积成电子引领配电网自动化发展潮流0901文档格式.docx
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配电网作为输配电系统的最后一个环节，其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。
配电网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。
我国从上世纪九十年代后期开始开展配电网自动化的试点建设，积成电子也正是从那时持续投入力量进行配电网自动化技术的研究和推广应用，在十多年的探索和试点实践过程中，积累了大量成功实施、实用化运行的项目经验。
新建的各地配电自动化系统以及对早期配电自动化系统升级完善后的系统都运行稳定，在配网调度和配电生产运行中发挥了积极的作用。
新一轮配电网自动化建设的热潮正在兴起，尤其是随着智能电网战略的启动，必将进一步推动我国配电网自动化系统的建设和应用。
配电网自动化系统的建设模式
配电网自动化系统是指利用现代电子、通信、计算机及网络技术，将配电网结构信息、配电网运行的实时信息和离线信息、用户信息、设备信息、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现对配电网络在正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和管理。
配电网自动化系统的应用与实施主要有如下几种模式：
（一）基于自动化开关设备相互配合的馈线自动化系统（FA），其主要设备为重合器和分段器，不需要建设通信网络和主站计算机系统，其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。
这一阶段的配电自动化技术，以日本东芝公司的重合器与电压时间型分段器配合模式和美国Cooper公司的重合器与重合器配合模式为代表。
这种实施模式仅仅实现了配电自动化系统的馈线自动化功能，以达到提高供电可靠性的目的。
（二）基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的实时应用系统，一般由主站系统、终端设备和通信系统组成，主要包括配电运行监控（DSCADA）、馈线自动化（FA）、配电高级应用（DPAS）、配电仿真培训（DDTS）等功能。
在配电网正常运行时，能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能够及时察觉，并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。
这种实施模式是配电自动化系统的主流模式之一，目前国内建设的配电自动化系统多采用此模式。
（三）没有实时应用只有配电管理功能的配电自动化系统，其主要实现配电自动化的管理功能，主要包括自动成图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）、配电工作管理（DWM）、停电管理系统（OMS）、故障投诉管理（TCM）等。
这种实施模式的主要出发点是提高配电网的管理工作效率，对供电可靠性没有明显的作用，目前国内仅从管理应用角度出发建设配电自动化系统的这种模式应用较少。
（四）集实时应用和管理应用于一体的配电自动化系统，能覆盖整个配电网调度、运行、生产的全过程，还支持客户服务。
主要包括配电运行监控（DSCADA）、馈线自动化（FA）、配电高级应用（DPAS）、配电仿真培训（DDTS）、自动成图/设备管理/地理信息系统（AM/FM/GIS）、配电工作管理（DWM）、停电管理系统（OMS）、故障投诉管理（TCM）、负荷管理（LM）、需求侧管理（DSM）等功能。
一般由若干系统的应用集成而成，比如上述功能中的DSCADA、FA、DPAS、DDTS等属于配网调度自动化，AM/FM/GIS属于企业资产管理，DWM、OMS属于供电生产管理，TCM属于用电客服，LM、DSM属于负荷管理，通过这些不同系统的应用集成，达到一个完整意义上的集实时与管理为一体的配电管理系统。
