综合电力技术范文

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电力电子技术在全世界范围都是一个比较新兴的学科，是新能源并网和电能质量研究的关键技术，是发配电系统的核心，也是电气类专业学生必须掌握的内容和技能。电力电子技术课程教学内容多、信息量大，既涉及电力工程知识、又涉及电子和计算机知识，是理论性和实践性非常强的专业课程。目前，在智能电网、节能、电磁兼容等方面大量应用，要求学生能根据千变万化的需求和实践设计解决方案，熟练掌握其非线性的特征及应用。

目前电力电子技术课程实验教学大都依托实验平台进行，基本上只设置演示性或验证性实验，真正动手设计、搭建、调试电路的机会并不多，限制了学生动手能力和创新能力的培养[1]。

1 传统实验存在的问题

开展实验，需有相应的实验设备和实验平台支持，实验的开设和设备的选择要做到“两个结合”[2]。一方面，实验要结合理论知识；另一方面，实验要结合工程实践，避免和工程实践脱节[3]。但目前高校开设的电力电子实验普遍存在着实验与理论结合不紧密、实验与生产实践脱节的问题，主要体现在：

(1)传统的电力电子实验与实验平台相结合的问题。传统的电力电子元器件、整流逆变电路等有具体形象[4]、易于被学生接受，但在实际应用过程中已基本实现模块化封装。因此实验平台的设计，既要兼顾传统元器件的形态，又要突出相关模块的应用与实践。

(2)如何开展电力电子技术实验，让学生从硬、软件上掌握电力电子技术的知识。从硬件平台上看，当前的实验只是“静态”地向学生介绍电路工作过程，而没有让学生参与到电路原件分析、电路拓扑分析和动态工作过程分析，在仿真与模拟实验方面更是空白。按照研究的理念，学生应该选择自己感兴趣的问题进行深度分析，从而形成自己独特的研究方法，这需要有良好的实验平台作为支撑。

(3)如何将新技术融入实验中。电力电子技术向着高度的模块化、集成化以及应用多元化的方向发展。智能电网、节能、电磁兼容等技术推动着电力电子技术飞速发展。因此，实验平台的设计应比较先进而且留有升级和进一步扩展的接口。

2 可视灵活的综合实验平台

在电力电子技术综合实验平台建设之前，我院电力电子实验室的设备比较陈旧。针对该情况，在深入研究电力电子技术实现原理和发展趋势的基础上，考虑到实验教学的实际需要，构建了电力电子技术综合实验平台。

综合实验平台主要由PC机、MCL系列电力电子试验台、拓展板、测量设备等组成(如图1所示)。整个综合平台采用标准化的模块结构，PC机可通过数据线与实验台相连，PC机运行电力电子技术实验管理软件和EWB仿真软件。实验过程中，学生可以根据需要进行模块的自由组合、拓展板设计来完成实验电路的搭建和调试。综合平台具有良好的可扩展性，可以根据实验室建设规模灵活地配置实验台的数目，主要包括：

(1)信号电源。经过过流、过压、漏电等保护电路，再分别通过调压、变压、稳压电路得到的交流可调电源、多路直流稳压电源及斩波信号源、逆变信号源、同步信号源等，为不同的实验电路提供不同的电源信号。

(2)实验电路部分根据不同的电力电子器件及不同的电力变换电路。分别设计了不同的相对独立的实验单元挂箱。各实验单元电路原理清晰、可操作性强、效果直观。

(3)类型齐全的电力电子元器件，可以进行GTR，MOSFET，IGBT，GTO的开关特性及其驱动电路、缓冲和保护电路相关实验。

(4)直流电动机、发电机模块。在进行直流调速系统实验时，除可用常规的由运算放大器构成的PID调节器进行控制外，还可和计算机相连，由上位机进行数字控制，并采集转速曲线和电流反馈信号，通过计算机对调速系统的参数进行调节，对转速等动态波形进行分析。

(5)实验台对PC以及其他拓展板的各种标准化接口。

(6)数字仪表、开关和按钮等辅助设备。

综合实验平台有以下主要特点：

(1)设备齐全，包括常规的电力电子元器件，配备了电机、变压器和电路拓扑等模型，还可以在PC机上自行仿真电路并将虚拟模块信号传送到实验台。学生可以自行设计电路模块，并使相关模块与平台相连，提高动手能力。

(2)PC机上可利用EWB等软件设计电力电子技术课程中的许多电力电子电路仿真实验，如单相/三相晶闸管相控整流电路、电容滤波不可控整流电路、DC-DC升/降压电路等。

(3)实现实验台与PC机、拓展板的标准化数据通讯，方便教学实验，避免以往实验存在电力电子元器件、电路拓扑不易修改的问题。

(4)配有各种信号灯及音响，提醒实验的学生注意当前的实验运行情况，保证接错线时不会损坏平台，解决了实验设备容易损坏而不敢让学生动手实验的问题。

3 实验管理

如何进行电力电子实验是难点和重点，当前的电力电子实验把重点放在讲解理想元器件在理想信号下的标准工作过程，仅简单地重现了理论课的内容，既锻炼不了学生的实验能力，也无法提高学生的学习积极性。针对这种问题，应用实验管理软件，存放着学生自己设计的实验过程，可让学生自己动手参与实验的设计。

将实验分为验证性、设计性、综合性和创新性4类实验，形成递进的实验层次。实验教学过程中，根据学时的安排和学生的实际能力，选择其中的模块进行实验。学生根据自己的情况，从简单的实验开始，逐步提高自己能力。

(1)验证性实验包括传统的实物元器件电路实验和虚拟仪器实验。学生选择实验项目并根据指导书的内容和步骤进行实验。主要目标是掌握各种典型电能变

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换电路的工作原理、波形分析及定量计算。

(2)设计性实验是在验证性实验的内容和基础上，由学生自行设计测试设备参数及其特性。主要目的是掌握故障问题的分析和定位，熟悉电力电子学的诸多问题。

(3)综合性实验设计提供按行业细分的实验方向，供学生选择，跟踪教师的各类研究方向并进行设计。根据我院的情况，与电力电子技术应用相关的课题组方向包括高压直流输电即保护控制技术、电力系统优化与控制、高性能电力拖动及电能质量监控、电力电子及控制技术、电机及其控制理论。实现实验与实际问题的结合、教学与研究相结合。

(4)创新性实验设计。实验室是课程设计过程中实践环节实现的地方，配合课程设计、大学生科技创新项目方案，进入实验室进行实验。参考我院相关教师所中提出的问题，进行创新性实验设计。

4 整体效果分析

针对电力电子技术实验发展的需要，构造了综合性实验平台，该平台在包含常规电力电子实验的基础上，提供标准化接口扩展实验。实验平台同时也向课程设计和毕业设计以及学生研究项目(SRP项目)等实验开放，克服了以往SRP项目存在因设备不足导致计划无法验证和实践等问题。

从电力电子技术发展的趋势来看，综合平台的性能还可以进一步提高，以更好地满足教学和科研需要，形成多层次、立体化的实验教学特色。

参考文献

[1] 胡少强,王智东,林声宏.电力系统动态模拟仿真综合性实验教学研究[J].中国现代教育装备,2010(7):81-82.

