一、项目开发的必要性
随着计算机及通信技术的发展，电力系统自动化技术发生了深刻的变化，正逐步从局部的、单一功能的自动化，向整体系统综合自动化发展，并且从输电网自动化向配电网自动化延伸。配网自动化是电力系统现代化的必然趋势;实施配网自动化具有重要的意义。
1. 提高供电可靠性，减少故障停电次数和停电时间，故障自动检测，故障自动隔离，缩小停电范围， 快速实现非故障区域的恢复供电。同时减少因故障造成的损失。
2. 改善电能质量，监测和改善电压质量，以优质的电能提供给用户。
3. 减少和缩短设备检修停电时间及范围。
4. 提高配电系统的运行经济性，提高设备的利用程度，降低运行维护费用，降低线损，{zd0}限度地提高企业经济效益。
5. 科学合理地进行配电网的规划，保持系统长期优化发展；为领导的科学决策服务，为配电网的规划、建设服务。
6. 提高整个配网的管理水平和计算机应用水平，提高工作效率，实现"减人增效"。
7. 通过配电系统自动化的实施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。
8. 用技术手段来改善用户服务水平，提高服务质量，提高为用户服务的响应速度和服务质量，改善故障时对用户的应答能力，建立良好的供需人机界面，用户能直接咨询报装，给用户提供便利。
9. 优化网络结构和无功分配，降低电能损耗。
二、配网自动化系统技术方案及功能
结合我县的电网实际发展情况，采用远方控制与就地控制相结合电流型DA方案。即在环路干线上采用远方控制，重要支线，较长支线采用就地控制方式。
配电主干环路-集中控制，支线、辐射供电，就地控制。
远方控制为主控方案，就地控制作为备用方案，即电压、电流混合型的控制模式，分段开关采用电压型开关。
原理：
1)选用电压型开关：有电：合闸；失电：分闸；交流操作电源；动作可靠，价格低廉。
2)故障判据Ik，集中比较相邻开关故障状态、故障定位、自动隔离、优化重构。
方案的优点：保留电压型开关交流操作，动作可靠。电流型故障判据Ik，DA快速可靠，不需要蓄电池，不需要开关二次重合闸；可识别故障类型：单相/相间、断线故障。
1、主站系统配置方案
根据夏津县配网自动化的需要，配调主站系统的设计方案如下：
网络上结点的功能分配如下：
Ÿ数据服务器
存贮、管理各种历史数据、登录信息、用户信息、设备信息、电网管理信息等。服务器装有关系型数据库管理系统，定时从实时数据库中采集实时数据，供其它工作站调用，方便用户使用。它利用商用数据库优秀的管理性能，实现对配电网数据信息进行统一管理。
数据服务器采用UNIX服务器，安装Unix操作系统。
Ÿ数据备份服务器
它与数据服务器形成双机热备份，防止数据丢失，提高了系统的可靠性。
数据备份服务器采用UNIX服务器，安装Unix操作系统。
数据服务器和备份数据服务器的配置见设备清单。
Ÿ磁盘阵列（可选）
作为历史数据、文档资料存储。
磁盘阵列的配置见设备清单。
ŸGIS服务器
用于存储空间图形信息。
GIS服务器采用DELL微机服务器，安装NT操作系统。
GIS服务器硬件配置见设备清单。
Ÿ配网监控工作站
用于对整个配电网的监控和故障管理。正常情况下，实时显示配电环网的信息，了解网络的运行状况。故障发生时，DA工作站接收到配电监控中间层发来的故障信息，启动故障管理软件，自动产生相应的故障隔离和恢复供电方案。调度员对此方案进行确认后，发出开关操作命令，实现故障隔离和恢复供电。与此同时，系统对停电区域进行动态着色，调度员可很清楚地了解到整个故障管理过程中网络的连通状况。
系统采用两台工作站，同时对环网进行监控，防止因故障造成的影响，提高了系统的可靠性。
采用配置较好的微机工作站，安装操作系统WINDOWS NT。
调度员工作站的硬件配置见设备清单。
Ÿ工程师工作站
用于对整个自动化系统运行状况的维护和数据库的管理，图表绘制、报表输出和新应用程序的开发等。对配网安全运行管理进行应用软件的计算和对网络的分析。
采用微机工作站，安装操作系统WINDOWS NT。
工程师工作站的硬件配置见设备清单。