国内配电网自动化的应用现状
相对于调度自动化和变电站自动化，配电网自动化起步较晚，尤其是在我国，开始配电网自动化起步不过十多年。
1998年之后，随着城乡电网建设与改造的大范围开展，在多个省份和直辖市掀起了第一轮配电网自动化技术试点和应用的热潮。
然而，由于当时对配电网自动化的认识不足，相关系统和设备的技术不成熟，配电网架基础比较薄弱、一次配电设备存在缺陷、通信手段不完备、缺乏维护资源等原因，一些早期建设的配电自动化试点没有实现预期效益，部分自动化系统遭到闲置或废弃，成为配电网自动化建设的反面教材。
但是同时，也有不少地区，例如山东的济南、烟台，福建的福州、厦门、泉州，重庆杨家坪等地，通过持续不断的建设管理和运行维护，使配网自动化系统达到了良好的应用效果，提高了配电网的运行管理水平和供电可靠性，在配网调度和配电生产运行中发挥了积极的作用，至今仍是国内配电网自动化建设及应用的领先者。
近几年，国内电力公司和供电企业开始对配电网自动化建设进行反思和分析，表现出更加理性的态度、务实的思路，不再象早期盲目追求建设一套大而全的单一系统，而更加注重和生产管理模式的结合，通过若干系统分担配电自动化系统的功能，进而通过若干系统的建设与集成，完成配电自动化系统的整体应用。
尤其是随着IEC61970、61968系列标准的成熟，基于IEC标准的CIM公共信息模型、CIS组件接口规范、ESB企业服务总线在电力自动化系统的应用集成方面发挥越来越大的作用，也更进一步推动了配电网自动化各功能系统之间的集成应用。
例如在南方电网的部署下，深圳供电局和广州供电局2008年分别实施配网项目，重点放在提高配电网运行监测水平和供电靠性等实用效益方面，根据一次设备的不同情况，通过一遥、二遥、三遥的不同配置选择，建设主站和终端系统，着力提高自动化覆盖水平，发挥系统的规模效益，取得了良好的效果。
积成电子十年磨一剑专注配电网自动化
积成电子从上世纪九十年代在调度自动化系统iES500基础上开发馈线自动化功能应用开始，到2000年设计开发完成独立的面向配电网特点设计的配电自动化主站系统iES-DMS1000，先后完成了配电自动化主站系统、子站系统、终端产品，以及光纤通讯调制解调器等产品的研究开发与应用，并且在推广应用过程中持续不断的改进和更新版本。
积成配电网自动化系统产品在国内山东济南、烟台等九地市，福建福州、厦门等七地市，福建电力培训中心，山西阳泉、长治，广东广州、深圳、中山，重庆杨家坪，四川成都等地区局，以及一些县级供电企业等百余家单位进行了实用化运行。
除了在国内的应用，积成电子配网主站及终端产品还走出国门，在新加坡、泰国等东南亚地区稳定运行，服务于海外电力自动化建设。
积成电子除了在产品应用与推广外，还根据国内系统建设应用过程中积累的经验，总结各地实施模式的异同，归纳各种不同的建设模式，为各地电力客户提供因地制宜的解决方案，以进一步快速推动我国配电网自动化系统的应用，促进国内配电网管理水平的提升。
配电网自动化与智能电网的融合发展
随着国内电力工业的发展、电力自动化事业的深入，配电网自动化具有广阔的发展空间。
通过十多年的探索和总结，国内配电网自动化的发展必将向着更加集成化、实用化方向发展，并进一步与智能电网战略相融合，取得突飞猛进的进步。
首先，遵循国际标准的应用集成。
IEC61970/61968系列标准是电网自动化领域的重要标准，提出了应用集成框架、信息模型和接口规范，为构建更为开放的电力控制中心系统，实现“信息共享链”，解决“信息孤岛”现象奠定了技术基础和标准基础。
下一步，配电网自动化系统的发展将更多采用应用集成的方式，使系统具有良好的开放性和基于标准的互联互通性，实现更高层次的信息系统集成。
其次，实用化是发展及应用的重点。
无论是产品研发还是实施应用，未来的配电网自动化系统将逐步从强调FA供电可靠性转变到更加注重实用化需求的解决上，系统实用性越来越强。