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电力通信系统综合数据网，是电网管理信息大区的一部分。一个健壮的综合数据网可以有效支持电网生产、用户营销、企业自动化办公等业务，对智能电网的发展会起到很好的推动作用。随着地市局通信光缆网的快速发展，通信系统的承载介质也基本实现了光纤化。本文以地市局综合数据网建设项目为例，首先列举了几种符合电力通信系统特点的数据网组网技术，并进行对比分析得出一种最为合适组网方式；然后简单分析以太网若干路由技术，讨论出最适合的路由技术和网络技术；最后简单介绍标签技术，指出其在数据网组网技术中的重要性。

1 组网技术选择

1.1 SDH/MSTP或协议转换器组网

变电站的网络覆盖一般采用这种方式。由于变电站已经实现了SDH网络的全覆盖，在此基础上的的网络覆盖可以采取两种方式：一是通过MSTP技术，通过捆绑多个2M时隙的方式建立网络拓扑；二是在传输网两端直接2M落地，通过加装协议转换器转换成数据网网络形式组网。

由于传输网的SNCP保护功能，这两种拓扑组网方式可靠性高。但也存在以下不足：

（1）一些数据设备的一些组网协议不能通过传输网通道传输；

（2）由于传输网一般提供的带宽有限，不能满足管理信息业务的大容量、大带宽需求；

（3）新数据节点的并网依赖传输网提供的资源。

1.2 RPR组网

供电营业厅一般采用这种方式。由于供电营业厅直接面向社会公众，对信息系统的带宽和可靠性有较高要求，同时由于营业厅一般不部署SDH设备，因此RPR技术在营业厅网络上得到充分运用。RPR网络可以提供快速而稳健的自愈能力，可在50ms内完成自动保护倒换。

但是由于营业厅之间往往相距较远，一般不会建立直连的光缆，因此分局间的RPR光纤环网通道会占用变电站的纤芯资源。一旦RPR环网成成规模，变电站的纤芯资源就不够了。另外RPR的环形组网模式网络扩容能力不强，新设备不容易并网。

1.3 光纤直连组网

随着地市局通信光缆网的快速发展，光纤通信网基本完全覆盖供电局的变电站、营业厅等机构。同时由于多光换机成本已经足够低，因此可以采用光纤直连方式实现拓扑连接。另外，由于现代化的企业管理需求以及电力生产系统对网络带宽的需求日益提升，越靠近核心层带宽需求越高，一般来说核心层网络要10G链路才能满足需求，而光纤组网可以很好满足带宽要求；由于光缆路由足够丰富，可以保证每个设备有两个以上不同光方向，从而弥补了没有自动保护机制的缺陷，提高了网络可靠性。综上所述，目前在地市局范围内采用光纤直连方式组网最为合适。

2 路由协议选择

路由协议分内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）两类，前者应用于一个AS域内，后者应用与不同AS间。

2.1 内部网关协议

IGP在网络中起着连通骨干、路径选择和自动路由迂回的作用。IGP有RIP、RIPv2、IGRP、EIGRP等协议，RIP、RIPv2不适合大型网络；IGRP、EIGRP是思科公司私有协议，不具备推广价值。目前，可以用于大规模的ISP同时又基于标准的IGP的路由协议有OSPF和ISIS。

OSPF、IS-IS都是链路状态路由协议，都适应大规模的网络。OSPF采用增量更新方式，对设备CPU、内存负担小；采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响；OSPF同域内的路由器共享相同的路由表，可以减少网络泛洪。IS-IS协议中，IS路由器负责交换基于链路开销的路由信息并决定网络拓扑结构。IS-IS与OSPF类似，但由于IS-IS路由协议多用于ISP运营商，企业网用户不熟悉，因此建议使用OSPF协议。

2.2 外部网关协议

EGP是一种自治系统间的动态路由发现协议。由于供电局需要与省公司综合数据网进行通信，因此存在AS域间的通信。因此必须配置EGP协议。目前使用最多的EGP协议为BGP协议。省网综合数据网是一个有机整体，各地市中日益增加的路由表会导致自治区域间路由信息的交换量越来越大，从而影响整个省级网络的性能。而BGP协议支持无类型的区域间路由CIDR，并带有丰富的路由属性，因此可以有效的减少日益增大的路由表。BGP协议又分IBGP、EBGP。IBGP在AS系统内部运转，主要实现导入IGP路由；EBGP在ASBR上，应用于不同AS之间，通过多种属性，实现路由在不同AS域间的运转。

2.3 路由反射器

由于IBGP路由器之间需要建立逻辑上的邻居，这就要求网络上启用IBGP的路由器具有全网状（full-mesh）的结构。但是由于物理上全网状结构会造成变电站大量的纤芯资源浪费。为解决AS域内各IBGP节点的全连接问题，需要启用路由反射器（RR）的功能。在网络中选择2到3台路由器，使其成为路由反射器，所有IBGP路由器均与RR路由器建立邻居关系，这样全网中的IBGP路由器就可以通过RR学习、转发路由。RR运用将会使的网络路由更加优化、扩展更加方便、灵活。

3 MPLS-VPN技术概论

上世纪90年代思科公司最先提出标签交换技术，发展至今成为MPLS技术。由于只靠路由协议不能满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求，数据网还要MPLS标签技术进行完善。MPLS技术，即在SDH交换上结合了路由交换功能。数据包通过虚拟电路来传送，在数据链结层，MPLS只须执行硬件式交换，它的体系整合了IP选择路径与二层交换标记，因而有效地解决了互联网路由的问题，使数据包传送的延迟时间大大减短，使得网络传输的很大程度的速度，更好的传送语音和视频的业务。MPLS网络由核心部分的LSR（标签路由交换设备）、边缘部分的LER（标签边缘路由交换设备）组成。

另外，出于网络安全的考虑，以及对不同业务的管理的需要，需要在数据网中采用VPN技术。例如在地市局的网络中一般存在OA_VPN和IDC_VPN，一个用作办公自动化业务，一个用于信息中心服务器集群业务。由于不同VPN之间无法通信，因此通过部署VPN，可以在网络中实现业务流量的有效逻辑隔离。形成一个的安全、稳定的隧道。

