关键词：供电可靠性；GIS平台；目标管理
前言
目前农网的供电可靠性管理工作主要是事后统计、年底上报方式，采用的《供电系统用户供电可靠性管理信息系统》软件仅有基本的数据录入与统计功能，不能根据下达的供电可靠率指标，结合农电企业网络现状有针对性的进行目标分解，也不能随时计算和评估各条线路的供电可靠性，及时调整技术措施，保证供电可靠率指标的合格。本系统建立在自主开发的农村配电网络GIS平台之上，该平台具有图形、属性、拓扑一体化的特性，不仅可以提供可视化的管理与分析环境，更具有较强的网络搜索功能，将供电可靠率计算、评估、目标分解等算法集成于该平台，可以实现供电可靠性的目标管理，提高其精细化管理水平。
1系统体系结构概述系统体系共分为配电GIS系统馈线信息管理模块、系统GIS客户端与可靠性客户端、WebServices服务端三个部分。其中，馈线信息管理属于基础数据生成部分；GIS客户端属于基础数据转换部分，可靠性客户端属于基础数据校验部分；WebServices服务端属于基础数据传输部分。系统体系结构如图1所示。
图1系统体系结构
2农村配电网络供电可靠性
目标管理系统的三层架构与核心功能系统采用三层架构，分为数据提供层、GIS平台层和目标管理层。
(1)数据提供层。为系统最底层，将基础地理数据、基础电网数据、网络状态评估数据、可靠性目标管理数据统一集成在大型DBMS中，构建一个集空间数据与属性数据于一体的综合数据平台，不仅满足本系统需要，还与其他生产管理系统实现数据共享；
(2)GIS平台层。采用先进的GIS开发工具，结合配电网络空间数据管理基本需求构建的可视化应用环境平台，由该层实现基于GIS的配电网络基本管理与维护，更主要的是为可靠性目标管理系统提供基于图的可视化环境，该平台不仅可以支撑目标管理系统，还可以支撑其他针对配电网络的高层分析；
(3)目标管理层。在GIS环境下，对配电网络状态进行实时评估，实时计算和评估网络以及线路的供电可靠性，根据网络状态，对各条线路进行供电可靠率目标分解，为可靠性管理提供支持。
3系统的核心功能
(1)网络状态评估。根据历史数据对配电网络设备进行状态评估。评估结果存人后台数据库中，为目标分解提供必要判据。
(2)供电可靠率实时计算、评估与分解。根据断电监测系统实时计算任何一条线路的供电可靠率；根据供电可靠率总体目标与网络状态评估结果，对各条线路的供电可靠率进行巨标分解。
(3)预安排停电管理子系统。根据网络状态评估的数据分析，对临时停电和计划停电进行优化安排管理。
(4)故障定位推理子系统。在GIS环境下，采用贝叶斯方法、粗糙集理论对故障投诉进行快速定位。
4系统的网络拓扑编码设计与网络搜索方法实现
GIS环境下，实现网络状态评估、供电可靠率实时计算与评估的关键是网络搜索方法，网络搜索方法的基础是线路、设备的拓扑编码设计。
4．1线路拓扑编码
主要用于描述线路的基本性质与干、分、支的层次关系，多字段组合实现，以P_ROUT_CODE、P_ROUT_LEVEL、P_ROUT_TOP03个字段实现，其中，P_ROUT_CODE采用12位组合编码，含义如图2。
图2线路编码结构
前6位代表局，接下来2位代表变电所，再2位代表主干编号，最后2位代表主干线下各分歧线路。P_ROUT_LEVEL标识线路的等级；P_ROUT_TOPO表明线路之间的上、下级关系。
4．2变压器、开关等配电对象拓扑编码
描述与开关关联的变压器等配电对象与开关之间的关系，通过链表实现(如表1)。
表1配电对象拓扑编码
其中，P_TRN_ID为变压器编号，Father为直接控制该变压器的开关的编号。基于拓扑编码，可实现针对开关的各类关联设备的快速搜索，基本搜索流程如图3。
图3网络搜索流程图
5GIS环境下供电可靠率实时计算、评估与分解系统的实现
以网络搜索为基础，在GIS环境下可以实时计算当前网络中任何一条线路上的供电可靠率，动态显示任意开关所影响的配电变压器，评估开关断电对该线路供电可靠性的影响，并根据网络状态，以给定的供电可靠率指标为基准，对各条线路进行目标分解。
5．1供电可靠性实时计算和评估
5．1．1基本算法
对《供电系统用户供电可靠性评价规程》中的供电评价指标进行扩展，提出了当前供电可靠率和年供电可靠率两个指标：
当前供电可靠率=（1用户平均停电时间／统计期间时间）×l00％
式中：
说明：式中8760为年小时数。
5．1．2功能实现
（1）供电可靠率实计算。在GIS环境中，左键选择任意一个线路开关，右键弹出供电可靠性计算菜单，可启动可靠性实时计算与评估界面。
根据搜索算法，系统自动搜索出开关控制的变压器，并在图上闪烁显示，同时，将开关所在变电所的变压器数量和此开关控制的变压器数分别显示在变电所总变压器数和开关影响变压器数文本框中，根据当前供电可靠率和年供电可靠率计算方法，分别计算出本年度的年供电可靠率和当前供电可靠率以及上一年度的年供电可靠率和当前供电可靠率，显示在对应的文本框中。
（2）供电可靠率评估。在输入开关计划停电时间框中输入此开关计划停电的时间，点击“预测”按钮进行可靠性评估，评估结果显示在对应的文本框中。
5．2供电可靠率目标分解
5．2．1基本算法
该模块的目标是尽量使各开关分配的停电时间达到最少，实现的思路为：
（1）根据供电可靠率指标计算变电所允许停电总户时：
M=（1―供电可靠率指标）×统计期问时间×变电所总户数
（2）基于加权因子为各个线路分配停电时间：
式中：M为线路开关i分配的停电时间；Ki为开关i所影响的变台数；K为变台数，；为开关i所带线路状况及运行时间等因子。
5．2．2功能实现
实现初始目标分解功能的过程为：
（1）目标分解参数计算和设定。可靠性目标初始分解窗口如图5，选择变电所，系统自动搜索出：该变电所的配电变压器总台数、该变电所所有的线路以及线路上的开关、各条线路的总变压器数和各个开关所影响的变压器数、线路的使用年限和线路基本状况。搜索结果自动显示在窗口上部的数据列表框中。目标分解的主要依据是根据各个开关所带的负荷（即变压器台数）比例，辅助依据是线路的运行状况，主要包括线路的使用年限和线路故障状态。
（2）根据目标分解参数生成目标分解参考方案。点击“生成参考方案”按钮，生成目标分解参考方案，显示在图4。
图4可靠率目标初始分解界面
其下部数据列表中，包括：首先，计算出各个开关所带的负荷因子和线路运行状况因子；其次，给出各个开关所分配的停电户时数以及线路分配的总停电户时数。（3）可靠率目标分解方案的实施。在数据列表框中点击鼠标，选择预分配停电时间的开关或者线路，将参考方案中建议的分配时间显示在“建议分配时间”中：在“分配停电时间”框中填入预分配的停电户时，系统会自动提示不要超过这个开关或者线路能够停电的最大户时数；点击“确定”按钮实施停电时间的分配。
6结束语
从变电所所管辖线路实际应用的效果看，该系统对农电企业及时掌握配电网络供电可靠性状况，调整保障供电可靠率的技术手段，并最终提高供电可靠率具有较强的实际意义，是农电企业提高供电可靠性管理水平的一个重要的技术辅助手段。
参考文献：
[1]陶鹏，张焰，邱生．基于GIS的配电网供电可靠性定量评估系统研究[J]．继电器，2006，34(13)．
[2]孙才新，刘理峰，周淙．电力地理信息系统及其在配电网中的应用[M]．北京：科学出版社，2003．
1故障诊断与状态监控系统的组成
随着人们用电水平的不断提升，对用电的安全性、可靠性要求越来越高，而10kV配网的运行直接关乎到配网运行的质量，因此，应做好10kV配网的运行故障诊断以及监控工作，才能确保10kV配网的供电质量。故障诊断与状态监控技术在近些年的发展中，不断的得到了改进和完善，与此同时，对确保10kV配网运行的安全性、可靠性有着极大的作用。故障诊断与监控系统主要由软件管理系统、前端采集系统、接地故障点巡查系统等组成，其中软件管理系统主要是对前端采集系统所发出的线路运行数据进行接收和分析，同时，结合10kV配网线路的实际运行情况对其进行实时监控，实现对配网运行状态的掌控。另外，软件管理系统还可以依据系统的控制功能来远程控制线路上的分合断路器设备，这样一旦10kV配网线路上发生故障，控制中心就可以在最短的时间内来分析配网线路运行的故障区域，并从控制前端采集系统中的分合断路器进行切除或隔离故障线路区域，实现对故障线路进行有效的隔离和控制。
前端采集系统是故障诊断和状态监控技术的重要组成部分，主要是对10kV配网的运行状态进行监测，根据10kV配网线路的分布情况，对相应的位置安装采集设备，并将采集到的数据远程发送至计算机软件管理系统，这样配网控制中心就可以根据这些数据来对配网线路的实际运行情况进行分析，并对线路的运行状态进行准确的判断，及时发现10kV配网线路中潜在的安全隐患，从而有效的避免配网线路的故障发生。当然，前端采集系统主要是对线路上已经发生的故障进行定位，对于未发生的故障无法进行数据采集。