基于GIS基础的SCADA应用，一方面不强求配电自动化系统把实时功能和基于GIS的管理功能的紧密一体，一方面也避免了实时系统上GIS功能的缺失，更加适应实际应用场景。
馈线自动化FA的不同实现模式的结合，一遥、二遥、三遥多种监控的配置模式，通信方式选择上的多样化，处处都体现了系统功能向实用化、整体化的方向发展。
最为重要的，与智能电网的融合将是未来配电网自动化的主流发展方向。
智能电网是把最新的信息化、通讯、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合，形成一个新型电网，实现电力系统的高度自动化、智能化。
智能电网是世界各国电力工业应对未来挑战的共同选择，是21世纪电力系统的发展方向。
而实现配电自动化是智能电网的基础要求之一，也是智能配电网的重要组成部分，智能电网的很多功能需要通过配电自动化系统实现。
同时，智能电网概念的提出也给配电自动化注入了新的内涵，提出了新的技术要求，带来了新的发展生机。
当前的配电自动化系统大都实现了配电SCADA、配电GIS以及简单的配电仿真模拟等功能，但离智能电网背景下的高级配电自动化（ADA）要求还有一定差距。
一方面，智能电网需要依托先进传感器、双向通信网和现代计算机技术为基础的配电自动化系统实现配电网中能量流和信息流的双向互动，实现电力企业、用户及其他社会公共基础设施的业务流程的双向服务；
另一方面，为了实现配电网在全生命周期内不同阶段的自愈、互动、优化等智能特征，适应更高可靠性、更自由的用户服务选择权等要求，需要进一步完善和升级配电网自动化技术和模式，以满足对新型电力电子设备的运行控制与管理，实现配电快速仿真与模拟（DFSM）及灵活配电网络结构下的主动“自愈”等功能。
探索配电自动化技术在智能电网中的应用是一个前瞻和富有挑战性的课题，也是一次难得的深入推广应用的机会。
总之，配电网自动化系统的建设应用，对于推动配电网运行管理水平的提高具有很重大的作用和意义。
随着配电网自身发展的要求，尤其是建设智能配电网，对配电自动化系统提出了更高的要求，也必将进一步促进配电自动化系统的发展。
※方案※
积成电子配电网自动化整体解决方案
积成电子在多年从事电力系统自动化及配电网自动化产品研发、推广经验的基础上，结合最新的行业标准，提供了面向配电网管理的配电网信息采集与管理整体解决方案，该方案基于IEC61970/61968国际标准，面向配电网设计，采用实时SOA架构，将SCADA、FA、GIS、配网管理、配网高级应用、故障仿真等功能集于一体，形成完整的配网自动化整体解决方案。
调配一体化主站系统集成EMS/DMS功能于一体，适应县级供电企业调配一体化的管理模式。
配网自动化终端产品采用一体化结构设计，具备单体大容量、性能稳定等特点，特别适合配电终端设备现场运行环境；
主CPU和DSP配合的双处理器架构，保证设备功能强大、性能优良，具备高精度、低温漂、低零漂等超强抗干扰能力；
除在国内大量应用外，在泰国、新加坡、越南等东南亚地区的大量运行经验表明，该产品在炎热潮湿的环境中具有很好的运行效果。
产品系列
iES-DMS1000Extreme配电自动化主站系统（最新版）
iES-DDS2000调配一体化主站系统
iES-F30系列馈线监控终端（FTU）
iES-OM3多节点自愈型光调制解调器
iES-DMS1000Extreme配电自动化主站系统
iES-DMS1000Extreme配电自动化主站系统基于标准化平台、真正面向配电网设计，集成配网监视控制、馈线自动化、配网工作管理、设备管理和配网分析等功能，构成一个完整的配电管理系统。
同时系统提供开放接口，支持与MIS、GIS等其他计算机系统的互连。
系统特点：
1.
标准化
基于IEC61970/IEC61968标准设计，非常方便实现系统间的互操作，具有很强的标准化应用集成功能。
2.
一体化
既提供配网综合应用平台（SCADA、DA、DPAS、GIS等功能），也提供对FTU、TTU、负控终端等各种终端设备的通用综合数据采集平台，为配电调度管理提供有力的决策支持。
3.