ŸWEB 服务器
WEB服务器装有WEB服务端软件，统一对外支持WEB访问，通过路由器、防火墙、网关、同MIS系统接口，实现图形和数据的共享。
WEB 服务器硬件配置见设备清单。
Ÿ配网运行工作站
用于配电工区运行管理人员对整个配电网实行运行管理，了解配电网实时运行情况，进行配电日常生产管理工作。
采用xx PC，安装NT系统。
配网运行工作站的硬件配置见设备清单。
Ÿ数据库维护工作站
用于对整个自动化系统的数据库进行维护和管理。
采用xx PC，安装NT系统。
数据库维护工作站的硬件配置见设备清单。
ŸGIS工作站
用于配电工区运行管理人员对整个配电网实行运行管理，了解配电网实时运行情况，进行配电日常生产管理工作。
采用xx PC，安装NT系统。
GIS工作站的硬件配置见设备清单。
Ÿ网络设备
主网双网通信： 交换机 2套
与子站通信： 交换机 1套
与MIS、LMS通信： 路由器 1套
网络附件 1套
网络设备的硬件配置见设备清单。
打印机
网络打印机 （激光A3） 2台
针式打印机 2台
打印机的硬件配置见设备清单。
Ÿ防火墙
硬件防火墙 1套
防火墙的硬件配置见设备清单。
ŸGPS接收系统
用于接收NAVSTAR全球xxxx系统发送的UTSUSNO时间。GPS为DMS系统提供标准时间、电钟，校准系统内所有服务器和工作站的时间，并通过与终端通信，实现与子站、RTU、FTU、DTU、TTU、大用户终端时钟的同步。
2、终端系统配置方案
每条线路按线路长度、负荷情况、密集长度设计，一般不超过3个分段，分段处架设柱上分段开关。每两条线路之间架设联络开关。分段开关和联络开关均采用真空负荷开关。分段开关，配置两台PT，PT容量80-100VA，作为提供交流电源用。每个分段开关必须配置三相CT，CT饱和度介于测量CT和保护CT之间，一般取3倍In，精度0.5级。
每台分段开关配备一套终端FTU。
3、通信系统配置方案
主站与变电站间借用现有的光纤以太网，通过以太网方式进行通信。变电站到FTU间通信采用光纤自愈环，物理连接如下图：
FTU
柱上开关 柱上开关 柱上开关 柱上开关 柱上开关 柱上开关
光纤自愈环结构示意图
三、系统技术指标及特点
1、主站系统：
1）系统可靠性指标
主站系统平均无故障运行时间(MTBF)：30000小时
系统可利用率：>99.99%
远动系统遥测综合误差不大于±1.5%
遥测量越死区传送整定最小值为额定值的0%-5%,可调
主站对遥信量处理的正确率为{bfb}
SOE系统分辨率小于20ms，站内分辨率DTU/FTU £ 5ms
遥控/遥调正确率：{bfb}
2）系统响应时间指标
数字量变化传送£ 2s
遥测传送时间≤2秒（FTU、DTU）
遥测传送时间≤10秒（TTU、大用户终端）
模拟量越死区传送时间≤3s
控制命令传送≤3s（包括校验-返回-执行）
调用画面响应时间（从按键到显示完整个画面）90%的画面≤2s，其它≤4s
画面数据响应时间： 5s （1s ～ 10s可调）
模拟量和数字量的扫描周期 2s（2s ～ 10s可调）
脉冲计数量采集周期 15分（5*N N=1~12可调）
应用数据库刷新周期 5s ～ 60s可调
模拟屏刷新周期 2s ～ 10s可调
开关变位到报警信息推出时间≤4s
自动化系统时间与标准时间误差≤2ms/天
系统切换时间≤10s
子系统切换时间≤2s
主备服务器切换时间≤2s
数据库记录访问速度 80万条/s
事故推画面时间： £ 2s
故障识别、故障隔离和恢复供电： < 1min
3）系统容量指标
可接入的工作站数：>20台
历史数据保存周期：≥ 1年
系统{zd0}可接入厂站数（子站）：256
可接入的数字量：可自定义
可接入的模拟量：可自定义
可接入的脉冲量：可自定义
遥控量：可自定义
遥调量：可自定义
转发量：可自定义
计算量：可自定义
事故追忆量：可自定义
2、终端系统
技术特点：