接地故障巡查系统。10kV配网在运行的过程中，配网接地故障时有发生，而且也是当前10kV配网线路运行最常见的故障，给10kV配网线路运行的安全性、可靠性也造成了极大的影响。而接地故障巡查系统则主要是针对配网线路进行接地故障检测的，当然，在一些特殊的情况下，需要对其进行特殊对待，例如，在发生单相接地故障的情况下，在对接地故障信号进行检测的过程中，主要是通过对检测装置所检测的数据进行分析，来确定10kV配网线路的单相接地故障，这样能够有效的确定单相接地故障，更有利于故障线路抢险工作的顺利展开，帮助维护工作人员确定线路的故障位置，从而保证10kV配网运行的安全性、可靠性。另外，故障诊断与状态监控系统在运行的过程中，主要是通过软件平台来对配网线路以及各项设备的运行状态进行监测和分析（如图1所示）。
2故障诊断与状态监控技术在10kV配网中的应用
2.1在10kV配网线路运行状态监控方面的应用随着科技的不断发展，电力企业的发展也极为迅速，尤其是10kV配网线路的遍布范围也越来越广，而且，线路遍布的位置具有随机性，很多配网线路在正常运行的过程中，可能受到外部因素的影响而引发线路故障问题，从而影响到10kV配网线路运行的可靠性。当然，电力企业在发展的过程中也极为重视这方面的问题，为了避免这类问题给配网线路造成破坏以及影响到居民用电的安全性和稳定性，对配网的运行状态监控工作也在不断的进行着，以往对10kV配网线路运行状态的监控，主要是人工定时对线路进行巡检，不仅消耗了大量的人力，而且，巡检还存在不完善性、疏漏性等问题，也给10kV配网线路的安全运行埋下隐患。而在近些年的发展中，故障诊断与状态监控技术的发展极为迅速，并被广泛的应用到10kV配网运行状态监控中，不再需要人力对配网进行巡查，通过数据采集设备对配网线路及其设备的运行数据进行采集，并通过控制中心来对数据进行分析，从而对10kV配网线路运行状态的实时掌握，一旦发现配网线路运行异常，可以对其进行针对性的处理，从而有效的提升10kV配网线路运行的安全性、可靠性。
2.2在10kV配网线路故障排查中的应用众所周知，在10kV配网运行的过程中，可能受到内部或外部的因素影响而引发配网故障，如，恶劣天气的影响、小动物落到线路等而引发的故障现象，10kV配网主要是对居民供电的配网线路，一旦发生配网故障，将会给居民用电的安全性、可靠性造成极大的影响，因此，为了避免或降低配网故障带来的损失，必须要做好配网的故障排查和处理工作。在以往10kV配网线路发生运行故障的时候，主要是采用人工排查的方式进行，而在一些恶劣天气下，尤其是广东是一个台风和雷雨天气多发地区，也将给工作人员的故障排查造成极大的困难，甚至会引发人身安全事故，而且，在确定故障位置的过程中还会消耗大量的时间，会涉及到较长的停电时间，从而给用户用电的可靠性造成极大的影响。而在故障诊断与状态监控技术应用下，可以对线路进行在线监控，一旦在10kV配网线路故障发生的情况下，可以在最短的时间内确定线路故障发生位置，并通过控制中心来对关合断路器进行控制，对故障区域的配网线路进行隔离，而且，也能将停电范围最大程度的缩小，减少影响范围，而且，在故障点确定之后采取有针对性的处理措施，缩短了配网故障的处理时间，进一步降低10kV配网故障对用户造成的影响。
2.3在10kV配网线路其他方面的应用广东地区的天气较为潮湿，尤其是在春季，潮湿天气会对配网的正常运行造成一定的影响，另外，在夏季也是雷雨天气以及台风的多发地带，配网线路故障频繁发生，给广东地区10kV配网供电质量造成极大的影响。在近些年的发展中，伴随着广东供电企业投入故障诊断与状态监控技术，主要对10kV配网的故障管控、雷击频繁区域的巡视、故障高发设备等方面的运行监测以及故障诊断，确保了广东地区10kV配网运行的安全性可靠性。另外，通过大量的实践证明，故障诊断与监控系统的应用，可以对配网线路运行的负荷大小进行实时监控，对线路的安全运行有着重大的作用；而且，故障诊断监控系统能够实现远程控制的功能，这样，控制中心的管理人员就可以通过控制中心的系统软件进行监控和分析，并且下达远程控制命令，尤其是在10kV配网及其设备发生故障的情况下，管理人员可以通过远程控制配网线路上的断路器分合，能够快速的隔离故障区段，避免或降低了故障的扩大而对线路以及设备造成的损毁，从而将10kV配网故障的损失将至最低，进一步保证10kV配网线路运行的可靠性，提升电力系统的供电质量。
3结语
关键词：集控站；2M数据网络；建设；通道
1引言
改造原有变电站为无人值班变电站，建立集控站，实现各变电站数据安全可靠上传，在变电站实行无人值班，是现代化电网运行管理发展和追求的目标。无人值班变电站的迅猛发展将会使集控站成为电网运行管理系统中一个非常重要的组成部分。而集控站通讯通道的稳定性与可靠性、数据的实时性，将是实现无人值守的关键。鹤岗电业局集控站为国电南京自动化股份有限公司设备，系统采用双服务器、双网自动切换方式，这种老式的模拟通道对在集控站的投入运行中，存在的问题和弊端不断暴露出来：
（1）通道是集控站和变电站之间的神经和纽带。如果通道出现故障，子站将失查失控，电网的安全运行将受到极大威胁。我局目前各变电站通过单模拟通道接入集控站，该双网切换只是在集控站系统内部网路故障时进行，没有真正实现双通道自动切换的方式。通道中断将使变电站失去监视和控制。
（2）随着无人值班变电站技术的发展，集控站系统不断完善。集控站与无人值班子站之间的通道要求高度可靠、抗干扰性强、通讯速率高、有双通道冗余机制。变电站经由通道将实时数据上传到集控站，集控站经由通道下发远程控制命令。集控站系统的数据采集区别于调度系统，其特点是数据非常详细，数据量相当大。而增大的数据量带来的问题是对通讯带宽的需求，原有的通过MODEM的电力专线的数据传输速度渐渐不能满足要求，
2采用2M数据网络通道
2.12M数据网络通道优点
利用SDH设备2M通道组建数据通道经转换与以太网接入，在我国已经是成熟的技术。电力通信网络建设有完善的SDH光纤网，可提供大量高可靠性的E1电路。在这种情况下，采用传统PCM设备来组网，利用PCM设备的E1接口提供为集控站系统提供可靠的数据通道服务。光纤网络通讯具有传输速率快、传输容量大、抗干扰性能强的优点，正符合集控站可靠性对通讯通道的要求。正常运行时，集控站与各变电站的通讯以光纤网络通道为主、模拟通道为辅，实现的双通讯网络模式，能够可靠保证集控站在电力系统发生故障时其自身系统仍能保持稳定运行，实现数据的安全采集、传输和处理。集控站与各变电站内都采用以太网，以其高度灵活、相对简单、易于实现的特点，成为当今最重要的一种局域网建网技术。
2.22M数据网络通道总体结构
鹤岗电业局鹤岗电业局集控站安装在（鹿林山一次变）与各综合自动化变电站间均具有光纤通讯通道，利用光纤通道组建2M数据网络通道，在集控站和变电站之间实现2M通道和模拟通道相互独立、互为备用。鹤岗电业局利用SDH设备2M的E1通道组建2M数据通道时，考虑通信网络改造方案有2种，如图1和图2所示。
2.3两种方案的比较分析
方案一：集控站与各变电站之间利用通讯E1通道，两侧加装路由器将E1转为以太网，经电力防火墙、交换机，接入两侧系统。
各综自变电站侧：在各110kV变电站增加一面网路通讯屏，对于220kV变电站在变电站改造时已经组建了调度数据网通道，直接利用其资源，E1通过路由器转为以太网经电力防火墙接入交换机，各变电站考虑到调度自动化及变电站可视、五防等系统的接入也要经E1接入集控站或调度系统，本期设备预留一路非实时数据传输通道。该2M数据网络通道还为调度远动信息传输、可视图传系统、安全防火防盗系统、微机五防系统预留了接口。
集控站侧：集控站机房设在鹿林山一次变主控楼内。该机房到鹿变的通讯机房电缆路径在400米左右。那么采用2M通讯通道的通讯方式距离太长，需要将2M通讯设备安装在集控站机房：1）增加网络通讯屏，屏内安装路由器、防火墙及交换机。
2）新增SDH柜，及DDF配线架。
金山和南岗巡维中心：各加装两台调度员工作站，与集控站间通讯利用综自站的网络通讯屏通讯设备接入巡维监控机。
方案一有利于通信网络的规划和建设，提高通信资源的利用率。其结构稳定，安全性高，对将来变电站其他业务接通提供方便通道，但其造价较高，达到近千万，资金筹集困难，而且现有的220kV变电站的调度自动化数据网，调度中心不建议使用，更增加了资金难度。因此没有采用方案一。
方案二：集控站与各变电站之间利用通讯E1通道，两侧直接加装E1转换器接入两侧系统。
各综自变电站侧：在各变电站侧直接订购单板E1转换器，安装在原远动通讯屏后。
集控站侧：集控站机房设在鹿林山一次变主控楼内。该机房到鹿变的通讯机房电缆路径在400米左右。那么采用2M通讯通道的通讯方式距离太长，需要将增加的2M通讯屏、DDF配线架安装在通讯机房，通讯屏内将E1转换器组箱，并增加2台带光换机，通过光缆与集控站现有交换机相连。
金山和南岗巡维中心与集控站间通讯利用光缆备用芯，采用光收发器经到交换机接入巡维监控机。
方案二网络结构简单，系统运行维护更方便，故障处理更快捷，价格经济，投资节省。能保证集控站2M数据的可靠传输，并且在各变电站的综合自动化改造中，已经订购了配套2M转换器，所以各变电站侧利用原有设备，只在集控站侧增加2M转换接口板及光交换机即可建立2M通讯网路。
3、结束语