产品化
凝聚积成电子长期研究与应用的经验与智慧：
成熟可靠、稳定性高、跨平台设计。
拥有丰富的现场运行经验，并能根据不同的客户需求进行灵活的配置。
4.
先进性
真正面向配电网设计，基于SOA架构的实时总线技术；
充分应用配电调度智能化与可视化技术，实现智能调度防误、智能配网安全预警-非故障情况下的过负荷转供、网络重构等功能；
5.
扩展性
模块化设计，便于用户功能扩充。
多功能组设计模式，可保证用户的大容量接入要求。
性能优势：
l
故障处理功能，在用户现场通过了大量实际故障处理的验证，准确的方案和优良的稳定性得到用户的好评。
故障处理功能实用性强，满足各种用户需求。
真正面向配电网设计，采用实时SOA架构，扩展方便灵活，可接入容量远大于普通EMS系统，特别适合大规模配网的应用。
系统提供模拟仿真功能，既能检验系统能够正确的处理故障，又可对配电调度人员进行操作培训。
具备大量独有的实用化功能，包括配电操作安全校核、配电终端电池巡检系统、线路和变压器过载监视报警功能、线路过载倒运行方式的功能等。
基于IEC标准的GIS一体化应用集成，图、模、库维护避免重复工作，一致性好。
iES-DDS2000是集调度自动化和配网自动化于一体的综合性系统。
系统功能强大，结构清晰，技术先进成熟，运行稳定可靠。
iES-DDS2000采用C/S分布式体系结构，作为整个方案设计的基础，具有开放性、灵活性的特点，可以灵活地扩展系统功能和规模，适应地方经济发展和电网建设的需求。
iES-DDS2000作为一个开放式集成化应用系统，集EMS/DMS功能于一体，可以为各级电网自动化提供全面综合服务，并向MIS、负控、客服、电量等其它信息系统开放，提供与负荷控制系统、客户服务中心系统、电能量采集等系统的接口。
系统支持远程维护，可提供拨号接入功能满足有关人员异地值班、系统远程维护、服务的需要
主要特点：
·
符合新标准：
系统在设计上符合国际标准，具有真正的开放性，同时便于系统扩展，做到应用层面的即插即用。
使用新技术：
系统采用了图库一体化建模技术、动态带电分析、组件技术、数据库技术、JAVA技术、Cluster技术等。
完善的功能要求：
系统能够同时满足调度和配网的功能，能够接收、处理调度微机保护信号、综自、RTU、FTU、TTU、集抄等设备的信息。
满足数据库设计一体化、图库一体化、采集一体化、界面一体化，一套系统同时满足调度、配网两种功能，实现真正的调配一体，满足国家农电部提出的"
共信道、共平台"
的原则。
系统具有接入低压用户抄表系统的能力。
除了采集RTU、FTU、TTU等设备的数据之外，系统具有与低压用户抄表设备的接口，能够接入、处理低压抄表设备采集的数据。
配电子站与配电主站实现一体化设计,配电子站相当与配电主站的一个接点,与配电子站共平台，共数据库，相同的人机界面,运行同一套软总线。
F30馈线监控系统（FTU）是在充分吸收国内外配电终端设备先进技术的基础上，针对配电线路设计的新一代高可靠性、高性价比自动控制装置。
该产品多个方面的技术水平达到或超过了国家在配电领域的各项标准，代表着馈线自动化领域的最新发展水平，是适合中国电力行业的新一代FTU设备。
F30系列FTU按照分布式模块化的设计思想，综合分析配电网对信息采集和控制的要求，采用高可靠性的工业现场总线网络技术，方便地实现对10kV环网上的开闭所、环网柜、柱上开关等一次设备的实时监控。
◆一体化结构
F30配电自动化终端的核心单元采用CPU板与主要接口板一体化固定装配的结构，而非总线式结构，必需的接插件选用美国进口samtec系列产品，保证可靠接触，并在接插板上采取了金工紧固措施，不但可以承受国内颠簸的运输过程，更可以适应现场更为恶劣的运行环境。
