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摘要：本文主要分析了基于SCADA技术的低压配网控制系统，其目的是进一步保障低压配网用户用电的安全性，解决符合调节难以控制的问题，进一步实现低压用户用电信息共享，推动我国配电网建设的进一步发展。
关键词：低压配网;SCADA技术;保护控制;在线见识;通信技术
我国社会经济快速发展的过程中，促使我国的电网建设也呈现出不一样的发展特点。为了我国智能化和制动化建设的电网将朝着低压终端渗透方向发展。基于此就需要全面提升低压配网终端的智能化水平，将其与主网智能化水平之间的差距缩小，全面解决电网智能化和自动化死角等问题。本文主要分析了低压用户安全保障以及负荷调节控制系统体系架构相关问题，在此基础上制定了一套低压配网含有的低压开关SCADA。该控制系统的研发可以进一步加大低压用户用电信息之间的共享性，可极大程度保证低压客户的用电安全。
1基于SCADA技术的低压配网控制系统分析
1.1软件系统层的作用
低压配电网回路拓扑结构的设计主要由软件系统层来完成。此外，软件系统层还可以扩展营配监测指挥系统，并兼容和配置遥控系统實现数据遥测。在配变重过载报警之后，对于用电异常的用户在低压用户安全保障级负荷调节控制系统的帮助下，可以自动化分析，并自动分配负荷、动作信息，提醒用户将开关调整在最佳位置。
1.2通信技术层的作用
多通道传输终端数据，多点采集数据，将传输后的信息进行集中汇总，并兼容现有集抄通道和数据交互系统是通信技术层的主要作用。目前433MHz无线通信技术是经常使用的通信技术，该通信技术较为先进，可以将终端硬件层的无线温度传感器信息收集在一起，将其汇总后借助4G有线通信技术向系统层的监控中心传输。在通信技术层的辅助下可以将无线技术和有线技术紧密结合在一起，实现两者之间的友好配合[1]。
1.3终端硬件层的作用
为低压配电网用户提供电气量采集器的安装策略，保证控制器的正常运行，确保低压用户用电的安全性是终端硬件层的主要作用。终端硬件层可以收集一台装置多路电气量的数据信息，因此具有遥控指令多路输出的优势。
2基于SCADA低压用户安全保障控制系统的总体架构
低压用户安全保障系统在监测终端层表区进线负荷及温度的基础上，可以实现对各类运行数据的全面采集。综合分析评估通信层传输至胸膛层的数据信息，起到预防各类安全事故发生的作用，确保用户安全用电。其中基于SCADA低压用户安全保障控制系统的运行主要包括以下流程，第一在复合型传感器的作用下降电流信息、带电状态以及出线温度向低压保护控制器传输;第二在无线技术的辅助下无源无线测温传感器将电流数据和表区总开关温度向低压保护控制器传输;第三在RS—485通信接口的辅助下断路器将低压用户信息接入到低压用户故障控制器;第四在集成4G/WIFI模块的帮助下将低压保护控制器的数据信息向系统后台发送，并对数据进行统计和分析。其中低压保护控制器通信架构见图1。
3终端硬件集成设备
智能断路器、传感器以及低压保护控制器等是构成低压用户安全保障控制系统的终端硬件集成的主要设备。不同硬件设备的分析如下。
3.1智能断路器
保护、量测以及操作功能是智能断路器的主要作用。其中保护功能具体指在产品出现短路、过载、欠压、过压、缺相等情况下，可以起到保护作用。操作功能具体指可以手动操作产品或者电动分合闸操作产品。量测功能具体指可以实现对产品工作电流、电压以及线路剩余电流的监测[2]。
3.2传感器
能量收集、测量数据以及传输数据是构成传感器的主要部分。其中所谓能量手机就是将实现电磁能量到电能之间的转化，这里所说的电磁能力主要聚集在交流通电线路中，转换成的电能可以将工作电源提供给传感器。当大于0.5A的交流电流在被测物上通过后，传感器可以正常工作，监测数据传输的情况。如电缆温度的监测、电缆中流经电流的监测、线路带电状态的监测、传感器工作电压的监测、传感器自身温度的监测、传感器供电状态的监测、传感器硬件版本信息技上传次数的监测等。
3.3低压保护控制器
