网络。从信息的利用角度看，智能电网监控正从传统电网基于局部信息向基于全局信息转话，分散在各类信息系统的数据等将通过综合数据平台的方式进行集成，方便不同业务关注人员对各类数据进行应用，实现智能电网的高级分析应用功能。

3、电力通信存在的问题及其在智能电网中所面临的挑战

智能电网中通信平台不仅是通信通道，也是智能电网中的极其重要一部分，因此需要与智能电网业务配合，进行统一的规划；电力通信平台是开放的网络架构，通用的通信标准。设备与设备之间的信息可互通、可互操作；电力通信网不仅能够延伸到相关发电、送变电和终端用电设备等电网末端，而且要对智能电网数据获取、保护和控制业务提供有效通信网络加以支撑；现今所存在的问题便是缺乏大容量、双向、实时的通信接入网支持。智能电网条件下电力通信面临的挑战在于：

（1）抓住根本、自主创新抓住根本，不要舍本逐末。智能电网的根本：节能减排。电力通信的根本：保证生产。自主创新是国家的基本国策。历史上任何一次经济的飞速发展都离不开创新技术；以智能电网为代表的能源产业将是下一代技术创新与经济发展的主体。具体措施：先抓配电网和大用户，缓抓居民用户及智能电表；中国的电价对居民用户不敏感；中国电力市场改革还不深入；中国电力通信还没有运营权。

（2）人力资源的严重不足。通信人员及相关专业人士资源不足：近五年通信资源及设备数量至少翻了两番；而通信专业人员数量增加得很少；智能电网的通信接入网建设无人可用。

参考文献

[1] 马世英，孙华东，孙斌，周川梅等“.十一五”贵州电网安全稳定性能分析及网架评估研究.技术报告，2007.