◆单体大容量采集
为了适应环网柜安装空间有限的应用环境，体积要做的尽量小，F30充分利用一体化的结构优势，提供了单体的大容量数据采集终端。
一个核心装置可以实现多达30路交流遥测、64路遥信、10路遥控分合的设计容量，满足小空间，大容量的应用需求，便于现场的维护和扩展。
◆CAN总线扩展
F30采用了综合单元通过无破坏优先级仲裁的CAN-BUS网络互连的分布式系统结构。
将馈线开关监控终端、开闭所监控终端、变电站站控终端的基本功能加以抽象，设计能满足其基本功能的综合单元。
包括具有测控和线路故障监测功能的子单元和具有网络管理功能、通讯管理功能、测控和线路故障监测功能的主单元。
◆双CPU体系架构
单元的硬件设计采用了微处理器（CPU）+数字信号处理器（DSP）的双CPU结构模式。
CPU负责数字量采集、通讯、网络、系统协调等工作，DSP侧重交流采样、数据分析、故障判定等大量、复杂的数学运算，从而使系统能够并行高效地完成各项功能。
◆应用FPGA实现逻辑功能电路
使用了一片大规模现场可编程逻辑阵列FPGA，来完成各种复杂的逻辑关系，由于其利用软件编程实现各种分离逻辑器件的功能，不仅缩小了系统体积节省空间，同时还使得系统运行更加可靠和稳定。
◆高精度，低温漂，低零漂
高温、低温及长期运行时，为满足精度要求，F30在硬件方面选用高精度、温度系数好的电阻电容、集成电路芯片及PT、CT；
二是硬件和软件加以配合处理，采用了串行A/D和多点不同时采样的相位补偿技术，与同步交流采样相比，该技术采用现代数字信号处理的方法，实现了硬件设计软件化和交流输入量灵活配置。
◆EMC抗干扰技术
F30通过采用二次电源、滤波及输入输出回路的屏蔽与隔离的办法，阻塞串、共模干扰的耦合通道；
采用优化设计的四层印制板，提高了敏感回路的抗干扰能力；
各个模板的输入回路均设计了防过压、防过流装置；
控制输出采用多层防护、校验和时效检查等措施，网络接口均设计了隔离保护和故障自动切除功能；
通讯口设计了限流、隔离设备；
通过无源的电容器件实现了每一路直流遥测量的双端浮地输入。
完善的防护体系使系统拥有强大的抗干扰和抗浪涌电压冲击能力，在配电站强干扰、高噪声环境下，实现了免维护运行，使系统的抗静电、辐射电磁场、高频、快速瞬变脉冲串、浪涌能力均达到电磁兼容性4级（严酷级）标准。
◆完善的蓄电池在线监控系统
F30基于配网自动化主站，将其对FTU蓄电池的在线监控系统作为配网自动化系统的一个功能模块并入其中。
利用配网自动化系统的SCADA实时数据信息采集功能，采集蓄电池运行情况的各种实时信息，主站根据蓄电池本身的各种特性曲线，在曲线上选择合理的监控点,自动生成与现场实时运行状况相吻合的操作票，经计算机自动校核、运行人员逐级审查批准后，由计算机按照操作顺序远方自动完成对FTU蓄电池的巡检。
◆备自投功能
为了节省投资（免去备自投专用装置），并快速可靠（当地完成）实现电源的备自投，积成电子在F30上开发了备自投功能。
对供电要求高的负荷，一般要求有两条线路供电并且来自不同的电源。
两条进线线路互为备用，正常运行时负荷由其中一条线路供电，另一条线路开关打开不投入运行。
当负荷端没有发生过流故障且供电线路失压时，启动备自投：
首先延时一段时间躲过重合闸间隔，如果仍然失压则打开供电线路开关，确定打开后合上备用线路开关，并确认。
如果恢复供电继续检测，如果没有恢复供电则闭锁备自投功能直到供电恢复才解除闭锁。
◆可扩展性的功能平台
F30采用的实时多任务内核为微控制器软件系统引入了任务管理、时间管理、信息管理。