低压保护控制器不同模块的功能主要如下所述，一专用电能IC主要负责采集电流、谐波以及电压等信息。二微处理器的功能是实现逻辑化控制，并与外部设备进行信息交互，进行433MHz无线通信和4G通信等，控制输入输出信号。三4G通信模块主要作用是实现与营配监测指挥平台两者之间的通信。四负责监测和控制断路器的为开关量和RS485通信。五433MHz无线通信模块主要是对无线温度传感器信息进行收集。六电源模块的主要功能是为不同部分的电路提供最佳的电源类型。比如RS485电源5V、MCU电源3.3V以及继电器电源12V等[3]。
4基于SCADA技术的低压配网控制系统实例应用分析
4.1地理信息系统下的台区监视
建立在地理系统基础之上的台区监视，可以实时监视地理背景信息上所有台区的运行状态。在正常站点和报警站点的区分上借助相应的颜色，呈现出音像、画面等多种手段的报警方式。台区监视系统下的报警模块会将站端设备异常的运行情况提供给管理人员，让管理人员主体站端设备异常运行情况。
4.2运行状态监视
对台区标志进行点击，可进入到当前台区一次系统图，台区当前的运行状态可以在一次图上显示出来。系统拓扑图也可以在运行状态监视系统中显示出来，并清楚表明台区和表区的电流、进出线温度以及电压等参数，对断路器的分合闸状态和表箱门的开合状态进行实时监视，并显示出来[4-5]。
4.3展示历史数据
任何测点不同时刻的温度值均可以在数据库中存储下来，共管理人员查询自己所需要的数据资料。并且数据库中不同测点不同时刻的温度值可以借助列表或者曲线展示出来。 4.4报警管理
系统监测到相应故障时，如过热、短路、过载、欠压、过压、缺相等，可以根据故障的不同等级进行报警。为了便于管理人员更好区分各个部分的报警故障，可以设定不同的报警使用标志，报警使用标志的设置需要结合不同设备的工作环境来定[6]。
4.5实时控制
一次图界面上可以对断路器的分合闸进行远程控制，在远程控制的过程中，系统会结合相应的权限，将不同的提示信息告知管理人员，便于管理人员及时查看断路器的分合闸状态[7]。
5结语
本文在營配监测指挥中心的基础上，借助先进的大数据技术实现低压配网用户与营配监测指挥中心两者之间在数据资料上的共享性，发挥彼此的联动功能，可以有力解决低压配网用户安全用电及符合调节控制难的问题。此外，在营配指挥中心的实时监测下可以对低压配网的运行情况全面监测，能及时发现低压配网运行过程中出现的异常情况，确保电网运行的安全性和稳定性，能为高配网的安全运行提供有效的支持。本文研究的基于SCADA技术的低压配网控制系统可以有效避免低压配网用户在用电期间出现的安全事故，将低压配网的智能化和自动化水平进一步提升，为低压配网用户带来了极大的便利，切实保障了低压配网用户用电的安全性和可靠性。由此可见，本文研究的SCADA技术的低压配网控制系统可以为该低压配网智能化和自动化的提升有一定的帮助。但是期间我们也应该意识到该研究领域存在的问题，分别如下（1）进一步改进通信方式，台区和表区两者之间借助电力载波通信可降低多数地区的通信流量费;通信方式进一步改善可以促使台区汇总表区的全部数据，并将汇总后的数据信息借助4G通信传输到后台控制中心。（2）进一步拓展相应功能，功能的拓展需要结合当地的气候环境，比如针对气候湿度较大的地区，可以将除湿功能模块加到配电箱中，保障配电箱在湿度较大情况下正常运行。后期可以进一步改造现场低压集抄系统或者其他的集成系统，确保低压配电网运行的安全性和可靠性。
参考文献
[1]潘旭辉，陈成，王泽睿， 等.基于SCADA技术的低压配网控制系统研究[J].电力系统保护与控制，2019，47（22）：182-187.
[2]周震涛.城市燃气输配管网SCADA系统的建立[J].百科论坛电子杂志，2018，（15）：94.
[3]吴蔚.GPRS无线技术在低压配电产品中的应用[J].信息通信，2012，（4）：103-104.
[4]刘笑笑.鄂城区配电网故障定位方法研究[D].湖北：三峡大学，2016.
[5]薛浩.基于SCADA变电站主变经济运行系统设计[D].江苏：南京理工大学，2010.
[6]于致谦.智能化低压电网远程控制系统在低压配网快速复电的应用[J].工业，2015，（026）：177.