MPLS-VPN网络实现MPLS技术与VPN技术的有机结合。在MPLS-VPN网络中，路由器的角色分为三种：分别是CE、PE和P路由器。作为骨干路由器的P路由器，负责VPN分组外层标签交换；PE路由器作为边界路由器，存储全局路由表和VRF（VPN路由转发表），VRF中存储着VPN路由条目，全局路由表中存着内部路有条目；作为客户端路由器的CE路又器，将一个VPN分组转发给入PE路山器后，PE路由器查询发起方VPN对应的VRF表，从VRF表中得到唯一对应的VPN标签和下一跳出口PE路由器地址。出PE路由器依据内层标签苏业蕉杂Φ某隹谥后，将VPN分组上的标签删除，将剔出标签的VPN分组转发给正确的用户端CE路由器，CE路由器将根据自身路由表将分组转发到正确的目的地址。

在MPLS-VPN网络中，BGP路由协议得到了扩展。扩展后的BGP协议成为MP-BGP协议，被应用于PE路由器之间，用来传送VPN的路由信息以及相应的内层标签（VPN的标签）；而PE路由器与P路由器之间，则采用IGP协议交互路由信息进行路由决策，完成路由信息与外层标签（MPLS标签）的绑定。

4 结束语

综合数据网是电力通信专网的重要组成部分，它可以有效支持企业生产、办公智能化发展。在地市局对现有综合数据网进行改造时，考虑到业务系统对带宽需求的因素，建议采用裸光纤配交换机直连的方式组网；在选择路由协议时，需要遵照网、省公司统一标准，建议采用OSPF作为IGP路由协议，采用BGP作为EGP路由协议；同时，通过配置MPLS-VPN、扩展BGP路由协议等方式，加快数据报文的交换，使数据网络满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求。

参考文献

[1]段艳明，肖辉辉.浅谈RPR技术及其在城域网中的应用[J].福建电脑，2008（01）：178.

[2]青岚昊.RPR技术及其在城市轨道交通传送网应用[J].通信与信息技术，2009（02）：79.

[3]贺峻峰.IP数据网综合网管系统的开发[J].通信世界，2008（02）：42.

[4]赵曦.MPLS_VPN组网的规划与实现[D].北京：北京邮电大学，2012（05）：10-20.

[5]陈宏.基于MSTP的城域光传送网及其应用[D].天津：天津大学，2004（06）：4-9.

作者简介

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现如今，人们的对电力的需求量越来越大，同时，对于电力系统来说，在其运行的过程中需要对安全性和稳定性等进行保证。对配电网电力工程的建设也提出较高的要求，其专业性和规范性是最基本的建设目标。因此，要从电力工程的施工、工程特点以及意义等方面入手，在保证工程质量的基础上做到节约能源，进而提高经济效益和社会效益。

1.配网系统技术特点

配电网电力系统是一个整体的结构，其组成部分主要包括发电厂、供电线路以及配电网等等。电力系统实现高校的运行，必须要对电力本身的质量以及供电的质量加强重视。电力的生产主要是投入市场，进行使用，解决一些生活和生产中的重要问题。进行电力工程的建设主要是为了满足社会对电力的需求，因此，需要将配电网络和其他的电力设备有效地结合。配电系统的功能较多，其中供电、配电和电能的传输是较为基本的，还要对相关的电力数据进行记录和传输，并且要保证系统运行的安全性。为了适应现如今网络社会的发展，配网系统更要具有开放性、可靠性以及通用性。这样才能保证配网系统的性能最大化。

2.配网电力工程的技术问题分析

配网电力工程在建设和运行的过程中，受到多种因素的制约，因此，电力工程的技术就会出现诸多问题，主要表现在以下几个方面：

2.1外力破坏

从我国的配网系统的现状来看，主要采用的是架空线路的形式，这种配网方式虽然在供电方面体现出了便捷的特点，但是这种方式在使用的过程中，经常会从架空线上直接进行供电，存在着一定的安全隐患。另外，传统的配电系统已经无法满足现如今人们对于电力的需求，因此，对配网电力工程的相关的技术等相关方面进行改进势在必行。另外，进行供电力系统的建设是一项较为系统的工程，需要较大的人力和物力的投入，电力工程的建设在不同的地区还会存在着差异。主要表现在电力系统的建设不同步，有些地区根本无视电力系统的发展规划，私自用电。因此，电力系统的运行就会出现严重的问题，存在着安全隐患。

在城市上空进行配电线路的建设会受到建筑物的影响，而且对建筑进行施工会对电力线路产生影响。另外，配电网电力工程在建设的过程中存在着一些基本的，亟待解决的问题，比如其基础设施不顾完善，供电能力较差。电力工程的建设要考虑到复杂的地势和气候条件。如果用电方没有严格按照相关的电力运行标准来进行，就会导致电力在运行的过程中出现问题，影响供电的质量。

2.2闪路

闪路也是一种较为常见的现象，电力线路在使用的过程中会利用一定的绝缘件，这些绝缘件由于长期在外，其表面会出现一定的污垢。如果这些污垢中的含盐量达到一定的程度，加上遇到潮湿的气候，就会出现闪路的现象。因此，不要小看这些污垢，其会大大减低绝缘件的冲击性能，如果遇到电闪雷鸣很容易出现闪路。而且可以发生在一相中，也可以是多相同时发生。闪路现象对于电力工程的建设会造成一定的影响，很容易出现单相接地的问题，在电压急剧升高的前提下，会造成山路现象重复出现，因此对于这一现象要进行有效地防治。

2.3过电压

过电压主要是指在电网的正常运行中会所承受的其他形式的电压，其中包括工频电压、内部过电压等。电网的安全会受到建筑设施，气候条件等影响，其中孤光接地过电压的幅值较高，如果电网的电流量超过一定的范围，就需要采取一定的制止措施，苟泽就会造成配网电力工程的安全程度大大降低。

2.4布线设计存在不足

由于地区发展的不同时期呈现出不同的用电要求，因此对于配电网施工的布线要求也不尽相同。早期的配电网布线主要采用架空线路，接线形式为单端电源供电的树枝状放射式。而新建的工业园区、生活区及商业区等往往采用环形网络供电，有时甚至直接在架空线路上搭线用电，从而影响了用电的安全性和电力系统的管理。此外，前期建设的区域一定程度地存在配电网络基础设计薄弱、技术规范要求不高、基础设施不够完善、转供电能力差、接线复杂及线路老化等问题，使得这些地方用电安全和供电质量难以保证，并给后期电力系统的持续改进造成了困难。