改造后通道网络结构合理、技术先进，数据传送可靠，将能够完全满足集控中心对实时数据的要求，集控站能随时掌握设备运行状态和电力系统运行工况，为实现电力系统安全、经济运行起到重要保障。
参考文献
[关键词]双电源；自动切换；分体式；电阻分压式传感器；一体式
中图分类号：TM762.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）06-0129-01
1引言
电力对现代社会至关重要，然而电力供应中断时有发生，其引起的大规模停电事故造成的经济损失难以估量，并严重扰乱了正常的生产、生活秩序。为提高供电可靠性，引入双电源并通过自动转换开关装置实现双电源自动切换在低压电网中得到了广泛应用；而在电力系统高压电网中，类似功能的“备自投”装置也在不断完善。下面本文将对双电源自动切换开关设备（以下简称BZT装置）在环网柜中的应用方案进行研究。
2BZT装置
2.1基本结构
BZT装置主要由以下几部分组成：双电源自动切换控制装置、机械联锁机构、电动传动机构、负荷开关本体等。其采用了可靠的机械和电气连锁，保证两路高压电源的完全隔离，可靠性、安全性高。其一次接线示意图如下：
2.2工作原理
BZT装置能够实时监测两路电源的相位、三相电压有效值，并在发现欠压、过压、缺相等现象时切换到正常电源。其核心部件是双电源自动切换控制装置。该装置可同时检测两路电源的电压/电流，对高于额定值（可设定）的诊断为过电压/电流，对低于额定值（可设定）的诊断为欠电压/电流。微机控制电路根据检测结果做出诊断结论，通过延时（可设定）电路驱动发出相应指令，促使电动传动机构分闸或合闸。上述检测结果可通过LED显示屏或者报警装置显示出来，使现场人员能够及时了解断电情况，也可同时通过RS485串口与计算机相连，供用户查找原因，以便用户尽快修复线路，恢复正常供电。
2.3功能特点
BZT装置可以实现双电源互投控制、优先级备自投控制，具有故障闭锁、两侧开关位置闭锁、一侧开关失压分闸一侧开关自动合闸功能。其优先级备自投控制也即备自投功能特点如下：
⑴无优先备自投：双侧进线电源互为备用，对等供电，一侧电源失电后另一侧电源主动投入，互相投切。
⑵有优先级备自投：双侧进线电源设定优先级，备自投完成后，保证优先级高的电源侧处于供电状态。
⑶分支线路发生过流故障闭锁备自投。
2.4技术指标
BZT装置的主要技术指标如下：
⑴转换时间：触头转换时间、转换动作时间、返回转换时间、总动作时间、断电时间。
⑵额定接通和分断能力。
⑶额定短时耐受电流。
⑷额定短路分断能力。
⑸额定限制短路电流。
3分体式传统方案
3.1基本思路
分体式传统方案主要利用两立的负荷开关组成双电源切换开关。简单地将双路输入电源经过接触器等机械开关连接，通过控制回路的电气联锁，保证两路电源不同时合闸。为提高可靠性，在两套操作机构间安装专用机械联锁装置，确保两台开关一分一合。为采集两侧电源三相电压，至少需要安装4个电磁式电压互感器、6支高压熔断器。
3.2存在问题
⑴接触器等机械开关的最小动作时间是50ms，当发生供电故障时，无法实现不间断供电，并且机械开关存在使用寿命有限、噪声大等缺点，不能满足快速投切、电气隔离的要求。
⑵电磁式电压互感器存在以下严重问题：电网电压越高，体积越大，造价越高；？线圈与线圈、线圈与地之间存在击穿风险，绝缘矛盾日益显现；铁芯的饱和问题导致波形失真，线性误差增大；体内充油，潜在爆炸危险，危及周围设施、作业人员的生命安全。
⑶多个电压互感器、熔断器占用较大的环网柜空间，且不便于现场安装制作、调试维护。
4一体式优化方案
4.1结构一体化
该优化设计方案和传统方案的不同之处在于其采用了两台开关共用一套操作机构的全新结构，开关采用真空灭弧室，并将其置于SF6气箱当中，目的是保证投切开关良好的动热稳定性能。该套操作机构采用的是单弹簧双向压缩式，利用间隙齿轮组，实现对负荷开关的程序化驱动，并将接地开关、操作机构设计为一体，提高了机械联锁动作的灵活性、可靠性。
4.2电容分压式传感器信号采集
为实现一体式优化方案，需要配套相应的线路压变来解决BZT装置工作电源的信号采集问题。通过研究合资品牌智能中压开关设备，电容分压式传感器技术已得到广泛应用。该传感器由电容分压部分、二次放大器部分组成。为获得稳定可靠的分压电容，采用环氧树脂一次浇铸成型。其填充材料环氧树脂，可避免导体与金属网之间发生绝缘击穿，保证了人员的安全。
该信号采集方式具有以下优点：
⑴安全性高：应用于10kV的配电网络中，其二次输出值仅为1V，对操作人员而言，更为安全。
⑵无铁磁谐振现象：铁磁谐振现象会给传统的电磁式互感器带来一定的风险，但电容分压式传感器中没有非线性的铁芯材料，所以不会产生铁磁谐振现象。
⑶体积小、安装方便：采用先进工艺将传感器的分压电容一次性浇注在绝缘子内，体积小，能极大地节省安装空间，尤其是在需要同时采集6个电压信号的情况下。
4.3电阻分压式传感器信号采集
上述电容分压式传感器信号采集方式虽然有很多优点，但是唯一不足的是其提供的二次测量电压为耦合电压信号，一般只有十几伏，无带负载能力，必须通过专用的信号放大装置才能送入BZT装置的控制器中进行处理。根据国内生产现状，这里介绍一种通过电阻分压式传感器直接采集电源电压信号的优化方案。
一体化的BZT装置的开关本体置于SF6气箱中，绝缘性能非常可靠，本优化方案即在开关主回路的进线侧分别并联一只10kV陶瓷分压电阻（外部采用绝缘材料隔离），通过密封附件从气箱中引出的67V低电压信号，可直接供BZT装置的控制器使用。该电阻分压器成本低、体积小、易加工，因此该方案实用性很强。
5结论
在工业自动化及电气自动化高度发展的今天，用电场所对供电可靠性提出了更高的要求，因此BZT装置在诸多领域得到了充分的利用。本文通过对分体式传统方案的研究，最终提出了一体式优化方案，可以更好的实现供电的安全性、可靠性和经济性，为人们的日常生产、生活提供良好保障。
参考文献
关键词：电力系统；配网自动化；配网规划
中图分类号：F407.6文献标识码：A
1配网自动化的意义和内容
配网自动化就是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配网系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理，集配电自动化与配电生产管理为一体的系统。配网自动化的功能应包括配电网络的数据采集与控制(SCADA)，馈线自动化(FA，即故障定位、隔离、非故障区段的供电恢复)、负荷管理、地理信息系统(AM／FM／GIS)、配电应用分析(PAS)等。配网自动化能够实现配网线路故障的快速排除，缩短配电线路故障停电时间，为配网运行提供现代化的管理手段，提高配网运行管理水平和工作效率，提高配网供电可靠性，提升用户满意度和客户服务水平，实现配网的自动化，是配网发展的必然趋势。
2电力系统配网自动化的技术分析
2.1配网自动化的技术原则
2.1.1可靠性原则
实施配网自动化的首要目标是提高配网的供电可靠性，因此配电网络必须具有可靠的电源点(双电源进线，备自投、变电所自动化)、具有可靠的配网网架(规划、布局、线路)、具有可靠的设备(一次智能化开关，二次户外FTU、TTU)、具有可靠的通信系统(通信介质、设备)、具有可靠的主站系统(计算机硬件、软件、网络)。
2.1.2分散性原则
由于配网的地域分布性特点，建立配网自动化系统希望功能分散、危险分散，采用具有智能的一次设备(如重合器)，故障可就地解决。对于县级规模的配电网，复杂性并不高，提高可靠性供电，通常双电源即能满足实际要求。为进一步提高整体系统的安全可靠性，主站软件功能分散，以SCADA为主体的实时监控功能独立运行，以GIS(地理信息系统)为主体的在线管理功能独立运行，电网分析计算功能独立运行，各功能间内核(数据库、微内核调度等)一体化设计，保证信息的可靠、高效、优质共享。
2.2配电自动化的合理规划
配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域，随后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，减少了停电范围，提高了供电可靠性。因此，配电自动化对配网规划提出了以下要求：
2.2.1供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。
2.2.2线路干线须进行分段。避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则是：根据具体情况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效益，一般线长在3km以内的宜分3段，线路更长时分段不超过5段。
2.2.3若分段开关使用负荷开关，不使用断路器，可节省部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内10kV出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。
