前言

　　　　
　　在現(xiàn)代社會(huì)中，供電質(zhì)量的好壞，不僅反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)人們的生活質(zhì)量、水平和投資環(huán)境的好壞，更是影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，它決定著工業(yè)發(fā)展的方向、規(guī)模。實(shí)際上，信息時(shí)代的到來，要求不間斷供電的計(jì)算機(jī)設(shè)備越來越多，給供電提出了更高的要求。停電或限電會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)，而忽然的停電則會(huì)危害工廠的重要設(shè)備。中低壓配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的個(gè)環(huán)節(jié)，其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的程度與供用電的質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)，只有實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化，才可能限度地提高供電質(zhì)量，滿足人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髋c生產(chǎn)的需要。
　　實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，可提高供電的質(zhì)量和可靠性。實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，可減少故障次數(shù)，縮小事故范圍，縮短事故時(shí)間，為恢復(fù)供電、快速分析、診斷、報(bào)告事故原因提供有效的依據(jù)。
實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，可以提高整個(gè)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益：減輕維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；減少操作人員；增強(qiáng)電力系統(tǒng)的免維護(hù)性；有利于提高設(shè)備的安全和健康水平，延長(zhǎng)使用壽命。
實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，可以提高整個(gè)電網(wǎng)的管理水平。主要包括：為電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)管理自動(dòng)、準(zhǔn)確、及時(shí)地提供更為詳盡、豐富的數(shù)據(jù)和信地方、任何用戶的計(jì)劃停電、供電；可以方便、直觀地監(jiān)控全局內(nèi)各個(gè)用戶的用電、供電情況，實(shí)現(xiàn)總體控制。
　　
我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化的薄弱環(huán)節(jié)－中低壓配電網(wǎng)
　　　　
配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)，在我國(guó)盡管起步較晚，但也已經(jīng)進(jìn)行了近20年的研究和實(shí)踐，取得初步成效。但是研究與實(shí)踐成果大多數(shù)都是在高壓配電網(wǎng)（35 k V以上）層次上進(jìn)行的，而在中低壓配電網(wǎng)（配電房這一層次）的自動(dòng)化問題上，還是一片空白，既沒有總體的規(guī)劃，也沒有一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)原則。不僅如此，目前的縱向監(jiān)控一般只限于變電站的出線以前，對(duì)于從變電站饋線到終端用戶等屬于用電管理范疇的監(jiān)控，除少數(shù)大用戶的負(fù)荷控制外，尚無其它監(jiān)控手段。
　　
中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化方案
　　
　　1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)有方案的比較　　
中低壓配電網(wǎng)（主要指開關(guān)站、開關(guān)房、開閉所）的自動(dòng)化和變電站的自動(dòng)化具有一定的相似性。因此，分析一下變電站自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)于正確確定中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化方案具有重要意義。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)由5個(gè)部分組成：主站、遠(yuǎn)方終端單元（re mote terminal units，RTU）、線路傳感器、遠(yuǎn)方控制SF6或真空開關(guān)、通信電纜。其中，RTU裝置位于變電站現(xiàn)場(chǎng)，可以自動(dòng)采集各種開關(guān)狀態(tài)量（遙信）、模擬量（遙測(cè)），并經(jīng)專用通道傳遞到監(jiān)控中心的主站系統(tǒng)；有的RTU還可以按監(jiān)控人員的意圖和指令執(zhí)行特定的遙控操作，并將操作結(jié)果返送監(jiān)控中心主站系統(tǒng)。