3.解决配网电力工程技术问题的有效措施

施笔者结合自己多年的工作实践和经验，认为要有效解决配网电力工程的技术问题，需要从以下几方面着手：

3.1完善配电网结构，保证供电可靠性具体而言，要完善和加强配电网架，应从以下几方面加以重视：

（1）简化供电电压等级由于电力的输送是从各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的，这就有多次降压过程，会产生多环节的电能损耗，而电能损耗的增加一方面会造成浪费，另一方面对电能质量也产生影响，对电网运行也带来不利。因此如何简化电压等级，减少变电环节是值得研究的。

（2）合理选择配变容载比供电可靠性的一个主要影响因素就是变电站的变压器台数和容量。为此，变电站变压器容量和台数的选择，要依据当地负荷的大小及增长趋势加以合理选择其配变的容载比是反映配网供电能力的重要技术经济指标之一。

3.2采取综合技术措施，认真解决污闪问题配电网安全可靠的关键是解决闪络诱发相间短路及过电压烧毁设备问题

所以必须采取综合技术措施，以求得电网的安全可靠运行。对开关室的支持绝缘子、穿墙套管、刀闸支柱瓷瓶、连杆瓶等，可以加装防污罩。

3.3采取多种技术措施，提高配网的抗雷击能力对于落雷较多的线路，可以采取多种技术措施来提高配网的抗雷击能力

比如可以采用瓷横担代替针式瓷瓶，针式瓷瓶改用瓷横担后，雷击次数会明显减少，只不过瓷横担的机械性能差，对于大档距、大导线线路一般不适用。

4.结束语

总的来讲，随着我国经济的不断发展，给配网电力事业带来了机遇和重任。要在坚持科学态度的基础上，不断完善配电网结构，采取综合技术措施解决污闪问题，切实提高配网的抗雷击能力，提高其转供电能力并不断加强人员的管理，从而满足社会的各方面需求可以相信，随着经济和科技的不断进步，配网电力工程技术将会不断得到新的突破，得到更大的社会效益和经济效益。

【参考文献】

[1]陈钢.试谈电力工程施工中的质量控制[J].中国科技信息，2006（04）.

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关键词：综合自动化控制技术；智能变电站；电力调度

一、综合自动化控制技术概念

（一）综合自动化技术

综合自动化技术是以计算机技术为前提，网络技术作为介质，分层模式作为主要结构，从而进行自我控制来融合多种技术的一种综合性技术。计算机作为基础，在电力调度工作中，需要其进行准确的计算与数据分析，并迅速做出正确的判断，所以要求其功能强大且工作效率高。综合自动化控制技术的辅助技术之一就是通信技术，通过对其的运用来管理整个电网系统，其中包括电力系统的每一个细节，通过这样自动化的控制与管理，避免了人工操作过程中出现的一些情况，提高工作效率。

（二）综合自动化控制技术功能组成

综合自动化控制技术其功能组成包括了两个部分，分别是计算机和单片机两部分。主要作用是保护电力系统正常运行，提高电力系统的工作效率。同时可以自动化控制变电站，定期提交变电站电压报表，自动进行用电调整，尽量减少人工干扰，此外，能够对电力系统中出现的问题迅速寻找出来并解决掉，保证电力系统的安全。

二、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的应用优势

（一）提升供电能力，提高服务的质量的优势

综合自动化控制技术可以对变电器和无功补偿变容器进行流畅而随意的操作与控制，提高电力调度能力，同时为保证服务质量，综合自动化控制技术对变电站内的设备都会有定期的保养，保证其运行良好，降低其出现故障的频率，延长设备使用勖。而且由于变电站使用了自动化控制技术，所以减少了许多工作人员数量，但是同样的也避免了许多人工操作出现的错误，从而提高了服务质量，整体为变电站电力调度工作提高了供电能力。

（二）提升变电站的管理效率的优势

综合自动化控制技术的运用主要依靠计算机和网络，在电量充足的条件下，这些设备都是可以无人管理进行自动化的工作，而且可以24小时不间断的进行，变电站的工作人员主要的职责就是对这些设备进行定时的检查，确保设备无硬件故障问题出现，其管理模式分为两步，第一步是通过计算机迅速且自动化分析和处理出现的问题，提高变电站管理效率，避免出现人工操作时思考问题缓慢的问题。第二步，是在计算机分析结束后，管理人员通过对数据的观察与自身经验知识进行分析和探索，找出第一步的不足，保证变电站的工作质量，通过这两步，可以提升变电站的管理效率。

（三）确保电力系统安全性的优势

由于传统的变电站工作是由人工进行的，所以无法感知设备内部细节处的故障，使得故障没有被及时发现，随着故障越来越严重，最终导致变电站的电力调度和供电工作受到了很大的影响。然而自动化技术可以很好避免这样的事情发生，其寻找问题的速度很快，细微地区的故障都能及时发现并迅速做出最佳决策，采取一定的措施进行解决，避免了故障扩大，保证了电力系统的安全性。同时，综合自动化控制技术在变电站中进行实时监控，在发现问题时，可以迅速有效的通过警报来通知管理人员，使得电力系统的安全性得到进一步的提升。

（四）有效节约成本优势

由于综合自动化控制技术其投入成本不高，且工作时间长工作效率高，可自动进行工作，无需人员介入，所以大大减少了人力的支出，降低了变电站的运营成本，而且还节约了很大一部分的生产成本，随着技术的不断进步与发展，其使用寿命也在不断的延长，使用效率和安全性也在不断的提升，导致其成本一直处于降低趋势。

三、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的具体应用

（一）多台计算机集中式应用

多台计算机集中式应用是指综合自动化技术其对智能变电站的控制是采用多台计算机共同工作，利用计算机其强大的功能进行电力调度的运行和获取数据信息，并进行计算机间的各自分工，对获取的数据信息进行统计和分析，最后集中所有分析结果，并进行自动保护与控制的一种应用模式，这也是智能变电站经常使用的一种控制形式。

（二）分布式结构应用

分布式结构一般适用于低压智能变电站，其与多台计算机集中式结构最大的区别就是增加了计算机数量，在工作过程中，不会集中最后的分析结果进行应用，而是通过将功能与职责各自分工后进入互不干扰，独立完成相应的数据处理的模式，这种应用的优势就在于可以在同一时段处理许多数据而不出现卡死的问题，提升了处理数据的效率，在真个运行模式中，终端系统处于控制全局的位置，并将各个计算机的情况进行总结。

（三）分布分散式结构应用

分布分散结构模式应用在被分成变电站层和间隔层两层的双层次变电站系统中，是一种自动化控制技术，相较于传统的原件和断路器间隔的设计方面，具有一定的创新性，可以全面系统的收集断路器间隔数据。同时以此为前提，成功将保护和控制功能等汇总与于小范围控制单元中，大大节省了电缆线路，并且能减弱电磁干扰，提高传递信息的准确度，就算某些地方出现问题，对整体的运行情况也没有多大的影响。此外，分布分散结构的设置也比较简单，厂家可以提前组装好，有效提高智能变电站建设过程的施工效率，降低其施工难度。要根据变电站的实情来选择运用哪种结构模式，同时有关工作人员要提前做好充分的调研，以节约成本，提高管理效率，减少问题的产生。

四、总结

综上所述，自动化控制技术是未来极有发展前途的重要技术，其不仅可以有效的减少人力的使用降低生产成本，还可以提高电力系统的安全性，但是其在我国电力系统的应用还处于初步发展阶段，需要不断的进步与发展，目前较为广泛的应用于智能变电站电力调度工作中，本文重点分析了综合技术在智能变电站电力调度中的应用优势及其具体应用，旨在提高电力系统的运行效率，避免故障发生，保证变电站正常运营。

参考文献：

[1]宋友文.智能变电站一次设备智能化技术探讨[J].中国电力教育 ，2012（2）.