2.2.4分段开关可使用断路器。目前我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流、过载电流及短路电流的10kV户外真空断路器。这种设备与计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接后能够实现遥控操作、数据信息通讯等功能。
2.3配电设备的选择
要做到利用计算机网络和通信技术，实现对配网正常运行的控制、检测和故障时的快速处理(故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电)以及配网的生产管理、设备管理的自动化，正确的设备选型是关键。在配电自动化系统中，配电设备应包括一次设备——配电开关，二次设备——馈线远方终端(FTU)、配变终端单元(TTU)等，以及为一、二次设备提供操作电源和工作电源的电源设备。
实施配电自动化，必须以重合器、分段器、负荷开关等具有机电一体化特性的自动配电开关设备为基础，在架空线路上作为分段和隔离故障用的开关应该具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点，并且能适应户外严酷的环境条件。馈线远方终端(FTU)用于采集开关的运行数据、控制开关的分合，为了达到“四遥”功能，必须具有通信功能。配变终端单元(TTU)用于采集配电变压器低压侧的运行数据，控制低压电容器投切用于无功补偿，通信的实时性要求低于FTU。需要特别注意的是，配电设备都在户外布置，其工况条件恶劣，必须达到特定的运行环境要求，否则实施配电自动化不但无法提高供电可靠性，还会降低供电可靠性。
2.4通信系统建设
通信系统是电力系统与配网终端设备联接的纽带，电力系统与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成，因此必须有稳定可靠的通信系统，才能实现配电自动化的功能。通信方式有：光纤通信、电力线载波、有线电缆、无线扩频、借助公众通信网等多种。配网自动化的通信具有终端设备多，单台设备的数据量小，实时性要求不同的特点，因此应因地制宜，根据当地环境和经济条件确定合理的通信系统，同时要考虑调度自动化通信系统的建设。
2.5配网主站建设
配网主站是整个配网自动化系统的监控管理中心，其功能包括SCADA实时监控、GIS(地理信息系统)在线管理、电网经济运行分析等。主站框架要突破传统的单一调度自动化系统C／S模式，以P-P-C／S-B／S一体化架构，充分体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点，计算机网络与软件平台技术充分体现功能与开放，并提供与异构系统跨平台接口，与调度、负控、MIS、CIS等自动化子系统实现无缝集成。
6结论
因此，真正发挥出电力系统配网自动化的潜在功能还需运行专家和通用控制平台进一步的合作，面向实际的需求，解决特定的应用对象和问题。能够充分包容吸收现场专家经验的柔性控制系统才是一个性能优良的配网自动化控制系统。
参考文献：
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[关键词]25HZ相敏轨道电路电气集中联锁电路化牵引区段
西编组站铁路信号电气集中联锁采用了25HZ相敏轨道电路来满足西编组站与西站电气化牵引区段对轨道电路的特殊要求。这种非工频制式的轨道电路对50HZ牵引电流的基波及其谐振干扰具备有效可靠的防护措施，保证了轨道电路设备可靠地工作。西编组站铁路信号6502电气集中联锁中使用了安全型继电器控制，色灯信号机，锁闭设备等基础设备，它们的使用完成了指挥列车运行和调车作业，向行车有关人员指示运行条件，对行车运行方向、运行间隔、运行进路以及运行速度进行控制，提高了运输效率。电动转辙机和色灯信号机在电气集中联锁中的使用使道岔转换及进路的指示等在室内完成，改善了职工的劳动条件，即使在恶劣天气环境下仍能保证安全行车和可靠运输。
一、6502电气集中联锁的基本设备组成
西编组站6502电气集中联锁由室内控制台，区段人工解锁按钮盘，继电器组合及组合架，电源屏和分线盘;室外色灯信号机，电动转辙机，轨道电路和电缆线路组成。
二、25HZ相敏轨道电路的组成
送电端设备构成：送电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R1、保险RD、保险RD。
受电端设备构成：受电扼流变压器BE25、轨道变压器BG25、电阻R2、保险RD、防雷、防护盒HF、25HZ轨道继电器GJ(JRJC1-70/240)。另外25HZ轨道电路的轨道电源和局部电源分别由独立的轨道分频器和局部分频器给轨道继电器的轨道线圈和局部线圈供电。
1.扼流变压器。扼流变压器的牵引线圈分为上、下两部分。上、下线圈匝数相同，而两线圈电流方向相反，所产生磁通大小相等、方向相反则信号线圈中不产生50Hz感应电流，对25HZ信号（本文来自免费http：//，转载请保留。）电流来说，是由一根钢轨流向另一根钢轨，从一个方向流经上、下牵引线圈，与信号线圈共同形成变压器。
2.轨道变压器。97型25HZ相敏轨道电路的送受电端使用同一类型的变压器，新型号为BGz-130/25，BG3-130/25，BGz-130/25采用CD型400Hz铁芯，主要用于移频电码化区段。BG3-130/25采用CD型50Hz铁芯，用于送电端时作为供电变压器，用作中继变压器时，为使二元二位轨道继电器的高阻抗与轨道的低阻抗相匹配，其变比费固定的，与扼流变压器连按时，变比采用1/13.89，无扼流变压器时，变比采用1/50。
3.固定抽头式电阻器：(1)R1-4.4/440-0.2Ω+0.4Ω+0.5Ω+1.1Ω+2.2Ω允许通过电流10A。(2)R2-2.2/220-0.2Ω+0.4Ω+0.5Ω+1.1Ω允许通过电流10A。
4.25HZ轨道继电器(JRJC1-70/240)。25Hz相敏轨道电路的接收器采用二元二位继电器，属于交流感应式继电器，是据电磁所建立的交变磁场与金属转子中感应电流之间相互作用的原理而动作的。JRJC-72/240型继电器由带轴翼板、局部线圈、轨道线圈和接点组四大部分组成，安装在铸铝合金支架内，活动部分来用滚珠轴承双重防护，可靠性更高，便翼板转动灵活，耐久。
当通以规定颇率的电流，且局部线图电压超前轨道线圈电压的角度0°<θ<180°时，翼板抬起，使继电器的前接点闭合，当相角差为理想角时，处于最佳收起状态，当局部线圈或轨道线图断电时，依靠翼板和附件的重量使接关处于落下状态，由其动作原理可知，该继电器具有可靠的频率选择性和相位选择性，因而对轨道绝缘破损和外界牵引电流或其他频率的电流干扰可靠地进行防护，满足了轨道电路抗电气化干扰的要求。
三、25HZ轨道电路的特点
1.相敏25HZ轨道电路由于采用了二元二位继电器，其具有可靠的相位选择性和频率选择性，因而对轨端绝缘破损和外界牵引电流或其他频率电流的干扰能可靠的进行防护。
2.25HZ轨道电路采用25HZ频率后，与其它工频连续式轨道电路比较，在相同条件下，受道渣电阻变化影响小。
3.25HZ电源是运用分频的原理构成的，由于50Hz工频稳定，所以它也有频率稳定的特性，其频率衡定在50Hz的一半。
4.由于25HZ分频器的固定特性，当两个分频器的输入端反向连接时，则其输出电压相差90°，易于做成局部电源电压恒定超前轨道电源电压90°，因而可以采用其中调相方式。
5.25HZ分频器具有不可逆性，虽然50Hz不平衡牵引电流通过扼流变、轨道变压器流入轨道分频器的输出回路，但在其输入端不可能有100Hz电流。同时室内轨道继电器的局部线圈是由局部电源单独供电，他不与钢轨或轨道分频器的输出相连，又不经过室外电缆线路，不受接触网电流产生的50Hz干扰电压的影响。
6.“田”字型分频器的两线圈呈90°位置放置，输入线圈的交流产生的磁通不与谐振线圈完全相交，因而原则上排除了在输入线圈间有局部断路时输入线圈50Hz电流向分频器输出电路的变化，大大降低25HZ输出回路中50Hz成分。
7.分频器具有稳定特性，当输入的50Hz电源电压在220V(+33，-44)，负载由空载至满载的范围变化时，分频器的输出电压在220(+6.6，-6.6)V范围变化，因而提高了轨道电路工作的稳定性。
四、主要技术指标
1.使用于钢轨连续牵引总电流不大于800A，不平衡电流不大于60A的交流电气化区段的站内和预告区段的轨道电路。2.50Hz为220+40.220-60V范围内，在极限长度范围内，能可靠的满足调整和分路的要求，并能实现一次调整。3.一送一受的轨道电路，以标准的0.06Ω分路电阻在区段内任意点分路时，保证至少有一个轨道继电器可靠落下。4.每段轨道电路最多可设四个扼流变压器(包括空扼流变压器)。5.能实现叠加或预叠加电码化。6.在无迂回回路的条件下，任何故障均可靠的分路检查。7.系统抗不平衡电流冲击干扰有原来的10A提高到60A。轨道电路极限长度由原来的1200m提高到1500m，可适应重载发展的要求。
参考文献：
[1]25HZ相敏轨道电路(第三版).人民铁道出版社.