從變電站RTU可以實(shí)現(xiàn)的功能來看，變電站的自動(dòng)化包括3個(gè)方面的內(nèi)容：遙信、遙測(cè)、遙控。除此之外，有的系統(tǒng)還可以根據(jù)遙測(cè)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)電能量總加功能。與此相應(yīng)，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以分為兩類：一類只實(shí)現(xiàn)了遙信、遙測(cè)的功能，即傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)；而的SCADA 系統(tǒng)則屬于另外一類，它應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)所有“三遙”功能。這兩類系統(tǒng)對(duì)應(yīng)著電力系統(tǒng)自動(dòng)化的不同階段和水平。
從變電站RTU實(shí)現(xiàn)遙測(cè)的方法來看，RTU存在兩種實(shí)現(xiàn)方案：
　　a）直流采樣方案
　　 這種類型的RTU裝置在采集模擬量之前，先利用變送器將交流轉(zhuǎn)化成直流，然后再使用RTUA／D轉(zhuǎn)換元件將直流量表示成數(shù)字量。其裝置以模擬電路為主，輔以少量的數(shù)字電路。其特點(diǎn)在于需要變換器，無需高級(jí)的數(shù)字處理單元（CPU等），難以反映模擬量的瞬時(shí)變化，無法進(jìn)行諧波分析，電能量總加功能的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜困難。
b）交流采樣方案
這種類型的RTU裝置直接使用A／D轉(zhuǎn)換元件對(duì)交流電量進(jìn)行采集計(jì)算，無需變送器之類的轉(zhuǎn)換設(shè)備，但需要快速的數(shù)字處理單元進(jìn)行配合，以對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、綜合。它不僅可以反映電量的瞬時(shí)變化，而且可以進(jìn)行諧波分析，計(jì)算頻率，簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)電能量總加功能。它們多使用微型計(jì)算機(jī)（如8 X86等）配合多個(gè)單片機(jī)（如8051、8098等）、并加上大量的A／D轉(zhuǎn)換電路，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、模擬量的采集。
當(dāng)前在數(shù)字技術(shù)得到充分發(fā)展和應(yīng)用的情況下，交流采樣方案是配網(wǎng)自動(dòng)化的一個(gè)合理選擇。它以數(shù)字電路為主，輔以少量的模擬電路，功能*，擴(kuò)充容易，可靠性較直流采樣方案有較大提高，綜合成本低。
　　
2、中低壓配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用特點(diǎn)
中低壓配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)由主站、遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、線路傳感器、遠(yuǎn)方控制SF6 或真空開關(guān)、通信電纜等五個(gè)部分組成。中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用有自己不同的特點(diǎn)：
a）傳統(tǒng)的變電站RTU在功能上偏重遙信、遙測(cè)，但中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化對(duì)象（開關(guān)房、開閉所和配電房）數(shù)目繁多，開關(guān)操作頻繁，更注重遙信、遙控功能。
b）中低壓配電網(wǎng)的自動(dòng)化對(duì)象遍布城市、農(nóng)村等各種不同環(huán)境，被不同層次的用電管理人員（包括農(nóng)村電工）所操作。更要求其具有安裝靈活、易操作、免專業(yè)維護(hù)、抗惡劣環(huán)境等特點(diǎn)。
c）應(yīng)用于中低壓配電網(wǎng)的RTU，在功能上應(yīng)具有模塊化結(jié)構(gòu)，在硬件上要越簡(jiǎn)單、越可靠越好。是同一套簡(jiǎn)單硬件，只要簡(jiǎn)單進(jìn)行一下設(shè)置，就可以滿足不同場(chǎng)合、不同規(guī)模的要求。
由此可見，有必要開發(fā)新型的、不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的RTU，以適合中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的特點(diǎn)和需要。
　　
　　3、中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化RTU的RS6011G GPRS RTU實(shí)現(xiàn)
RS6011G遠(yuǎn)程智能監(jiān)控終端是集成了模擬信號(hào)采集、過程IO控制和無線數(shù)據(jù)通信于一體的高性監(jiān)控裝置，可以直接接入標(biāo)準(zhǔn)傳感器信號(hào)或儀表輸出的模擬信號(hào)、電平信號(hào)、干觸點(diǎn)、脈沖信號(hào)等，是小規(guī)模過程信號(hào)實(shí)施無線監(jiān)控的手段。
