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配電主站系統方案探析

1.主站平臺一體化設計

在總結國內配電自動化系統建設實施多年經驗與教訓的基礎上，[3，4]為了配電主站系統更加實用化，根據系統方案設計思路，將配電自動化主站系統分為配電圖資維護模塊、配電SCADA兩大系統模塊。將配電圖資維護、配電SCADA從根本上進行一體化設計，以便形成一個具有空間概念（地理環境信息）和基礎信息（電網資料及用戶資料）的分層管理基礎數據庫。既能為電力系統配電運行管理提供具有地理信息的網絡模型，又能實時監控配電網的運行，支撐系統應用軟件的開發和其他功能的實現。

2.配電主站物理結構設計

配電網自動化實驗室主站物理結構設計，在充分考慮主站系統數據處理與存儲主干網系統信息的前提下，承擔著系統數據處理、功能實現、數據交換等重要功能，對數據處理、計算、交換速度有著非常高的要求，為此，采用了支持多操作系統平臺的運行開放機制，以及Client/Server（客戶機/服務器）分布式體系結構。硬件平臺建立在工作站和服務器等設備環境上，在建設資金充裕的情況下，配電網主站可按標準物理結構設計，如圖2所示。另外，在滿足實際數據處理功能要求的情況下，亦可采用把四臺服務器整合為一臺、打印機不設置或低標設置等某些經濟手段。

實驗室配網結構構建方案探析

實際運行中的配電網絡不僅有架空線，同樣也存在大量的電纜，且具有條數眾多、網絡結構復雜多樣等特點。但總體上來說，在配電網絡體系中，網絡接線以雙母、輻射狀網、樹狀網及環網為主要形式存在。對于一個具體的配電網結構而言，網架結構可以是多種網絡形式的組合，并且線路稠密。其網絡形式主要由用戶性質、數量及供電可靠性的要求決定。欲在一個空間有限的實驗室中同時全方位的體現現實模型幾乎是不可能的，也沒必要。因此，在配電網自動化實驗室建設中，擬建設10條配電線路及其配套通信設施，實現手拉手環網。實驗室配網結構構建方案如圖3所示。從擬建方案易知，通過改變開關的狀態，可靈活多變的組合出各種電纜線路、架空線路、網絡接線的接線方式，基本上可涵蓋現階段我國常見的聯絡方式。

配網實驗室仿真系統建設方案探析

利用仿真及多媒體進行實踐教學，不僅可把課本上大量枯燥的文字敘述轉變為生動直觀的圖形、數據說明，[5，6]而且可為學生在配電實踐教學方面提供一個安全、真實、再現的實訓環境。使學生了解配電設備、運行、檢修操作規程，從而達到提升教學效果的目的。

1.仿真系統硬件結構實驗室仿真系統在充分利用主站物理器件的基礎上，其網絡結構、硬件及其軟件配置都需遵循開放性的原則，以達到可維護性、可擴充性的目的。系統硬件結構如圖4所示，教員機、服務器分別由圖2的兩個工作站、服務器兼任。教員機既可完成所有學員的操作，也可完成教案編制、系統維護管理、故障設置和學員監管等功能。各學員臺既可獨立運行，亦可分組協調運行。主要用于配網自動化通信系統、遠動控制、變電站自動化、饋線自動化、模擬倒閘操作、監盤及事故處理等的仿真。

2.仿真系統軟件設計思想在配電自動化主站平臺一體化軟件設計的基礎上，利用其數據，結合分布式仿真軟件支撐平臺RTI（RunTimeInfrastructure）[7，8]、教員系統軟件、仿真應用軟件和多媒體培訓系統軟件組成一套交互式、分布式仿真培訓系統。其中，仿真應用軟件整體結構如圖5所示。分別由變電站仿真軟件、電網仿真軟件、變電站監控仿真軟件及設備巡視仿真軟件構成。各個仿真應用軟件僅與其所對應的計算機中RTI駐留軟件進行接口，但相對整個仿真系統而言，整個仿真系統內的相互交互任務全部由RTI來完成。由于仿真系統引入實時數據的全工況仿真及主站平臺一體化軟件設計的思想，若再輔以先進的電力系統仿真技術、人機界面技術和虛擬建模技術，則可實現變電站仿真和電網仿真一體化。仿真系統具有平臺化、通用性很強的特點，同時具備了強大的組態功能，適用于任意結構的變電站和配電網絡的培訓，有利于培養學生的現場操作能力、專業知識和技能。

結束語

“配電網自動化實驗室建設方案”硬件配置規模宏大，仿真培訓功能齊全，物理實驗和仿真實驗相互補充，可滿足電氣工程類專業的實訓教學，有助于學生對供配電自動化網絡、設備及運行維護中相關理論知識的理解及實際工程體系的認識。掌握配電運行、檢修和調試的專業技能，可大大增強學生的實際動手能力，為走上工作崗位打下較好的基礎。

作者：王強孫堅單位：三峽大學電氣與新能源學院