[2]陈广存.铁路信号概论.
关键词：无线抄表系统；集中器；nRF2401；智能小区
随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断发展，各个行业的自动化进程正在逐渐加快，以至于在自动抄表中对数据采集的实时性、可靠性、信息量提出了更高的要求。目前的抄表系统主要有：有线抄表系统，掌上抄表系统和无线抄表系统。其中有线抄表系统增加了综合布线的费用和难度，降低了系统的应用灵活性，限制了有线抄表系统的推广和应用。掌上抄表系统需抄表部门用掌上抄表器抄取数据，因此降低了自动化程度。无线抄表系统采用无线收发设备传输数据，不需专门架线，系统结构简单，节省了人力和物力，相对有线抄表系统和掌上抄表系统有着更大的优势。本文提出了一种基于无线网络技术的无线抄表系统，重点研究了基于nRF2401的无线通信的集中器的设计，通过该集中器可以实现采集数据快速、可靠的传递。文章内容：
无线抄表系统方案
智能小区无线抄表系统主要由三表数据采集终端、集中器和物业中心的计算机组成。三表数据采集终端和集中器(下层)，集中器和物业中心(上层)的计算机均采用星型结构。智能小区无线抄表系统结构如图1所示。
上层通过以nRF2401无线通信模块与分散在小区内各栋楼内集中器上的nRF2401无线通信模块相连接，形成1对多的连接形式，实现集中器和小区物业中心的计算机的实时在线连接。下层通信包括集中器通过无线方式对三表数据的采集、存储、转发，以及转发上位机下达的指令和对三表进行控制操作等。集中器是整个无线抄表系统的通信桥梁，它的工作情况决定了系统的可靠性和稳定性，其实现功能有：每个月按约定时间循环查询终端三表的数据，并把采集到的数据进行累加保存起来，当接收到物业中心的计算机的采集命令后，立即打包数据并传送；也可主动向物业中心的计算机发送数据、报告紧急情况等。
集中器硬件设计
在无线抄表系统中，集中器处于信息传递通路的中间位置，该系统中的集中器采用无线方式传输数据，是整个系统的核心。无线数据集中器主要有无线数据传输模块nRF2401、外部存储单元、本地通信接口、微处理器(MCU)和电源模块等组成。数据集中器硬件结构框图如图2所示，数据集中器电路原理图如图3所示。
考虑到无线数据集中器的低功耗、经济高效、性能稳定、接口电路简单和自动化程度高等特点，因此选择合适的电路芯片至关重要。
无线数据传输模块nRF2401
nRF2401是挪威Nordic公司的单片2.4GHz无线收发一体芯片。它将射频、8051MCU、9通道12位ADC、元件、电感和滤波器全部集成到单芯片中，可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址计算编码等功能。nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样，都工作在2.4GHz自由频段。nRF2401支持多点间通信，最高传输速率超过1Mbit／s，而且比蓝牙具有更高的传输速度。与蓝牙不同的是，户透明，同种产品之间可以自由通信。更重要的是，nRF2401比蓝牙产品更便宜。所以nRF2401是业界体积最小、功耗最少、元件最少的低成本射频系统级芯片。
电源模块
在集中器电路中电源是能源中心，在集中器中起着非常重要的作用，特别是在无线通信系统中，电源不光是能源的基地，它也直接影响通信的质量。器件对加到输入引脚或输出引脚的电压通常是有限制的。这些引脚由二极管或分离元件接到Vcc。如果接入的电压过高，电流将会通过二极管或分离元件流向电源。例如3V器件的输入端接上5V信号，则5V电源将会向3V电源充电，持续的电流将会损坏二极管和电路元件。在等待或掉电方式时3V电源降落到0V，大电流将流到地，这使总线上的高电平电压被下拉到地。这些情况将引起数据丢失和元件损坏。由于本集中器系统所采用的芯片需用+3V或+5V的直流供电，所以在电源部分首先使用AC-DC模块将220V交流电转化为+5V的直流电，在该系统中，选用专为通信控制芯片提供转换电压的LM1117为转换芯片，它具有功耗低，体积小等优点。又因为电压中含有许多高频干扰源，这些高频成分很容易经过电源进入通信系统中。另外系统自身的发送频率也会经过电源感应反馈到通信系统造成干扰。因而在电源电路中加入220gH的电感，与并入多个不同容值的电容所构成的滤波电路来抑制各种高频信号。使集中器能够得到稳定可靠且低干扰的电源，保证其可靠运行。该电源的电路原理图如图4所示。
集中器电路设计注意事项
射频部分的电路设计是集中器设计的重点与难点，也是集中器设计成功的关键。抗干扰设计直接关系到射频性能和整个集中器的运转情况。在射频部分布线时，合理的布局与布线及采用多层板既是布线所必须的也是降低电磁干扰提高抗干扰能力的有效手段。
布线时需要注意以下几点：一是射频部分电路没有用做布线的面积均需用铜填充并连接到地，以提供RF屏蔽达到有效抗干扰的目的，二是nRF2401芯片底部应接地，为了降低延迟、减少串扰，确保高频信号的传输，要使用多个接地过孔将nRF2401芯片底部和地层相连，三是尽可能地减少串扰，减少分布参数的影响，器件要紧密地分布在nRF2401的四周，并使用较小封装。
集中器软件设计
集中器的主要任务是完成与小区物业中心和三表数据采集终端的通信。集中器的通信包括两部分：与小区物业中心的计算机通过nRF2401无线通信模块与集中器进行通信；集中器通过nRF2401无线通信模块与三表数据采集终端进行通信。集中器主程序流程图如图5所示。
在集中器与小区物业中心和三表数据采集终端的无线数据传输中，数据必须进行规定格式的处理才能有效的降低数据传输过程中的误码率。本系统采用的数据包格式由数据序列号、目标地址、源地址、所发数据长度、数据正文及校验码组成，发送时的数据包格式(见图6)。
当接收端收到一个数据包后，向发送端发送确认信号，若校验无误，则开始判断过程之后对该数据包进行处理。在数据包前加数据序列号是为了及时的发现丢包、漏包的现象。
[关键词]牵引供电系统可靠性研究现状
中图分类号：U223.6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）04-0137-01
引言
伴随着我国高速客运专线兴建的如火如荼，对其可靠性也提出了更高要求。牵引供电系统作为客运专线的核心构成，是连通外部电网和动车车辆的纽带，负责将外部高压电网的交流电源经过适当处理并转换为动车车辆需求的电压电流制式的电能。高速客运专线的迅速发展也给牵引供电系统的可靠运行提出了严格要求。
1牵引供电系统可靠性研究的意义
实际上，牵引供电系统可靠性贯穿于客运专线的规划、设计、装备制造、施工、运营管理直至寿命终结的整个生命周期的各个阶段，并渗透到变电、监控、保护等不同环节。牵引供电系统作为整个系统中的重要组成，可以说，牵引供电系统可靠性是客运专线固有属性的具体体现。
安全是客运专线服务宗旨的第一要领，安全就要可靠，可靠才能安全。然而，高速客运专线装备制造、设计、施工、运营中的安全隐患和工程风险也有发生，更需要各环节的安全可靠。牵引供电系统是客运专线运营的动力源泉，没有牵引供电系统的安全可靠，也就谈不上客运专线的安全可靠，更谈不上客运专线的服务宗旨的实现。
2牵引供电系统可靠性国内外研究现状
铁路牵引供电系统的可靠性早就引起了广大学者的关注和研究。1993年，文献[1]建立了接触网的可靠性模型，但没有涉及牵引变电所的可靠性研究。随着铁路的发展，人们意识到建立铁路可靠性标准的重要性。1999年，文献[2]是铁路可靠性较早的标准。2002年IEC62278作为EN50126的发展，给出了最初的铁路供电可靠性的评估[3]，但不是定量的，所以难以在实际评估中应用。2004年，文献4首次定义了铁路牵引供电系统可靠性，但遗憾的是却没给出定量的分析方法及模型，因此，需要探索新的铁路供电可靠性建模方法和定量的可靠性评估标准。
相比大电力系统可靠性研究而言，铁路供电系统的可靠性研究人员相对少，研究成果也相对少，而且不少成果借鉴于大电力系统的研究。目前的牵引供电系统的可靠性研究内容多集中在接触网、牵引变电所失效分析等方面，研究思路多集中在结构方面。
2.1基于FTA的牵引供电系统可靠性分析