[7]吕志来，喻宜，李海， 等.中低压配电网无功优化综合协调控制系统研究与设计[J].供用电，2015，（4）：54-58，67.
关键词：低压配网;SCADA技术;保护控制;在线见识;通信技术
我国社会经济快速发展的过程中，促使我国的电网建设也呈现出不一样的发展特点。为了我国智能化和制动化建设的电网将朝着低压终端渗透方向发展。基于此就需要全面提升低压配网终端的智能化水平，将其与主网智能化水平之间的差距缩小，全面解决电网智能化和自动化死角等问题。本文主要分析了低压用户安全保障以及负荷调节控制系统体系架构相关问题，在此基础上制定了一套低压配网含有的低压开关SCADA。该控制系统的研发可以进一步加大低压用户用电信息之间的共享性，可极大程度保证低压客户的用电安全。
1基于SCADA技术的低压配网控制系统分析
1.1软件系统层的作用
低压配电网回路拓扑结构的设计主要由软件系统层来完成。此外，软件系统层还可以扩展营配监测指挥系统，并兼容和配置遥控系统實现数据遥测。在配变重过载报警之后，对于用电异常的用户在低压用户安全保障级负荷调节控制系统的帮助下，可以自动化分析，并自动分配负荷、动作信息，提醒用户将开关调整在最佳位置。
1.2通信技术层的作用
多通道传输终端数据，多点采集数据，将传输后的信息进行集中汇总，并兼容现有集抄通道和数据交互系统是通信技术层的主要作用。目前433MHz无线通信技术是经常使用的通信技术，该通信技术较为先进，可以将终端硬件层的无线温度传感器信息收集在一起，将其汇总后借助4G有线通信技术向系统层的监控中心传输。在通信技术层的辅助下可以将无线技术和有线技术紧密结合在一起，实现两者之间的友好配合[1]。
1.3终端硬件层的作用
为低压配电网用户提供电气量采集器的安装策略，保证控制器的正常运行，确保低压用户用电的安全性是终端硬件层的主要作用。终端硬件层可以收集一台装置多路电气量的数据信息，因此具有遥控指令多路输出的优势。
2基于SCADA低压用户安全保障控制系统的总体架构
低压用户安全保障系统在监测终端层表区进线负荷及温度的基础上，可以实现对各类运行数据的全面采集。综合分析评估通信层传输至胸膛层的数据信息，起到预防各类安全事故发生的作用，确保用户安全用电。其中基于SCADA低压用户安全保障控制系统的运行主要包括以下流程，第一在复合型传感器的作用下降电流信息、带电状态以及出线温度向低压保护控制器传输;第二在无线技术的辅助下无源无线测温传感器将电流数据和表区总开关温度向低压保护控制器传输;第三在RS—485通信接口的辅助下断路器将低压用户信息接入到低压用户故障控制器;第四在集成4G/WIFI模块的帮助下将低压保护控制器的数据信息向系统后台发送，并对数据进行统计和分析。其中低压保护控制器通信架构见图1。
3终端硬件集成设备
智能断路器、传感器以及低压保护控制器等是构成低压用户安全保障控制系统的终端硬件集成的主要设备。不同硬件设备的分析如下。
3.1智能断路器
保护、量测以及操作功能是智能断路器的主要作用。其中保护功能具体指在产品出现短路、过载、欠压、过压、缺相等情况下，可以起到保护作用。操作功能具体指可以手动操作产品或者电动分合闸操作产品。量测功能具体指可以实现对产品工作电流、电压以及线路剩余电流的监测[2]。
3.2传感器
能量收集、测量数据以及传输数据是构成传感器的主要部分。其中所谓能量手机就是将实现电磁能量到电能之间的转化，这里所说的电磁能力主要聚集在交流通电线路中，转换成的电能可以将工作电源提供给传感器。当大于0.5A的交流电流在被测物上通过后，传感器可以正常工作，监测数据传输的情况。如电缆温度的监测、电缆中流经电流的监测、线路带电状态的监测、传感器工作电压的监测、传感器自身温度的监测、传感器供电状态的监测、传感器硬件版本信息技上传次数的监测等。
3.3低压保护控制器
