信息技术在配电自动化中的应用

1/6信息技术在配电自动化中的应用王立（华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074）摘要：介绍了配电自动化技术的现状，分析了信息技术在配电自动化中的应用范围与方法，在此基础上，对其发展前景进行了展望。关键词：信息技术；配电自动化；应用0引言现代社会国民经济的发展对电力供应的依赖性越来越强，配电系统的自动化是实现可靠的电力供应的必由之路。由于配电系统的结构与组件的复杂性，以及对信息实时传输的要求，信息系统业已成为配电自动化系统中的重要组成部分。信息系统既能满足实时性要求，又能满足可靠性要求，而且具有良好的人机接口、操作灵活和使用方便的特点，为配电系统的自动化提供了重要的辅助作用。1配电自动化系统1.1配电自动化配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监2/6测、保护、控制和配电管理。1.2信息技术的优势配电网供电覆盖面广，接线复杂，供电设备名目繁多，数量极大，且必须面临经常变动的需方负荷以及频繁的设备检修和更新，此外，还有大量需方的用电设备。因此，配电自动化系统需要对配电系统中大量的数据和信息进行采集和综合处理以实现配电自动化系统的各种自动化功能，依靠传统的方法无法完成这样复杂的任务。当前信息技术的发展已经进入社会生产生活的各个方面，其具有快速、可靠及智能等一系列优点。在配电自动化系统中应用信息技术，可以方便的实现大量数据的快速处理以及信息的适量传输。2信息技术的应用在当前的配电自动化系统中，信息技术已经得到了广泛的应用，包括信息的存储、处理及传输等各个方面，信息技术极大地促进配电系统实现了可靠的自动化。2.1GIS系统地理信息系统(GeographicInformationSystem，GIS)是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。在配电自动化技术中，需要对配电系统中的大量一次和二次设备进行定位3/6和取其属性数据等操作，单靠传统的数据处理方式难以满足需要，这对GIS系统的应用提供了必要性。目前，GIS系统已经在生产生活的很多方面得到了应用，但具体在配电自动化中，GIS的应用又有所不同。GIS系统有两个主要的部分，一是作为参考坐标的整个的地形地貌图，另一个是关于具体不同应用的物件坐标属性图。对于前者，各种GIS应用中大同小异，而对于后者，则因具体的应用而有所不同。在配电自动化的应用中，所要存储的主要设备数据，对于整个系统的安全稳定都有极大的重要性，其对于误差的要求很严苛，传统的应用GPS取得属性数据的方式有较大的误差，在这里并不适用，需要有专门的设备进行逐一标点确认，以求应用中的绝对可靠。2.2实时数据库系统配电系统具有复杂的网络结构，而且在配电系统正常或故障运行的过程中，有大量的数据需要采集、保存和处理，且为了对故障状态进行及时的响应，要求数据库系统能够满足实时性要求。而且整个配电自动化系统功能的实现直接取决于配电网数据库系统功能的强弱，所以组织好配电系统中大量的数据信息，并实时高效地处理这些数据信息，建设一个功能强大、性能优良且安全可靠的配电网数据库系统至关重要。实时数据库系统中所要保存的配电系统的各种数据，主要包括如下几个方面的：1)配电系统运行状态数据，包括：电流、电压、功率、电量和频率等模拟量和开关状态。2)事件记录数据，包括：开关变位、保护动作、故障指示器动作、电流电压越限动作以及报警信号动作记录等。4/63)低压无功补偿数据，包括：补偿电容器动作记录、补偿容量以及补偿前后运行数据记录等。4)电能质量数据，包括：电流与电压最大值及其相应的时间、电压越限时间和电压测量总时间、各次谐波电流与电压有效值、停电次数、停电持续时间、停电原因等。5)缺陷记录初始数据，包括：管辖单位、线路名称和编号或配电室编号、杆/柜号、变压器编号、缺陷内容、缺陷类别、设备类型、缺陷程度、发现日期、发现人、处理意见等。6)事故记录数据，包括：管辖单位、线路名称、线路编号、杆号、设备名称、损坏程度、事故发生时间、事故性质、事故终止时间、处理人等。对于配电自动化系统，实时数据库系统应有以下特点：●首先，实时数据库系统应具有优异的数据结构，以及足够的响应速度，能够快速完成查询、存储、修改以及删除等实时任务。●各节点的实时库都具有独立的数据处理和服务报警功能，且在其中某个节点的数据库故障时，其他节点的数据库能够作为备用，继续工作。这样整个系统中只要有一台工作站正常运行，整个系统就不会崩溃，这种工作方式将极大地提高整个系统的可靠性。●统一的数据库访问管理，并以C/S方式提供访问服务，是一套相对独立的、完整的实时数据库和数据库管理系统，要保证数据库本身的安全性能。5/62.3通信系统在现代社会，随着通讯技术的发展，通讯系统在各行各业中得到了广泛的应用，其不仅为企业、员工、设备之前的信息交换提供了快速的通道，也为工业的自动化提供了坚实的基础。配电自动化系统中，设备多种多样，网络结构复杂多变，这对通讯的可靠性提出了更高的要求，建立专门的配电通信网成为一种必然的选择。随着技术的发展，建立专门的配电通信网在经济是已经具有了一定的可行性，其不仅可以满足配电自动化系统内部信息交换的可靠性需求，相对于传统的方法，其还可以有效地满足实时数据库的即时通信需要。建立配电通信网的方法有多种，例如采用现在广泛应用的光纤通信，其具有通信密度大，可靠性高，抗干扰能力强等优点，成本偏高，但是对于长期使用的大范围通信系统来说，其在经济上仍是可以接受的。另外也可以采用无线通信的方法，其具有通信成本低的特点，但是易受干扰，且通信距离有限，需要建立信号中转基站。还有一种直接使用输电线进行高频载波通信的方法，具有投资极低，通信可靠的优点，得到了较广泛的应用。3总结本文从几个方面介绍了当前信息技术在配电自动化系统中的应用，从中可以看到信息技术已经成为配电自动化技术的核心组成部分。可以预见，在将来的日子里，信息技术将会得到更广泛的发展，前面所述的几种应用也将会有深入的发展，并将出现相互融合的趋势。比如，配电通信网的建设将为实时数据库的应用提供必要的物理6/6条件，GIS系统也将与实时数据库进行大量的数据交换及整合处理，这些都将为信息系统的统一建设提供坚实的基础。参考文献：【1】阮同军，车仁飞﹒配电自动化系统实时分布式数据库（RDDB）研制﹒山东工业大学学报，1999，10：480—486【2】阮同军，王守相﹒配电自动化系统实时分布式数据库﹒计算机应用﹒1998，11：46—48【3】唐爱红，程时杰﹒配电自动化数据库的研究与分析﹒华北电力技术﹒2004，10:39—41【4】陈军，李浩等﹒GIS发展应用综述﹒第十四届全国青年通信学术会议论文集【5】张德山，张海夺等﹒信息技术配电系统中的应用﹒吉林省电机工程协会2005年学术年会论文集【6】配电自动化﹒【7】GIS﹒