文献[5]将FTA成功应用于牵引供电系统的可靠性研究中，解决了模型的定性分析和定量计算问题。其中，文献[6，7]用FTA分析了AT供电方式的牵引供电系统各故障原因之间的逻辑，并用其所提出的近似方法计算了模型顶事件发生的概率；文献[8]则用FTA发现了接触网系统存在的故障起因和失效机理。现有文献验证了FTA应用于牵引供电系统可靠性研究的可行性和有效性，该方法既能定性分析也能定量计算，满足了牵引供电系统可靠性研究的基本需求。
2.2基于遗传算法和神经网络的牵引供电系统可靠性研究
文献[9]成功将遗传算法应用到牵引供电系统的可靠性分析中，给出了如何运用遗传算法进行牵引供电系统可靠性模型拟合的具体方法。文献[10，11]给出了详解答案，不仅建立了腕臂系统的模型，而且可以利用有限元计算大量的响应数据。可以说，这两篇文献开辟了一条研究复杂铁路系统可靠性的新方法。
2.3牵引供电系统RAMS评估
文献[12]在故障树分析的基础上解决了如何运用可信性理论实现接触网可靠性的模糊评估的问题。文献[13]介绍了如何利用可信性理论来实现牵引供电系统的RAMS模糊评估。一个系统的可靠性、可用性、维修性和安全性的四个方面的研究紧密相连，息息相关，牵引供电系统的可靠性研究已经拓展到RAMS的综合评估，文献[14]提出了牵引供电系统RAMS评估的层次性，提出的牵引供电系统的RAMS指标不仅考虑了越区供电，而且这些指标的表达式都基于各部件的可靠性参数，为牵引供电系统的组合RAMS研究提供了良好的理论依据。
3结语
通过以上分析，牵引供电系统的可靠性研究更多地借鉴电力系统可靠性的研究，随着可靠性理论的发展而深入。牵引供电系统的可靠性研究的发展需要融入我国高铁近年来的运营大量经验数据，为我国高铁牵引供电系统的可靠设计、运营、维护提供理论支撑。
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关键词：智能变电站；继电保护系统；改进措施
1智能变电站的定义、结构、功能及优点
1.1定义
智能变电站通过采用可靠、先进、环保和集成的智能设备，符合通信平台网络化、全站信息数字化及信息共享标准化的基本要求，实现自动完成信息测量、采集、保护、控制、检测及计量等基本功能，同时，智能变电站还拥有支持电网智能调节、实时自动控制、在线分析决策及在线协同互动等高级功能。
1.2结构及功能
智能变电站主要由变电站统一信息平台及智能高压设备两部分组成。
1.2.1变电站统一信息平台主要有两个功能，功能一是纵向信息的标准化，主要表现为管理系统中各层对其上层应用支持的透明化；功能二是横向信息的相互共享，主要表现为各种上层应用对获得信息的统一化。
1.2.2智能高荷璞钢饕包括智能高压开关设备、智能变压器、电子式互感器等设备。
（1）智能高压开关设备配有传感器、电子设备及执行器，具备诊断和监测功能，是较高性能的控制设备及开关设备。（2）智能变压器依靠通信光纤与控制系统相连，能及时掌握变压器运行数据及其状态参数。当设备发生问题时，会发出警告并为系统提供状态参数参考等，减少安全隐患，使变压器运行的可靠性得到有效提高。（3）电子式互感器包括磁光玻璃互感器、纯光纤互感器等，能有效解决传统电磁式互感器的问题。
1.3智能变电站的优点
1.3.1能实现良好的低碳环保效果。智能变电站一般使用光纤电缆，且使用了大量功耗低且集成度高的电子元件构成其各类电子设备。这些改进有效减少能源的消耗及浪费，既降低了成本，也有效减少了变电站内部的辐射、电磁等污染因素，提高了环境质量，优化了变电站性能，具有良好的环境保护能力。
1.3.2具有良好的交互性。智能变电站的工作职责和工作特性决定了智能电网需要具有良好的互动性以确保电网的稳定、安全运行。智能变电站对信息进行了采集和分析后，不但可以内部共享这些信息，还可以与网内更高级、更复杂的系统对这些信息进行良好的互动。
1.3.3具有高度的可靠性。可靠性是客户对智能变电站的基本要求之一，确保其在满足客户要求的同时，也保证电网的高质量运行，而这些都基于它高度的可靠性。变电站是一个完整系统，它要求变电站自身及所有内部设施都有高度的可靠性，因此需要变电站具备管理及检测故障的功能，该功能既能有效预防变电站故障，也能对其进行快速处理，确保变电站始终保持最佳工作状态。
2智能变电站的重点技术
2.1应用分布式电源及硬件集成技术
在智能变电站上应用分布式电源，既能增强智能电网的灵活度及安全性，也能显著提升运行效率。同时，智能变电站的配电系统也通过接入硬件集成技术使其从单向电源辐射的单一型网络转变成为多元型的网络。通过这样，智能变电站的硬件系统中就具备了功能全面化的模块规划，把多样化的逻辑问题固化在内部设备上，实现了软件控制到硬件应用的过程，确保了设计应用的可靠、准确，也解决了在信息传送过程中的一些关键问题。
2.2应用软件的构件技术
确保智能变电站正常运行的关键是软件系统，它既能实现对信息的监控及控制，也能集成录波及相量测量单元等功能，通过软件技术与硬件技术的相互辅助与协作，智能变电站内部具备了在线状态监督、区域监控、远程操作等高级功能。随着电力系统的日益庞大和复杂，通过提高其自动化程度确保电力系统的安全稳定运行具有深远意义。
3继电保护装置的基本要求
3.1可靠性
在继电保护装置的各种性能中最根本的是可靠性。它是指系统要动作时必须可靠动作，不动作时要可靠不动作。
3.2选择性
是指当设备或线路发生故障时，首先由它们本身的保护装置切除故障；而当它们本身的保护装置拒动时，才允许相邻设备保护装置切除故障。
3.3灵敏性
是指在被保护范围内线路或设备发生金属性短路时，它们的保护装置应具备必要的灵敏性，各类保护装置的最小灵敏系数应符合规程中的具体规定。
3.4速动性
为了提高系统稳定性，降低损坏程度，缩小故障涉及的范围，提高备用电源、自动重合闸、备用设备自动投入的程度等，保护装置应具备快速切除短路焊故障的性能。一般可以通过装设速动保护，减少继电器规定的动作时间及缩短开关跳闸时间等来提高速动性。
4提高继电保护系统可靠性的方法
4.1重视变压器的保护配置方法
由于通过电力系统配电线路的电压是有限定额度的，所以电压高于或低于限定额度都会严重影响配电效果。在智能变电站中，变压器系统是有效控制及调节电压的重要装置，同时也是实施配电保护的一个重要装置。因此，在应用变压器装置实施配电保护时，可通过在变压器上应用分布式的配置方法进行差动功能的继电保护。同时，还可以应用集中式配置方法对变压器装置进行后备保护。此外，还可以利用把电缆与断路器直接连接等独立安装的方式实现非电量的继电保护。
4.2采用电压限定延时的保护方法
智能变电站在正常运行时，容易受到电流等外部因素的影响而出现外部发生断路的问题，导致出现过负荷电流的现象。在这种情况下，虽然过负荷电流的电流量同正常的电流量区别不大，但如果此时刚好遇上变电站出现外部故障，就容易导致出现跳闸的问题，极大地影响了智能变电站的继电保护系统的可靠性。因此，通过对智能变电站的电压线路应用电压限定延时的方法，能够精确测量各线路通过的电流量，当出现过负荷电流问题时，及时向相关系统发出警报并执行保护命令，提升继电保护系统的可靠性。
4.3加强线路保护配置
线路保护配置在电力系统上具有非常重要的作用，它既可以有效保护和控制系统中的各级电压之间的间隔单元，还具有多方面的功能，例如控制、保护、测量及通信监视等。线路保护配置的良好运行可为电力系统中的发电厂、变电站及高低压配电等提供完善的、有效的配电线路保护控制方案，确保电力系统的安全稳定运作，极大地提高了配电保护的可靠性。因此，需要在电力系统上重视并加强线路保护配置工作。在电力系统中，对大部分的线路保护装置实施有效保护的方法都是纵联差动，它主要的配置保护方式包括集中式和后备式两种。通过应用这两种方法，可以对该配置的各种问题进行及时处理，保证各项功能的正常运行，切实有效地提高发电站电力供应的可靠性。
5结束语
综上所述，相对于传统变电站的继电保护模式来说，智能变电站的保护装置具有更加灵敏、智能、可靠及迅速的优点，为变电站配置其他设备提供了切实可靠的保障，为建设综合性的智能变电站奠定了坚实的基础，是当前电力行业发展的主力军，需要继续加大研究力度提升其运作，促进智能变电站的综合发展。
参考文献
[1]谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学，2014.