实时多任务内核既是整个软件体系的管理系统，同时又为上层应用程序提供服务；
实时多任务内核作为软件体系的平台，能够保证各种任务的并行实时处理和动态切换，提高了CPU的利用效率和任务的实时性。
程序的编写也由于实时多任务的应用可以更好的实现模块化程序结构，减小了任务模块间的耦合，提高了内聚性，可以提高程序运行的稳定性和可靠性。
随着全国配网主干线的建成，网络密度的加大，开闭所、环网柜的需求量将直线上升，需要配电自动化终端监控的各种负荷开关、断路器的入网数量将以百万计。
积成电子F30将凭借依靠先进的技术、过硬的稳定性，成为同类终端产品的佼佼者。
※案例※
广州、深圳供电局作为南方电网的特大型供电企业，电网规模庞大，配电网络结构复杂，在南方电网的部署下，2008年两地均采用积成电子配电网自动化主站系统及终端产品，开始了大规模配电网自动化专项建设。
目前两地项目进展顺利，取得了一定成果和丰富的建设经验。
8月初，《积成电子》分别对这两个迄今国内规模大、代表意义强的城市配电网自动化项目进行了专访。
广州：
与城市协调发展做智能配电网建设先锋
8月3日，在广州供电局办公大楼里，广州配电网自动化项目负责人、广州供电局调度中心吴国沛副主任热情接待了本刊记者。
吴主任向我们介绍了广州开展配网自动化建设的由来。
吴主任说，广州配电网自动化项目承载了多重意义。
2007年7月26日，南方电网公司向广东电网公司下达了配电系统自动化应用试点项目的通知，将广州供电局列为南网公司配电系统自动化的研究与应用试点单位之一，要求广州供电局力争用3-5年时间使广州城区全面实现配电系统自动化。
而2008年底，在国际金融危机深入蔓延的背景下，国务院正式批准了《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》,把广州的发展战略定位上升到国家战略层面。
中央和广东省对广州的高度重视和更高要求，以及国家扩大内需的政策，为加速推动电网建设提供了良机。
在打造“结构合理、技术先进、安全可靠、适度超前、节能环保”的广州电网，实现数字化供电发展目标的进程中，配网自动化无疑是重要一环。
2010年第十六届亚运会将在广州举办，又对城区、亚运会场馆的配电网络提出了更高要求。
因此，建设覆盖全面、安全稳定、与城市发展相协调的广州配电网自动化平台势在必行、要求严格、任务艰巨。
“你们掌握全国的情况”
吴主任告诉我们，《广州2009-2013年配网自动化规划》在7月21日刚刚通过南方电网组织的专家审查，下一步广州配网项目将在天河、越秀两个区试点的基础上，进入大规模实施阶段。
整个项目于2008年10月启动，积成电子凭借在配电网自动化领域先进的技术产品、丰富的项目实施和实用化运行经验，在众多国内外巨头的竞争中胜出，全面承担广州市配网自动化建设任务。
时间紧、任务重。
按照广州局“统一平台、分散应用”的建设思路，积成电子根据广州配网一次系统现状特点、配网自动化应用需求，兼顾自动化、通信及配网运行管理体系及运行维护班组的设置及分布等情况，采用集中采集、分区应用的两层体系结构作为广州配网自动化系统的整体架构。
项目整体由配网自动化主站层和终端设备层组成，广州供电局采用配网主站，统一采集存储数据，各区局设立运行工作站，通过信息分流、数据库分割等技术实现对各自配电网进行自动化运行管理。
配网主站层，配备基于交换式以太网的高档配电自动化后台系统和大型数据库，由计算机网络服务器、各种工作站、输入输出设备，通信服务器/交换机、网关机、多媒体等设备组成。
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