一文讲通5G在配电自动化系统中的应用

知识点：配电自动化

导读

如果你觉得专业晦涩难懂，作为科普读物，你完全可以只看小标题、加粗黑体、红色字体、20张图片和3段视频。加粗黑体是官方准确定义，红色字体是我自己的独立思考。

导语

要搞懂应用了5G技术的配电自动化系统，很简单，首先要搞懂什么是配电，再搞懂什么是配电自动化系统，再搞懂5G在配电自动化系统中的实战应用。这就够了，逐句逐字读完全文7077字，你也就是准专家级别了。

如果把城市比喻成“人体”，电力比喻成人的“血液”，那么配电网就是人体的“供血系统”，10千伏线路则相当于这一系统中的“毛细血管”，它连接的是上一级变电站和居民小区。配电自动化主站就是“大脑”和“心脏”，当他发现哪里“断血”了，得远程指挥“红细胞”、“血小板”，瞬间把该堵的地方堵住，该供的血供上，这就是我理解的配电自动化。人体受伤了，是可以自愈的，而配电网也应该具备这种自愈功能，这就是配电自动化的意义。而5G加上配电自动化的意义就是，哪怕我血管到不了的地方，5G通过“脑电波”可以控制“人体”的任何地方，5G拓展了配电自动化的控制速和控制域，也许比喻得不恰当，但这就是我目前能想到的最好的比喻了。接下来我们就来拆解整个“供血系统”。

什么是配电？

配电是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节。配电系统由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成。

简单来说，配电就是电网中离用户最近的那部分，配网也就是我们理解的流遍全身的“血管”。配电送的是电，血管送的是血。

什么是配电自动化？

配电自动化是指以配电网一次网架和设备为基础，综合利用计算机、信息及通信等技术，并通过与相关应用系统的信息集成，实现对配电网的监测、控制和快速故障隔离，为配电管理系统提供实时数据支撑。通过快速故障处理，提高供电可靠性；通过优化运行方式，改善供电质量、提升电网运营效率和效益。

简单来说，配电自动化就是配电的网络化、自动化、智能化。普通配电网是没有自愈功能的，故障“自愈”是城市配电网走向智能化的一种基本能力，目的是实现不间断供电，从而提升整个城市的供电可靠率。

什么是配电自动化系统？

配电自动化系统，简单说，就是利用配电自动化终端采集配电网运行数据，通过通信通道上传到配调中心配电自动化主站，供配调人员通过配电网自动化主站实时监测配电网运行状态，实现三遥功能(遥测，遥信、遥控)。

系统信息流程：远方配电自动化终端实施数据采集、处理并上传至配电主站或子站，配电主站或子站通过信息查询、处理、分析、判断、计算与决策，实时对远方终端实施控制、调度命令并存储、显示、打印配电网信息，完成整个系统的测量、控制和调度管理。

简单来说，对于我一个电子通信出身的人来说，配电自动化系统就是一个基于物理网、嵌入式技术的配电专业系统，虽然是专业系统，但系统中处处是电子技术、通信技术、信息技术的身影。

配电自动化有什么样的发展历程？

我国的配电自动化先后经历了三个阶段：

基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段。

基于通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统阶段。

集配电网SCADA系统、配电地理信息系统、需方管理(DSM)、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统阶段。

简单来说，人类的一切系统都是从简单系统向智能化方向发展。人也必须向数字化方向综合发展，为什么骂一个人是草履虫思维、单细胞生物，骂一个弱智球迷是二极管球迷，就是这个道理。

什么是馈线自动化？

馈线自动化是指对配电线路运行状态进行监测和控制，在故障发生后实现快速准确定位和迅速隔离故障区段，恢复非故障区域供电。馈线自动化包括主站集中型馈线自动化和就地型馈线自动化两种方式。

 

主站集中型馈线自动化是指配电自动化主站与配电自动化终端相互通信，由配电自动化主站实现对配电线路的故障定位、故障隔离和恢复非故障区域供电。

 

就地型馈线自动化是指不依赖与配电自动化主站通信，由现场自动化开关与终端协同配合实现对配电线路故障的实时检测，就地实现故障快速定位/隔离以及恢复非故障区域供电。

简单来说，主站集中型馈线自动化通过大脑完成了复杂自愈，就地型馈线自动化虽然完成了简单自愈，但是没有过大脑。虽然说不过脑不是什么好事，但有些时候，条件反射趋利避害也是很有效的。

配电自动化主站这个大脑到底长什么样?

配电自动化主站是整个配电网的监视、控制和管理中心，主要完成配电网信息的采集、处理与存储，并进行综合分析、计算与决策，并与配网GIS、配网生产信息、调度自动化和计量自动化等系统进行信息共享与实时交互。

按照功能模块的部署可分为简易型、实用型、标准型、集成型、智能型5种配电自动化主站系统。

标准型

集成型

智能型

简单来说，配电自动化系统非常考验一个供电企业的配网一次水平和信息通信水平，缺一不可。其中主站更是配电自动化系统中的心脏和大脑，水平如何得看这颗大脑的脑容量和智力水平。

有哪些配电自动化终端设备？

了解完配电自动化主站这个心脏和大脑，那么大脑控制器官总需要靠细胞，也就是终端，这些终端具体有哪些呢？

 

架空线馈线自动化终端（FTU）

架空线馈线自动化终端（FTU）适用于10kV架空线路的分段开关和联络开关的监测和控制，按照控制逻辑可设置成电流型、电压时间型两种工作模式。

配电房配电自动化终端（DTU）

站所终端DTU一般安装在常规的开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备遥测、遥信数据的采集，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。

故障指示器

故障指示器是指安装在架空线、电力电缆上，用于指示故障电流流通的装置。短路故障指示器分为户外型及户内型两种，架空线路安装户外型故障指示器，电缆线路安装户内型故障指示器。

简单来说，主站这个大脑控制的就是DTU、FTU、故障指示器，他们就像细胞一样，遍布城市的每条大街小巷。说起来我对这些细胞还是很有感情的，因为我以前的工作每天都可以接触到这些细胞。有光无电和有电无光算是我们这群配电自动化基层工作者才能听得懂的暗语了，他的意思是啥呢？就是通信一旦故障，细胞就无法触达，整个人就成了“植物人”，不受大脑控制。

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