硬件设计采用先进的CPU+DSP+EDA设计技术，双CPU：80C188+DSP数字信号处理器，主频40MHz，高速采样，每周波32点。FFT递推技术，快速计算，检测 故障Ik时间0.625ms，故障确认时间>20ms，具有谐波分析功能（1~15次）。EDA技术,EPLD大规模可编程逻辑控制器的应用，大大简化硬件电路设计，降低整机功耗。
1）具有单相接地故障检测功能
装置可提供3U0、3I0、I0、三次/五次谐波、I0突变量、负序电流等信息，为主站识别小电流接地故障信息提供可靠判据。
2）柱上DAT-1P型FTU具有同杆架设多线路配置功能，具有双线路，甚至双线路以上多线路配置。与多个单线路终端组合相比，大大降低终端设备的造价。
3）具有适应多种遥测量接口电路的配置：
• 电压量的采样，除常规的PT接口电路外，还具有电容分压式的电压测量仪用接口电路。
• 电流采样CT，5A，1A，不同变比，软件自适应。
4）信息记录盒技术（黑匣子）：
自动记录信息内容：
欠压，过压，开关跳/合次数，电量，故障录波，故障电流，谐波，故障信号，工况。
实现功能：
• 电能质量分析
• 事故后故障分析
• 装置故障分析
• 一次设备开关寿命分析
• 保留3个月的信息
5）具有远程设置和维护功能：
终端配有标识序列号，可以远程下载，远程维护
6）多种通信方式集成：
• 串口：485/2.32/42.2
• 网络通信口：CANBUS，
• 总线式以太网络口
7）电源系统，提供交直流多种不同电压等级的电源接口：
• 交流100V/2.20V
• 直流2.20V/110V，48V/2.4V
• 免维护蓄电池组+浮充
• 均充/浮充可控制的充电技术
• 蓄电池欠压/过压/过载，多种保护
8）具有电压型DA/电流型DA相蒹容的功能
9）工艺结构：
• 背插式插件结构，具有电磁兼容性
• 表面贴装工艺
• 不锈钢外壳
• 出线灵活：端子排/航空插头
技术指标：
1）遥测功能
• 采用交流采样技术，测量量：U、I、P、Q、COSΦ、Wh、Wvarh
• 测量误差：≤0.5%、f±0.01Hz
• 线性范围：0～120%，In=5A/1A、Un=100V
• 输入特性：PT、CT隔离，输入功耗
PT 〈 0.5VA
CT 〈 0.5VA
2）遥信功能：
输入方式：光电藕合输入，24V ，5 MA
分辨率 小于 4MS
3）遥控功能
遥控输出节点容量AC～250V、8A或DC 30V、8A
控制方式：带有返送校核
4）遥调功能
有载调压变压器分接头调节采用遥控方式进行调压，每台变压器需占用两路遥控对象（即升降和急停命令）。
5）事件记录功能：站内分辨率≤5ms，站间分辨率10ms
故障判别功能：单相故障/相间故障，瞬间故障/{yj}故障
故障识别时间小于1S
功耗：整机功耗小于8瓦
8）运行环境
温度：室内 -25~60°C
室外 -40-80°C
环境：无爆炸、腐蚀性气体及导电尘埃、无霉菌、无剧烈震动冲击源
3、通信系统
光端机性能指标如下：
1）光口参数：
发送光功率 －21DBM（单模）
线路速率 32MBIT/S
收信灵敏度 优于－36DBM（单模）
光连接器类型 FC或ST或SC任选
2）电口参数：
串行数据接口传输速率 300-33.4kbps
传输距离 单模≤20km
物理接口 符合RS2.32、RS485的相关标准
误码率 系统误码率<10－9 ，点对点<10－10
3）其它参数：
自愈时间 500ms
工作温度 －35至 75摄氏度
储藏温度 －45至 85摄氏度
MTBF 大于100000小时
功耗 2-5W
设计使用时间 20年
供电方式 DC ＋5V、＋12V、＋2.4V、-48V，AC 2.20V
体积 长×宽×高≤170×103×30mm（挂式）
四、结论
本着“故障检测准确、故障隔离迅速和网络重构慎重”的原则，配电网自动化的运行管理的模式具有分层、分布式、开放系统特性，配电终端设备实现了智能化和一体化，提高了配电网运行的可靠性和效率，提高了供电质量，降低劳动强度，充分利用现有设备的能力，缩短停电时间和减少停电面积，历史数据存储和管理，历史事件、事故报警记录等方面，为供电系统带来可观的经济效益和很高的安全保障。
