概述:

　　隨著城市電網的不斷發展，10kV 配電線路中間的聯絡和分段不斷增多，線路越來越復雜，10KV線路上安裝的是整定電流為600A、400A、200A的開關，平時負荷均較重，這樣當線路出現過負荷、瞬時故障、永久故障等任一種情況，開關均會自動跳閘，而目前線路上沒有任何監控設備，所以當出現跳閘斷電時，供電部門往往并不知道，這給調度和搶修人員提出新的要求，即必須要十分清楚配電網的實際運行方式，否則會造成擴大線路停電時間、增大故障巡線人員工作量，更有可能會發生誤調度、誤操作,輕則引起配網事故,重則發生人身傷亡事故。為解決上述問題供電公司對10KV配電線路柱上開關進行遠程監測，以便解決當前面臨的問題。

　　配網柱上開關遠程監測系統是基于終端檢測設備、GPRS、SCADA技術的一套自動化系統，系統將實時顯示 10KV配電線路的柱上開關分/合閘狀態，并顯示電壓、電流、功率、功率因數等數據，發現開關狀態變位則配電終端主動上報，及時通知主站，主站自動通過GSM短信方式將信息通知給有關人員的手機上，使故障得到盡快解決。

　　實施該項目可以為供電企業帶來如下好處：實時監視10K V線路的運行情況；減少停電時間，提高供電可靠性；減少檢修工作量，提高工作效率；提高用戶滿意度；加強設備安全監視、預防事故；提高運行管理水平、提高運行的經濟性；確保規劃建設的科學性。

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系統結構

近十年來，就有許多供電公司投運了配網自動化系統，一般是在配電變壓器、柱上開關、開閉所安裝相應的終端，通訊信道多為光纖方式，主站系統建設的龐大，包括傳統的SCADA、GIS、高級應用軟件等，這樣就造成配網自動化系統投資大，系統建設復雜，利用率低，實用化程度不高，造成了高投資低效率的系統產品。

　　針對供電公司的現狀，考慮通過較低的投入，來實時獲得配電網的運行狀態，以降低電網的故障率，降低電網的停電時間，保障電網運行的安全、可靠。在通訊方式上，屏棄光纖通訊方式，采用基于無線的GPRS通訊方式；在主站系統配置上，功能實用化，即構建一個系統投資小、簡單、可行、實用的自動化系統。該系統由配網柱上開關采集終端、GPRS網絡和主站構成，如圖1所示。

　　?????????? 圖1 配網柱上開關遠程監測系統示意圖

1、終端監測設備RS5011G

選用廈門瑞申的RS5011G型配電自動化遠動終端，能采集交流輸入電壓，監視開關兩側饋線的供電狀況；實時采集開關的正常電流和故障電流，并實現電流量的越限監測；采集狀態量信息，具有重要狀態量（如：開關位置、開關是否儲能、保護動作或告警信號等）變位上報及時間記錄功能；計算被測系統的頻率、功率因數、有功/無功功率和統計電度；接受并執行遙控指令，控制開關的開、合等功能。

1.1產品功能

◎監測

??? RS5011G監控終端支持RS232/RS485用戶數據接口，可現場接入電壓監測儀、電表、配變監測儀等電力參數監測設備，通過無線的方式進行遠程監視，并通過主站管理軟件匯總形成報表。

??? RS5011G監控終端支持多路開關量，模擬量接入，可時實監測現場斷路器工作狀態，漏電保護器狀態及現場溫濕度狀況等。

◎報警

??? 當電力設備發生故障時，RS5011G監控終端在第一時間自動發送報警短信到授權的手機及主站管理軟件。報警信息可以支持：電網停電、保險溶斷、漏電跳閘、缺相運行、零線故障、短路故障、非法開啟計量箱，設備高溫等故障報警。