[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息，2014，17：93-94.

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doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.027

[中图分类号]TM63；TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）22-00-02

当前，自动化技术逐渐走进人们的视线，为人们的生活和生产工作带来了非常大的帮助，在电力系统中，通过自动化技术能够对智能变电站进行合理调度，使得电力分配更加合理，为了推动这项技术的进一步发展，以及提高其在实际工作中的作用，笔者结合自身的工作经验，阐述综合自动化控制技术的优势和应用情况，希望能够为电力系统工作提供一些参考。

1 综合自动化控制技术概述

综合自动化控制技术是由许多技术组合而成，这种技术的实现需要以计算机技术为基础，以网络技术为传播媒介，以分层结构为主要架构，从而实现自身的控制作用。综合自动化控制技术中的计算机一般工作效率较高，在电力调度过程中，能够进行准确的\算和分析，在短时间内能够提供准确的判断。自动化控制技术通过通信技术能够对整个电网进行管理，电力系统中的每一个项目、每一个环节都能包含在内，通过这种控制技术，可以对电力系统进行无人工操作，有效地解决了人工操作过程中一些常见的问题，例如信息传递效率低、判断不准确、反应较慢等。

综合自动化技术系统中的功能模块主要由计算机和单片机组成，这些设备在使用过程中，能够对使电力系统进行合理的保护，信息和数据获取的效率明显提高。此外，这种技术还能直接制作出变电站电压报表，对变电站进行自动控制，自动进行负荷调整，减少人工的干预。对于电力系统中的故障问题也能及时找出并解决，提高了电力系统运行的安全性。

2 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用优势

2.1 供电服务质量优势

先进的自动化控制技术能够减少人工使用，而人工数量减少并不意味着服务质量的降低，通过自动化技术能够实现无功自动控制，这是其最大的优势之一，因为在智能变电站中，通过自动化技术可以对变电器和无功补偿变容器进行任意控制，顺畅度较高，电力调度的能力也就因此提高。同时，这种技术还能对变电站内的设备进行良好的维护，减少设备出现故障的可能性，提高设备的使用寿命，这也是提高供电服务质量的一种表现。由此可以发现，通过综合自动化控制技术能够显著提升供电能力，提高服务的质量。

2.2 管理效率优势

通过该技术还能提高变电站的管理效率，这是因为自动化技术依靠的是计算机和网络技术，这些设备在通电的情况下就可以自行工作，不会出现中断现象，工作人员的工作主要是面对屏幕进行检查，计算机设备处理问题和分析问题的能力较强，其在短时间内做出正确的判断，减少了人工思考、分析的时间，从而提高了变电站管理的效率。同时，调度员在观察数据的过程中，也可以结合自身的知识进行研究，发现其中一些不正确的问题，从而进一步保证变电站的效率性。

2.3 安全保障优势

自动化技术处理问题的速度较快，这也保证了电力系统的安全性，因为在传统的变电站工作中，故障发生之后，一般得不到及时发现，往往在问题比较严重之后才被发现，此时，电力调度和供应工作就会受到影响，而在综合自动化控制技术介入之后，细小的问题和故障能够及时被发现，从而采取措施进行断电保护，避免故障扩大化。此外，自动化技术能够对变电站进行有效监控，在发现问题之后，能够及时报警，通知工作人员，提醒其尽快处理，使得电力系统的安全性明显提升。

2.4 成本节约优势

自动化技术能够有效节约生产成本，这是因为自动化技术的投入并不高，而且，这种技术能够使用较长的时间，在这段时间内一般不需要工作人员介入，这样就减少了人力支出，使得变电站的运营成本大大降低，同时，随着技术的进一步提升，自动化技术的使用寿命和安全性会进一步提升，将来完全可以实现无人操作，这样生产的成本会降至最低。

2.5 人力节约优势

在自动化技术得到使用之后，人力使用数量会得到降低，通过自动化技术完全可以承担数据分析处理、变电站监控、电力调度等工作，工作人员仅需要对一些关键环节进行处理，这样人员的数量会大幅减少，实现了人力资源节约。

3 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的具体应用

3.1 集中式结构应用

通过自动化技术能够对智能变电站进行集中式结构控制，这也是目前使用较多的一种控制形式，在控制过程中，通过计算机的强大功能，对接口进行拓展，从而获得准确的信息，例如获得当前的模拟量。同时，还能对获取的数据进行统计和分析，在获得分析结论之后，对微机进行自动保护和控制。集中式的控制模式并不是靠一台计算机完成，而是通过多台计算机共同工作，每台计算机有自身专有的任务，例如负责监控的计算机会更加注重监控方面的数据获取，注重电流断路器应急处理等。

3.2 分布式结构应用

分布式结构也是一种常用的自动化控制模式，这种模式与集中式结构存在较大的不同，其主要的特点是对原有的功能进行增加，使用的计算机数量更多，系统将功能和职责分配给各台计算机，让各个计算机进行独立工作，终端系统对各个计算机的情况进行汇总，但不进行干预，通过这种结构模式可以对同一时段的众多数据进行有效处理，处理的效率较高，避免系统出现数据卡死的问题。这一结构的自动化技术主要应用在低压变电站中，高压变电站则不适合使用这种模式。

3.3 分布分散式结构应用

这种模式的自动化控制技术主要应用在被分成变电站层、间隔层两层的双层次变电站系统，通过这种结构模式可以实现一定的创新，尤其是在原件与断路器间隔的设计上，系统能够对断路器间隔数据进行系统、全面的采集。并在此基础上，实现保护功能、控制功能等在小范围控制单元上的汇总，有效节约了大量电缆线路的运用，降低了电磁干扰，大大提升了信息传递的精准度，即使在某些部分之间出现故障，也不会使整体运行受到较大影响。同时，分布分散结构的设置十分简便，厂家能够提前组装，降低了智能变电站的建设中的施工难度，对其施工效率的提升也有重要作用。