低压保护控制器不同模块的功能主要如下所述，一专用电能IC主要负责采集电流、谐波以及电压等信息。二微处理器的功能是实现逻辑化控制，并与外部设备进行信息交互，进行433MHz无线通信和4G通信等，控制输入输出信号。三4G通信模块主要作用是实现与营配监测指挥平台两者之间的通信。四负责监测和控制断路器的为开关量和RS485通信。五433MHz无线通信模块主要是对无线温度传感器信息进行收集。六电源模块的主要功能是为不同部分的电路提供最佳的电源类型。比如RS485电源5V、MCU电源3.3V以及继电器电源12V等[3]。
4基于SCADA技术的低压配网控制系统实例应用分析
4.1地理信息系统下的台区监视
建立在地理系统基础之上的台区监视，可以实时监视地理背景信息上所有台区的运行状态。在正常站点和报警站点的区分上借助相应的颜色，呈现出音像、画面等多种手段的报警方式。台区监视系统下的报警模块会将站端设备异常的运行情况提供给管理人员，让管理人员主体站端设备异常运行情况。
4.2运行状态监视
对台区标志进行点击，可进入到当前台区一次系统图，台区当前的运行状态可以在一次图上显示出来。系统拓扑图也可以在运行状态监视系统中显示出来，并清楚表明台区和表区的电流、进出线温度以及电压等参数，对断路器的分合闸状态和表箱门的开合状态进行实时监视，并显示出来[4-5]。
4.3展示历史数据
任何测点不同时刻的温度值均可以在数据库中存储下来，共管理人员查询自己所需要的数据资料。并且数据库中不同测点不同时刻的温度值可以借助列表或者曲线展示出来。 4.4报警管理
系统监测到相应故障时，如过热、短路、过载、欠压、过压、缺相等，可以根据故障的不同等级进行报警。为了便于管理人员更好区分各个部分的报警故障，可以设定不同的报警使用标志，报警使用标志的设置需要结合不同设备的工作环境来定[6]。
4.5实时控制
一次图界面上可以对断路器的分合闸进行远程控制，在远程控制的过程中，系统会结合相应的权限，将不同的提示信息告知管理人员，便于管理人员及时查看断路器的分合闸状态[7]。
5结语
本文在營配监测指挥中心的基础上，借助先进的大数据技术实现低压配网用户与营配监测指挥中心两者之间在数据资料上的共享性，发挥彼此的联动功能，可以有力解决低压配网用户安全用电及符合调节控制难的问题。此外，在营配指挥中心的实时监测下可以对低压配网的运行情况全面监测，能及时发现低压配网运行过程中出现的异常情况，确保电网运行的安全性和稳定性，能为高配网的安全运行提供有效的支持。本文研究的基于SCADA技术的低压配网控制系统可以有效避免低压配网用户在用电期间出现的安全事故，将低压配网的智能化和自动化水平进一步提升，为低压配网用户带来了极大的便利，切实保障了低压配网用户用电的安全性和可靠性。由此可见，本文研究的SCADA技术的低压配网控制系统可以为该低压配网智能化和自动化的提升有一定的帮助。但是期间我们也应该意识到该研究领域存在的问题，分别如下（1）进一步改进通信方式，台区和表区两者之间借助电力载波通信可降低多数地区的通信流量费;通信方式进一步改善可以促使台区汇总表区的全部数据，并将汇总后的数据信息借助4G通信传输到后台控制中心。（2）进一步拓展相应功能，功能的拓展需要结合当地的气候环境，比如针对气候湿度较大的地区，可以将除湿功能模块加到配电箱中，保障配电箱在湿度较大情况下正常运行。后期可以进一步改造现场低压集抄系统或者其他的集成系统，确保低压配电网运行的安全性和可靠性。
参考文献
[1]潘旭辉，陈成，王泽睿， 等.基于SCADA技术的低压配网控制系统研究[J].电力系统保护与控制，2019，47（22）：182-187.
[2]周震涛.城市燃气输配管网SCADA系统的建立[J].百科论坛电子杂志，2018，（15）：94.
[3]吴蔚.GPRS无线技术在低压配电产品中的应用[J].信息通信，2012，（4）：103-104.
[4]刘笑笑.鄂城区配电网故障定位方法研究[D].湖北：三峡大学，2016.
[5]薛浩.基于SCADA变电站主变经济运行系统设计[D].江苏：南京理工大学，2010.
[6]于致谦.智能化低压电网远程控制系统在低压配网快速复电的应用[J].工业，2015，（026）：177.
[7]吕志来，喻宜，李海， 等.中低压配电网无功优化综合协调控制系统研究与设计[J].供用电，2015，（4）：54-58，67.