[2]丁修玲.基于信息流的智能变电站继电保护可靠性分析模型与评估研究[D].华南理工大学，2014.
关键词：城乡；配电网；可靠性
Abstract:Torealizeautomationofdistributionnetworkcanimprovethereliabilityofthepowersupply,improvethequalityofelectricenergy,ensuretheuninterruptedpowersupplytousers;improvethepowersupplycapacityofurbanandruralpowernetworkoverall;implementationofpowerdistributionmanagementautomation,provideinformationsupporttomanymanagementprocesses,improveservice,improvethelevelofmanagementandlaborproductivity;reduceoperationandmaintenancecosts,achievetheeconomicoperationofdistributionnetwork,tolaytechnicalfoundationandReformforthepowersystemofelectricpowermarket.Therefore,studyonthedevelopmentofurbanandruraldistributionnetworkhasveryimportantsignificance
Keywords:urbanandrural;distributionnetwork;dependability
中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
一、城乡配电网可靠性分析
城乡配电线路是电网的重要组成部分，它们担负着向城乡供电的重要任务。当前，随着供电企业优质服务水平的逐步提高，用户对供电可靠性的要求越来越高。因此，必须对影响供电可靠性的因素进行分析，妥善地解决，以便大幅度地提高供电可靠性。由于配电网具有点多、线长、面广等特点，配电线路在运行中经常发生跳闸事故，严重影响配电网供电可靠性，不但给供电企业造成经济损失，而且还影响了广大城乡居民的正常生产和生活用电。供电可靠性就是指一个供电系统对用户持续供电的能力。它是电力可靠性管理的一项重要内容，直接体现供电系统对用户的供电能力。提高供电可靠性应首先了解自身配电网的特点，分析其存在的问题，然后有针对性地采取措施。
1、影响供电可靠性的主要因素
（1）、线路故障率及故障修复时间
由于配电网长期处于露天运行，又具有点多、线长、面广等特点。配电线路在运行中经常发生跳闸事故，严重影响配电网供电可靠性，不但给供电企业造成经济损失，而且还影响了广大城乡居民的正常生产和生活用电。线路故障可能是由于绝缘损坏、雷害、自然劣化或其他等原因造成。(1)绝缘损坏是指高空落物，树木与线路安全距离不足等造成的故障，与沿线地理环境有关；一般认为绝缘损坏率与线路长度成正比。(2)雷害造成的故障与避雷器的安装情况有关；雷害故障率大体上与避雷器安装率成反比，与避雷器自身故障率成正比。(3)自然老化引起的故障与线路设备、材料有关；对同一类设备、材料，自然老化率与线路长度成正比。
（2）、非故障停电原因
非故障停电原因包括35kV及以上的输变电线路或变电站改造、检修、预试以及配电网检修、改造等。35kV及以上输变电线路架设跨越时，要求配网配合停电；变电所主变过载或设备检修、改造等，都会引起配电网停电。特别是近些年的城农网改造以及市政工程，要求配电网配合停电的次数增多，线路停电频繁，影响了配电网供电可靠性。
（3）、用户密度与分布
用户密度是指每单位长度线路所接用户数。因用户负荷的不同，各回线路用户密度一般也不相同。在估计接线方式对供电可靠性的影响时，可取平均密度。按现行供电可靠性统计指标，对同一接线方式，用户分布情况不同，可有不同配电质量服务指标。按用户分布模式分析，用户大部分分布在线路前段，线路中、后段故障可通过分段断路器隔离，从而前段线路可恢复运行，故有最佳的评估结果，用户大部分在线路中段的模式次之，用户集中在线路末端的分布模式最差。
二、提高配电网配电可靠性的措施
1、建立可靠性管理制度
可靠性管理是一项综合性的管理工作，纵向在上需要领导的重视，在下需要员工的关心；横向需要各部门之问的分工、配合。为此，供电企业应成立供电可靠性管理小组，编制供电可靠性管理制度，实行供电可靠性的目标管理，层层分配和细化指标。形成供电可靠性分析制度，每个季度对运行数据进行可靠性分析，并形成报告，作为下季度工作的指导；做好预停电计划，合理安排停电开关，最大限度的采用综合停电模式，可大大减少非故障停电的次数。[2]
2、加强线路设备巡视，落实管理责任
加强线路巡视，进行配网设备评级管理。能尽早发现设备故障，并进行消除，减少停电事故的发生，是提高供电可靠性的另一条途径，也是配电运行部门日常进行的重要工作。对容易发热的部位编号建档，落实管理责任；建立详细巡视记录，对查处的缺陷，按轻重缓急安排检修计划，并逐步消除；做好防止雷击线路设备故障；普及防爆脱离型成氧化锌避雷器的应用，减少抢修停电时间；经常检查防雷装置引下线和接地体的锈蚀情况，检测接地电阻、密封开关、变压器、计量箱接线柱。
3、完善配电网网架，缩小停电范围
从安全可靠、经济优质上考虑配电网的优化，改变陈旧的配电模式，完善配电网结构，实现“手拉手”环网配电，对重要用户实行“双电源”，甚至“三个电源”配电方式，同时线路配电半径要适中，配电负荷要基本合理；网架结构合理可有效对停电线路进行转供电。
4、应用配电自动化管理系统
配电系统计算机监控和信息管理系统不仅能够提高供电可靠性，而且有显著的经济效益。过去十几年，我国对配电过程的计算机监控和信息管理有了很大的发展。在配电系统的各个不同的领域正在发展不同程度的自动化，其总趋势是综合化和智能化方向发展。目前发达地区应用配电管理系统是在能量管理系统的基础上发展起来的综合自动化系统。它是一个以电力系统中的配电系统，直至用户控制与管理对象，具备数据采集与监视、负荷管理控制、自动绘图与设备管理、工作顺序管理和网络分析等功能的计算机控制系统。
【关键词】输电线路继电保护智能
1微机保护数字信息化
尽管现在输电线路继电保护的中心是微机保护，不过大量问题仍然出现在当前在工程中操作的微机设备中，特别是应该根据我国数带你线路具体的情况，选择研制出适应国情的继电保护设备用芯片，而不是在继承电路中选用那写普通的抑或是使用在工程自动化的芯片。综合考虑到输电线路在工作状态时的条件不一样，其对设备的要求也就不同，但是在很多方面对设备的要求很高，如在实时性、安全性、可靠性等很多技术层面对继电保护设备的要求标准非常严苛，因而，根据应用环境和条件研制出一种专门适用于继电保护方面的专用芯片，势在必行。除此之外，继电保护微机数字信息化必将成为电力系统无法阻挡的发展方向，所以，怎样进一步达到电力系统的技术标准，怎样合乎情理又科学的实施改进，更好的增强继电保护设备工作状态时的实时性、安全性、可靠性，以及怎样才能够取得更好的经济以及社会收益，所有这些都需要理论与实践在具体的工作中的结合，从而进行更深层次的讨论。
2继电保护系统集成网络化
输电线路普通继电保护设备以及纵联差动防护仅仅分别将安装设备的一侧的电气量和对侧的数据传送过去，完全依靠触点把邻近线路的信息进行传递，并且还借用大量的控制信号电缆进行数据收集，不能达到数据的实时传送和分享这一目标，不仅提高投入资金，而且不便于安装调试以及后期的修护。现在，能够达到信息实时传送共享，综合来说成本低，性能好的就是已经在变电站自动化系统普遍运用的双光纤以太网技术。借助成果运用，输电线路网络化需要大面积接受十兆、一百兆双光纤技术，其能够将获取的数据信息及时地发给测控部分，通过进行站控层的转化，将传输来的信号变为相应的调试命令，增强继电设备工作状态时的即时性和可靠稳定性。选择光纤以太网络的分散集控式防护，使得可靠性以及调试命令的准确性都要好于普通的集中式保护。除此之外，集成网络化保护体系还能够大大减少信号电缆的需要量，也不影响信息的传输效果，完全的达到测控、保护、录波、网络的集合，这些优点都在证明着集成化必是继电保护在将来一定时期内的研究中心。