选择使用何种结构模式的自动化技术，应当根据变电站的实际情况，不能盲目进行选择，因为如果选择不当，不仅会增加使用成本，还会降低管理的效率，增加故障发生率，所以，需要相关技术人员做好事前调研，在充分研究的基础上，选择最适合的自动化控制技术。

总之，综合自动化控制技术是未来社会非常重要的一种技术形式，在众多行业中都会得到广泛的应用，当前我国电力系统中已经开始使用这项技术进行变电站管理，并取得了一定的成效，通过这项技术可以有效提高电力系统的安全性和稳定性，能够减少人工的使用，降低生产的成本，是未来电力行业一个重要的发展趋势，希望相关电力部门能够重视这项技术，并进行进一步研究，提高技术的先进性，为电力事业发展做出新的贡献。

主要参考文献

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中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0166-02

随着国民经济的高速发展，电力供应愈来愈显示出其基础性重要性。智能化控制是我国电网调度发展的方向，因此与之相关的发电、输电、配电所有设备调度自动化基础数据，是电网调度生产指挥、运行分析控制以及各种生产管理工作重要的信息来源，其质量的好坏对于电网的安全、优质、经济运行具有重要的意义，对下一步实现大电网智能调度、分析决策和智能控制将起到关键的作用。济源供电公司目前管理的110kV及以下等级范围内变电站，多为近二十年来建设的设施，其调度基础数据质量远远不能满足电网调度智能化控制的需要，必须进行综合整治工作。

1、电力调度自动化技术应用现状

目前，我国应用的电力调度自动化系统都是采用RISC工作站和POSIX操作系统接口等国际公认标准，主要有以下电力系统调度自动化系统：

1.1 SD-6000能量管理系统

该系统具有统一支撑平台的开放式能力管理功能，采用了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号和气象卫星云图等新技术，具有信息实时性、开放式、分布式和友好的人机界面等特点。SD-6000能量管理系统是当前国内技术先进、功能强大、成熟、可靠的分布式SCADA/EMS/DMS系统。主要应用在广东省调、北京地调、南京地调、郑州市供电局、海南省供电局等地。

1.2 CC-2000电力系统调度自动化系统

该系统采用分布式结构设计和面向对象技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。CC-2000电力调度自动化系统采用将采集的实时数据，数据处理和各种应用按功能分布在不同的ALPHA服务器和工作站节点上的分布式系统，因此个别节点的故障不至于影响到整个系统的正常运行。该技术它具有成熟、可靠、实时性好、通用性等特点,为我国的电力系统安全、可靠、经济运行提供了保障。

1.3 OPEN-2000能量管理系统

该系统是一套集监控和数据采集、自动发电控制、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理系统等各种应用于一体，具有开放型、分布式等特点，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。OPEN-2000能量管理系统是过内外技术先进、性能完善、维护方便、适用面广、稳定性高、具有丰富工程经验的能量管理系统，是国内首次将IEC870－6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。

2、电力调度自动化技术中数据质量现状分析

济源市供电公司目前管理的变电站共有29座，分布于济源市15个乡镇、办事处及有关大型企业。其中110Kv及以下等级范围内变电站有24座，由于各变电站投运时间的不同，受当时理论技术水平、设计指导思想、投资渠道等各种原因影响，上传到电网调度的基础数据质量较差，经常造成数据掌握不及时，各站点数据不统一，上传信息不完整和不可靠等问题，制约了下步实现电网调度智能化控制工程的开展。经现场检查综合分析，问题首先是未能实现基础数据信息的完整上传（主要集中在刀闸位置、变压器中心点位置、容抗器开关等遥信信号方面）；其次是因设备与二次回路缺陷等方面的原因，部分厂站遥测数据存在误差大、数据跳变等现象（主要表现在变压器档位信息、母线电压量测等方面）。

3、改善电力调度自动化数据质量的对策

3.1 需要解决的问题

调度自动化基础数据质量综合整治工作，大力提高调度自动化基础数据的完整性、准确性、一致性、及时性和可靠性水平，工作内容主要包括：

(1)对状态信息采集的完整性、正确性进行核对和试验。状态量信息主要包括：所有断路器、母线刀闸、隔离刀闸、线路侧地刀、变压器中性点地刀、变压器分接头位置、无功补偿装置开关/刀闸（含低压侧）、变压器档位（遥信方式实现）、事故总信号等。

(2)对量测数据采集的完整性、准确性进行核对和检验。量测数据主要包括：各厂站110千伏及以下电压等级线路、母联/旁路开关、主变三侧的有功、无功；变压器档位（遥测方式实现）；母线的电压、频率；无功补偿装置的无功负荷等（含低压侧）。

(3)对电网设备参数的正确性进行核对。电网设备参数包括电网潮流和安全分析计算、稳定计算、保护定值计算、安全校核等应用功能所涉及的有关电网设备参数。

(4)对存在问题的设备进行处缺整改。对数据核查过程中发现的设备缺陷进行及时处理。

3.2 采取的技术措施

为扎实有效开展基础数据整治工作，公司加强整治工作组织，科学制定工作方案，合理安排计划、措施到位及时，按月合理分解任务，确保工作有序开展、有效落实调度自动化基础数据质量综合整治工作方案，共安排对24个站开展基础数据质量综合整治工作，截止到2011年10月底，已按要求全部完成，完成率达到100%。

(1)数据完整性补充。依据上级公司提出的完整性要求，公司认真开展了大量的排查和整改工作，高度重视基础数据的完整性，始终坚持做好基础数据完整性采集工作。

调度管辖范围内的厂站遥信采集覆盖率分别为：断路器遥信采集覆盖率=100%；影响网络拓扑分析结果的隔离刀闸（包括母联刀闸、旁路刀闸等）遥信采集覆盖率=100%；接地刀闸（包括母线地刀，线路地刀，变压器中性点地刀）遥信采集覆盖率≥95%。

调度管辖范围内的厂站遥测采集覆盖率分别为：110kV 及以下厂站的母线电压、线路有功无功、主变有功无功的遥测采集覆盖率=100%；调管范围内自备电厂有功无功出力遥测采集覆盖率=100%。结果表明，在全部已完成整治工作的24个站中，完全满足上述完整性要求。

(2)数据准确性校核。在基础数据准确性校核方面，主要开展了量测数据现场检验和状态信息现场校核工作。按照《河南电网交流采样测量装置运行检验工作管理规定》的要求，根据现场一次设备实际运行状态有区别地开展现场检验和校核。