◎控制

??? RS5011G監控終端內設兩只工業繼電器，支持兩組常開常閉接點輸出，可以遠程控制斷路器、漏電保護器的分合閘。無需搶修人員到達現場也可輕松完成故障排除。

1.2產品特點

◎ 支持一路RS232/RS485方式的用戶數據接口，可接入大用戶電表等電參數監測設備；
??? ?◎ 采集傳輸控制一體化，提高了系統可靠性，降低了成本；
???? ◎ 采用工業級超低功耗高性能的嵌入式處理器；?
??? ?◎ 用戶可以編程的量程轉換和報警上下限設定；
???? ◎ 內設工業時鐘，精確計時；
???? ◎ 自動定時上報和事件觸發上報功能；
??? ?◎ 內置大容量FLASH存儲器，數據自動記錄，支持歷史數據檢索；
??? ?◎ 通訊協議完善，組態軟件支持，用戶免開發；
??? ?◎ 板載GSM/GPRS/CDMA傳輸模塊，方便用戶選擇GSM、GPRS或CDMA組網方式；?
??? ?◎ 提供用戶設置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其它軟件連接；
???? ◎ 工業級設計，穩定可靠，堅固耐用；

1.3網絡通訊方式

　　使用公用無線信道的GPRS通信方式，無須投資建設無線網絡，通信覆蓋范圍大，客戶端設備安裝施工方便，總體造價低。通訊組網如圖2所示，圖中S，L，CB分別指負荷開關、聯絡開關、斷路器。

　　圖2 系統的通訊組網框架

2、主站系統

　　主站是監測系統的控制中心，主要負責控制對配電網絡的實時監控；負責維護設備運行參數的設定；監視系統網絡的通訊安全。

3、實施中的關鍵技術

　　電終端設備是監測的基礎，其關鍵點有設備電源的供應和保證、故障的接地識別和處理。并實現及時主動告警，即配電線路運行異常一旦發生，告警事件必須立即通知到供電公司主站，并由主站通知到相關人員，以便及時進行事故處理。

　　GPRS通訊組網是實現集中監控的基礎保證，系統的遠程數據傳輸通過中國移動的GSM/GPRS網絡，首先要保證數據準確及時，其次還必須可靠穩定。

　　系統借助GPRS網絡進行通信時會產生相應的流量費，基于通訊要求的實時性和結點眾多，減少流量能有效地節省費用。在保證滿足需求的前提下，采用了一定的數據壓縮的協議和算法。

　　配電線路現場監測數據采集到供電公司主站后，通過數據整合分析，可整合供電公司其它系統（用電MIS、AM/FM/GIS、關口計量系統）的數據，進行更全面更有價值的分析。

4、主站系統的主要功能簡介

　　4.1 對線路等的選擇監視

　　通過主站系統的主界面，可以選擇監視各線路或站所，通過畫面查看遙信、遙測信息，如圖3所示。進一步可以查閱告警信息，如圖4所示。在圖3界面，通過點擊相應圖標，可以方便地切換到另外的線路或站所。

　　圖3 城西一線監測圖

　　圖4 查詢的告警信息

4.2 對終端設備的狀態記錄和表現

　　在主站存儲設備中保存監測到的終端設備的狀態及其變化信息。系統能提供基于表格的查詢和基于曲線的實時信息顯示，分別如圖5、6所示。同時，在進行數據整合分析后，系統提供了數據信息與供電公司其它信息系統的共享，為檢修、規劃、決策等提供確實的信息。

?? ??????????????????圖5 一線FTU的狀態顯示

　　圖6 一線采用數據的動態顯示

總結：

配網柱上開關遠程監測系統的功能和性能完全能夠滿足供電公司對柱上開關遠程進行實時監控的需求，有利于提高供電可靠性、降低運行維護費用、降低線損，提高設備利用率、降低基本建設投資，提高管理水平和工作效率，進而提高為客戶服務的響應速度和服務質量，樹立企業形象，增強電力企業的核心競爭力。