3测控、保护、录波、网络、通信一体化
在信息化和集成化在继电保护设备已经完成的前提下，那么控中心的保护设备完全可以被视为是一个拥有综合性能的应用电脑，同样可以视为是具备计算分析、工作策略的一个终端。依靠光纤把装配在被保护对象旁边的设备的数据送到控制中心，不仅减少成本，而且增加效益。以及可以完全忽略电磁对信息传送时的影响，这是因为光纤传输不收电磁的任何干扰。现今，在理论上已经成熟的（OTA）和（OTV），并且正处于工程应用试验阶段，这些已经成熟的理论势必为建立在IEC61850基础之上的电网建设提供重要的支撑依据。
4自适应继电保护技术
增强输电线路安全可靠性的主要策略之一有自适应继电保护技术，该技术的核心在于依靠科学的逻辑判断以及防护措施，最大限度的解决线路中负荷变动、瞬间故障等种种问题，更好的提高继电防护的能力，降低一些漏点和缺陷。应用自适应保护技术，能够更好的将继电保护设备的性能提高，借助科学的策略实时做出调整，适应实时情况。现在而言，已经在输电线路保护领域中实施应用到自动感应技术的领域有很多，如下包括重合闸防护以及所谓的馈线跳闸防护、对串补线路的调度防护、以及行波防护等很多个方面，其他的方面不再赘述。凭借科学的改进或完善防护设备性能标准，自适应继电保护技术，表现了继电防护设备的智能化和网路化性能。站在资源共享和硬件系统互操作等视角来说，输电线路不仅在测控、保护方面而且在其他一些方面比方录波、网络、通信一体化等的自动化防护目标和体系都有广泛的应用，并且应用范围非常普遍，而且还将会在推广自适应继电保护原理和技术在输电线路继电防护层面普遍运用提供很大助力。
5建立在IEC61850基准之上的继电通信技术
电力系统所谓的常用通信体系选用IEC61850国际标准作为其应用的基本标准，为的是使得各个生产厂商生产的所有的IED智能电子装置之间能够依照同一传送协议对数据资源以及互操作进行实时传输。同样是说，利用光纤作为数据内容传送介质，目的是建造一个数字的、网络的、自动化的线路防护体系，所有的特点能够合并于一身，并将全部的继电保护系统统统链接在一起，这一定将成为继电保护在不久的未来的主要发展方向。在IEC61850基准上建立起来的模型，其防护性能完全可以被看成是具有特定逻辑功能的部分或者是所谓的节点，比方说：差动逻辑功能节点PDIF，除了本身所具备一些基本的特点如状态、定值、测量值等特点以外，也还具有其他的功能。
6失步解列系统研究
线路安全措施的最后一招只剩下了失步解列这一系统，依靠科学的改进把失稳的系统区分为几个单独的运行体系进行各自运行，并按照继电保护设备的自动化感应进行实施调整，保持每一个单独体系功率平衡，使得能够降低大范围的切机、切负荷等疑难问题。现今，装备失步解列设备最多的期房就是在安装在主要的联络线上，不是每一个地方都需要安装这种设备，其可以充分的利用联络线自身的数据参数，在其相邻的两边的系统发生不稳定时能够即刻跳开这一相邻的一对联络线实施保护行为。不过，失步解列继电器有时候也不能很好的实现在保护实时性、可靠性、准确性等保护目的，因为它只是在简单的线路中实用，在复杂的线路就显得无力，比如在有很多条联络线互联、失步运行工况复杂的电网系统中，线路说对他的技术要求就会很高。因而，输电线路继电保护在将来的一个重要研究方向就是，研制一种能根据实时信息进行判断系统失稳模式的失步解列设备，他们的目的就是能够组成合适的失步解列调控体系。
参考文献
[1]黄丹.我国继电保护技术发展趋势[J].科技资讯，2006（19）.
[2]白金山.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].中国集体经济（下半月），2007（06）.
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关键词：接地线；在线监测；应用
中图分类号：TG146.2文献标识码：A
由于电力电缆应用成本的下降，以及电力电缆自身所具有的供电可靠性高、对于人身比较安全、不受地面、空间建筑物的影响、不受恶劣气候侵害、安全隐蔽耐用等特点，因而获得了越来越广泛的应用。
然而，与架空输电线路相比，虽然电力电缆的上述优点却为后期电缆的维护工作特别是故障测距与定位带来了较大的难度，尤其电缆长度相对较短、线路故障不可观测性等特点都决定了电缆线路要求有更精确的故障测距方法。另一方面，电力电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行，并且如故障发现不及时，则可能导致火灾、大规模停电等较大的事故后果。电力电缆在电力系统中应用越来越广泛，实现电缆的安全、可靠和经济运行对保证电力系统的安全性和经济性具有十分重要的意义。一旦发生故障，寻找和处理起来十分困难，不仅会浪费人力、物力，而且会造成停电损失。
因此，如何快速、准确地查找电缆故障，减少故障修复费用及停电损失，成为电力工程领域与研究界日益关注的问题。
1解决问题技术难点
电缆能否有效绝缘直接影响了电缆能否安全可靠运行，因此电力电缆存在多种敷设方式，其中直埋敷设的应用最多。由于电缆大多敷设在地下，导致无法对电缆绝缘进行直接检测和解决。因此，电力电缆的在线监测技术，能对电缆进行快速的检查、维修，有利于电缆可靠运行。为了解决这种难点，接地线电流在线监测技术得到广泛应用。此方法能够同归对电缆绝缘的下降情况进行判断并提前预警，实现事前预防的作用。
2优化措施
2.1电缆接地线电流在线监测的应用
2.1.1在电力电缆中间箱处安装了采集系统设备，对电缆运行情况进行在线监测。
2.1.2本主站系统采用基于Windows操作系统的运行环境，内置监测电缆的名称、波速度、电缆长度、历史数据等信息。系统通过网络与各监测终端通信，可以远程读取各监测终端记录到的电缆在线监测波形数据，并自动预报电缆故障。
2.2优化电流信号采集、信号转换、信号处理环节。
2.2.1电流信号采集环节。在电缆接地线的三相分别安装了专用的电流高频传感器，高频传感器采集电缆接地线的电流，高频电流采集带宽：2～125MHz，电流传感器产生CT二次信号。
2.2.2信号转换环节。电流互感器采集到的电流通过导线传输到电流终端转换器，这个信号经过信号检测电路滤波、放大和采保，然后由低功耗单片机做A/D采样，最后计算出负荷电流、短路电流、首半波尖峰电流和接地动作电流值、稳态零序电流、暂态零序电流。
2.2.3信号处理环节。由转换器对电流进行转换，转换成数据CPU能够处理的数字信号，CPU将采集到每路电缆出线的接地线电流值进行分析。在一个统计时间段，在该统计时间段内如果出现故障，如果累计次数达到1次即为1级告警，系统会以黄色方框的形式在主界面上显示，如果累计次数达到3次即为2级告警，系统会以橙色方框的形式在主界面上显示，如果累计次数达到5次即为3级告警，系统会以红色方框的形式在主界面上显示。
3故障排除
此系统可以点击查看所有线路出现的故障信息，并可按照时间进行排序，有选择的查看最近获最早时间的线缆故障信息。用户可选中某条故障记录后，可双击鼠标左键查看相关的波形文件，从而及时发现及排除故障如图1所示。
4技术创新点
针对电缆运行对系统稳定性要求高的情况，供电车间与厂家积极沟通，参与在线检测装置性能的改进，提出了适合现场的新要求。
1）可以实现电力电缆在线故障预警。
2）实现电力电缆故障预警，便于供电部门提前或有计划检修，避免因电缆突发故障造成停电，减少因停电所造成的经济损失以及对企业生产和人民生活带来的不利影响，提高供电可靠性。
3）实现电力电缆故障点的测距，给电缆的检修提供依据。
结论
经过电缆接地线电流在线监测技术的实践，不改变电缆运行方式和结构，不占用现有系统资源，在电缆接地导体上安装高频电流传感器，安全可靠，直接选定故障电缆线路。实现电力电缆在线故障预警，提前预警故障隐患。便于供电部门提前或有计划检修，避免因电缆突发故障造成停电，减少因停电所造成的经济损失以及对企业生产和人民生活带来的不利影响，提高供电可靠性。
参考文献