对于量测数据，若对应的一次设备处于停运状态，严格实行虚负荷检验；若一次设备处于带电运行状态，则严格实行实负荷检验。无论是采取实负荷还是虚负荷校验方式，均要求做到所有上传量测数据的全面校验，并按照不同检验方式形成规范的实负荷或虚负荷检验记录。此外，同时进行量测数据死区设置情况检查，对数据变化死区的设定值超过满量程的千分之五（5‰）的要同步做出修改。

对于状态信息，若对应的一次设备处于停运状态，则进行现场传动试验；若一次设备处于带电运行状态，则与一次设备实际状态逐点进行状态比对，并与省调自动化值班人员逐点核对省调端实际采集状态。

认真开展了厂站状态信息正确性和量测数据准确性校核工作。在工作开展中，认真核对现场一次设备实际状态。此外，我们还严把一次设备检修审批关，切实做到一次设备检修与自动化设备检验工作同步进行。

(3)数据一致性管理。电网模型和设备参数的一致性管理对于电网运行分析控制十分重要。在本次基础数据整治过程中，我公司调通中心远动班、变电检修部保护班通力合作，开展了大量的工作：一是结合电网稳定分析计算和继电保护整定计算工作，对参数信息进行了同步校核；二是结合状态估计计算结果和EMS高级应用程序运行情况，对EMS系统现有模型和参数进行了全面校核；三是针对发现的模型、参数错误或不一致等情况，相关部门及时进行了认真沟通（必要情况下联合相关地调部门开展了参数调查），并根据沟通和调查结果及时对参数库相应信息做出了正确更新。

以上工作为调度参数库信息的准确性和各应用系统参数的一致性提供了良好的保障，实现了电网模型、设备参数的统一管理和分级维护，较好地做到了基础数据的“源端维护、全网共享”，大大提高了基础数据的一致性水平。

通过全面强化运行管理、认真开展电网模型和参数校核、严格落实厂站信息“直采直送”原则、深入规范数据转发程序标准和内容、大力增强现场设备运行可靠性等多措并举，济源地调调度管辖范围内电网模型和参数信息进一步得到校准，现场设备运行可靠性也有了较大程度的进步。此外，通过加强值班维护，济源地调调度自动化系统的整体运行可靠性、模型和参数维护的及时性也得到了进一步的提升。

(4)数据及时性整治。在数据及时性方面，结合我公司调度自动化系统装备现状，积极开展了大量的工作，主要包括：严格落实调度自动化基础数据“直采直送”原则，最大程度上减少基础数据采集和上送环节的时延；认真梳理厂站基建施工、综自改造以及子站设备运行维护方面存在的问题，全面提高自动化设备运行水平；结合设备现状，积极开展技术改造，大力提高自动化系统技术装备水平；大力加强系统运行管理，全面提高电网模型和参数维护的及时性。

4、结语

从实践来看，经过近一年的紧张工作，济源电网基础数据整治工作已圆满结束。总体上工作进展较为顺利，工作质量和成效达到了预期的目标，成绩显著。但我们必须深刻地认识到，在智能电网建设积极推进的大环境下，持续有效地保证和提高基础数据质量，对于电网安全、优质、经济运行有着深远的意义。

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中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）15-0065-01

随着经济的飞速发展，国民生活质量的日渐提高，电以成为所有国民生活的必需品。近年来，电力系统一直是社会发展和国民经济的重要保障，而且得到了快速推进与发展，电力设备得到了一定程度上的改善。与此同时，网络与信息通信技术的飞速发展与普及，电力部门也开始引进一些实用性、实时性、可靠性高的通信技术。电力通信数据网的建设为电力系统提供了重要的数据支撑，也是关键性的基础设施之一。在这样大的发展背景下，县级供电企业的数据信息化建设也开始大力开展。

1 电力通信综合数据网的组成

电力通信综合数据网的组成可以理解为：电力通信网与电力综合数据网的集合体。电力综合数据网包含在电力通信网内。而电力综合数据网又可分为：电力调度数据网和电力综合业务数据网。电力通信网给电力系统和电力部门提供办公与信息交流的平台。办公软件的广泛应用与远程电子表的范围安装，节省了大量的“跑部”时间与抄表时间，可以有效地提高电力部门的工作效率，大幅度减少以前跑部门、跑审批、跑签字、跑公章的时间。正因为有了电力通信综合数据网提供的用电数据、用电高峰时间、用电量大小区域的分类和电耗的分布，时刻把用电的真实数据与信息反映给电力管理部门，才可以让他们做到有效、及时且准确的电力分配与调度，合理的安排电力生产与电力分配，极大地满足各个区域的电力需求和客户的用电要求，也同时节省了电力生产设备的消耗与运维费用。电力通信综合数据网还可实现多种功能及应用。例如：视频会议、视频监控、实时录音、软交换、通信网管等。

2 电力通信综合数据网建设方法

电力通信综合数据网的建设不光给电力部门带来了极大地方便，提高了办公效率，也为客户带来了很大的方便。客户可以通过登录电力部门的网站输入有效地址或者开户名即可即时实时的查询到本户当月的用电信息及电费价格，或者拨打客服热线通过语音对话也可查询详细的用电信息。

首先，电力通信综合数据网的建设要分析其业务需求。电力通信综合数据网主要实现的功能有：视频会议、视频监控、实时录音、软交换、通信网管等。而这些可实现的功能对于数据网的要求也各不相同。比如：视频会议与软交换对于数据网的综合指标要求很高，网络不稳定将造成图像和声音的严重不稳定；丢包率对于实时录音影响较大；视频监控对带宽要求较高。根据上述的内容可以看出，电力通信综合数据网必须具有安全、稳定、可靠等条件，才能达到实现他的功能的要求。

其次，电力通信数据网的建设要选择网络拓扑。比较主流的网络拓扑为星型、双星型、网状型、环型。而这些拓扑也因为其形状的不同，具有不同的可靠性与难简度。星型，结构最简单，维护方便但是可靠性不行；双星型，可靠性高，但是它因为他的环环相扣导致链路特别复杂，要求也高；网状型，结构复杂且维护难度相对较高，但是它具有很高的全网可靠性；环型结构不太适合数据网。而链路也有其独特的优缺点。E1，稳定性能高，但是带宽很小；POS，稳定性高，但是会占用传输主干网的大量资源；以太通道，带宽比较灵活，可以按需分配，但是因为节点太多，故障点也相应增加，同时占用传输资源较多；光纤直连，带宽没有限制，但是受光纤条件限制。综上所述，在选择网络拓扑时，应该根据实际情况，制定出最合适的网络拓扑类型以及链路，这样才能充分实现数据网的功能。根据以上内容我们可以得出一些结论：光纤试用于光缆条件好的地方，且网状类型连接可以更好的发挥光纤的作用；光缆条件有限或者偏远地区，以太方式或者POS方式以双星型结构，双线接入核心站比较适宜；次要的站点，E1直线构建星型网络比较实用。一般构建的网络都是混合型，覆盖区域较大，链路方式较多，所以选取核心站较为重要，适宜选取光纤条件富有的地区，而其他的汇集站点和边缘站点，则根据其站有无下属站接入而选取，边缘站点一般没有下属接入站点，其他的可选取为汇集站点。