RS6011G遠(yuǎn)程智能監(jiān)控終端內(nèi)部具有一個(gè)高性能的微處理器，可以完成模擬信號(hào)的采集、量值轉(zhuǎn)換和濾波處理等，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)周期和上報(bào)周期可以根據(jù)用戶環(huán)境的要求而調(diào)整，多點(diǎn)組網(wǎng)的方式非常靈活，既可以選擇簡(jiǎn)單方便的GSM SMS短消息方式，也可以選擇高效實(shí)時(shí)的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)方式。監(jiān)控中心的建立也是非常容易，目前流行的組態(tài)軟件都可以直接接入，同時(shí)我們提供基于互聯(lián)網(wǎng)WEB發(fā)布的電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以滿足大多數(shù)電力用戶的需求。

配備多種接口資源：包括模擬信號(hào)采集、開關(guān)量輸入、輸出、脈沖信號(hào)輸入等；
　　1、 產(chǎn)品功能
　　◎監(jiān)測(cè)
RS6011G監(jiān)控終端支持RS232/RS485用戶數(shù)據(jù)接口，可現(xiàn)場(chǎng)接入電壓監(jiān)測(cè)儀、電表、配變監(jiān)測(cè)儀等電力參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備，通過無線的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，并通過主站管理軟件匯總形成報(bào)表。
RS6011G監(jiān)控終端支持多路開關(guān)量，模擬量接入，可時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)斷路器工作狀態(tài)，漏電保護(hù)器狀態(tài)及現(xiàn)場(chǎng)溫濕度狀況等。
　　◎報(bào)警
當(dāng)電力設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，RS6011G監(jiān)控終端在時(shí)間自動(dòng)發(fā)送報(bào)警短信到的手機(jī)及主站管理軟件。報(bào)警信息可以支持：電網(wǎng)停電、保險(xiǎn)溶斷、漏電跳閘、缺相運(yùn)行、零線故障、短路故障、非法開啟計(jì)量箱，設(shè)備高溫等故障報(bào)警。
　　◎控制
RS6011G監(jiān)控終端內(nèi)設(shè)兩只工業(yè)繼電器，支持兩組常開常閉接點(diǎn)輸出，可以遠(yuǎn)程控制斷路器、漏電保護(hù)器的分合閘。無需搶修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)也可輕松完成故障排除。
　　
　　2、產(chǎn)品特點(diǎn)
　　◎ 支持一路RS232/RS485方式的用戶數(shù)據(jù)接口，可接入大用戶電表等電參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備；
　　◎ 采集傳輸控制一體化，提高了系統(tǒng)可靠性，降低了成本；
　　◎ 采用工業(yè)級(jí)超低功耗高性能的嵌入式處理器；
　　◎ 用戶可以編程的量程轉(zhuǎn)換和報(bào)警上下限設(shè)定；
　　◎ 內(nèi)設(shè)工業(yè)時(shí)鐘，精確計(jì)時(shí)；
　　◎ 自動(dòng)定時(shí)上報(bào)和事件觸發(fā)上報(bào)功能；
　　◎ 內(nèi)置大容量FLASH存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄，支持歷史數(shù)據(jù)檢索；
　　◎ 通訊協(xié)議*，組態(tài)軟件支持，用戶免開發(fā)；
　　◎ 板載GSM/GPRS/CDMA傳輸模塊，方便用戶選擇GSM、GPRS或CDMA組網(wǎng)方式；
　　◎ 提供用戶設(shè)置軟件，開放式接口，方便與組太軟件及其它軟件連接；
　　◎ 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠，堅(jiān)固耐用；
這樣一種基于采集、傳輸、控制一體化RS6011G的中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化的RTU實(shí)現(xiàn)方案，可以滿足中低壓配網(wǎng)自動(dòng)化的特殊要求。它具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，免維護(hù)；規(guī)?？纱罂尚?，可以實(shí)現(xiàn)遙控點(diǎn)、遙信點(diǎn)、遙測(cè)點(diǎn)的增加；抗惡劣環(huán)境；高可靠性；編程實(shí)現(xiàn)各種功能，免硬件調(diào)試；費(fèi)用低廉。
　　

結(jié)論

實(shí)現(xiàn)我國(guó)中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化，是提高供電質(zhì)量、用電可靠性和提高電力企業(yè)自身水平的需要。利用采集、傳輸、控制一體化RS6011G來實(shí)現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的RTU功能，具有簡(jiǎn)單、可靠、易用等特點(diǎn)，是一個(gè)比較有應(yīng)用前景的實(shí)現(xiàn)方案。