第三，电力通信综合数据网中实现数据传输的重要设备是路由器和交换机。它们的特点和性能也各有不同。路由器中有高端与中低端之分。高端路由器路由功能齐全，端口的类型也很多且密度还高，它具有强大的数据交换能力，还能配置关键板卡冗余及电源冗余。而中低端的路由器在密度与交换能力上，远远不如高端路由器，并且一般无法配置关键板卡冗余或者电源冗余。交换机也有高低之分。高端交换机均为三层交换机，路由功能较强且以太端口密度较高。而中低端交换机只具备普通二、三层交换机，没有MPLS VPN功能，不能配置关键卡冗余及电源冗余，而高端交换机可以配置关键卡冗余及电源冗余。通过比较可以看出，不管是从可靠性还是安全性的角度来看，高端路由器和高端交换机都是更加的适合构建网络，而中低端的则不适合。供电企业电力通信综合数据网是属于供电企业的专属网络，不需要与其他网络连接共享，所以可以将IP地址里私有地址作构建网络里的地址。适用的路由协议主要有：OSPF（开放式最短路径优先）、RIP（路由信息协议）、ISIS（中间系统――中间系统）、EIGRP（增强网关内部路由线路协议）。OSPF是专为IP网络锁设计，具有良好的通用性与扩展性；RIP协议因为其扩展性差但实现简单，所以一般只适用于小型网络；ISIS的性能较OSPF略好；EIGRP协议是私有协议，一般不做网络互连。构建MPLS VPN网络时，我们首先要明确知道VPN的类型以及它的协议标准和特点。二层MPLS VPN的协议标准是Martini和Kompella，它技术还不成熟，标准未统一，但是类似于MSTP的二层透明传输功能它却可以提供，正因为这一点，它比较适合点对点业务。而三层MPLS VPN它的技术就比较成熟，也属于标准协议，接入的设备必须具有路由能力，各个站点的IP地址段和网关地址也不同，比较适合于多点对多点的VPN网络。在确定业务需求和了解各个网络的特点之后，选择业务传输方式的时候，针对于技术先进与安全隔离，可以将MPLS VPN选作各项业务的唯一传输方式。综上所述，选择MPLS VPN类型，要根据其特点与利弊来选择更加合适的一种。

第四，电力通信综合数据网构建成功之后，对于网络的可靠性要进行测试。网络的不稳定将影响其可实现的功能，核心节点的故障也会导致系统的故障和瘫痪。对于这类问题，采用两种方法可以解决：一种是提高网络的稳定性，采用快速重路由技术，备份重要路由节点和链路，提高安全性能和可靠性。第二种主要是对核心节点单独失效时使用，在实施第一种方法的同时，在主站侧多设几个路由器，虚拟出一个稳定的网关，这样就可以解决核心节点单独发生故障时的问题，当核心节点故障时，主路由器的业务可由备用路由器处理，这样就可以提高网路的稳定和可靠性。

县级供电企业对数据网络的安全性和可靠性要求较高，所以构建网络时，要对业务特点以及需求进行分析，构建出安全可靠的网络的同时，也要兼顾先进技术，这样才能构建出更加适合县级供电企业电力通信综合数据网。

3 结 语

县级电力企业综合数据网建设对提高我国电力企业的信息化水平，促进我国自动化和信息化发展具有重要的作用。本文详细的介绍了电力企业综合数据网的组成，并根据作者的实践经验详细论述了建设电力企业综合数据网的方法，对促进我国电力系统信息化和自动化发展具有重要的理论和现实意义。

篇8

目前，随着我国经济的发展，电力行业随之不断地发展与壮大，电力通信网络由传统传输网络逐步向多业务承载网络进行演变。电力综合数据通信网络主要用于承载电力生产管理区和管理信息区的数据业务。随着智能电网的提出，电力数据通信网络将迅速发展，给电力综合数据通信网的设计带来一定的难度和挑战。因此，如何做好电力项目综合数据通信网的设计工作具有明显的意义。本文结合某地区电力项目实践，主要论述了电力项目综合数据通信网的设计要点。

一、项目概述

某省电力综合数据通信网按分层体系设计，分为核心层、骨干层、汇聚层和接入层。骨干网包括核心层和骨干层，采用 IP over DWDM+ATM PVC技术体制。地区网由骨干节点、汇聚节点及接入节点组成，利用千兆以太网路由器组网，采用 IP/MPLS技术。根据《电力二次系统安全防护规定》，综合业务与调度业务之间需物理隔离，不同安全级别的综合业务需逻辑隔离。因此，采用基于BGP/MPLS VPN的技术，对不同综合业务划分不同的VPN，在业务接入节点则用VLAN（ 虚拟局域网） 技术实现逻辑隔离。本文针对地区城域网的设计进行论述。

二、网络设计

2.1 网络拓扑

设计地区电力城域网的网络拓扑时，主要考虑：（1）IP数据流向。变电站的数据业务流向多为纵向，横向业务较少。（2）传输链路。地区通信网传输系统的充裕程度、可靠程度是部分节点拓扑结构的重要制约因素。（3）节点的地理位置。需考虑节点之间的相互地理位置关系及光缆资源。（4）网络的可靠性和冗余性要求。重要节点至少满足N-1原则。某地区网包括骨干节点及覆盖该地区2012年规划范围内所有220kV/110kV变电站和供电所节点，共有1个骨干层节点、10个汇聚层节点、36个接入节点。

2.2 路由协议设计

该省电力数据通信网对外呈现为一个统一、独立的自治域，各地市数据网为二级域，该地区网延用省网统一自治域号 64512。在自治域内，采用I-SIS协议作为自治系统内部的路由，而对于MPLS VPN 的路由交换采用 BGP-4协议，在接入层则采用 静态路由协议。该地区网路由域分成3个区域，区 域内的路由通过Level-1或 Level-2路由器管理，区域间的路由通过Level-2路由器管理。路由器由SYSID来唯一标识，同一区域路由器的区域ID相同。为减少路由上的不必要开销，保证路由表的稳定，在各区域边界路由器ARB上进行路由汇总。

由于MPLS VPN要求PE路由器之间建立IBGP连接，而数量众多的PE路由器决定了IBGP 会话很多。为解决IBGP的全连接性问题，采用分布式BGP路由反射器RR（Route Reflector），以减少IBGP会话的数量。BGP采用分层结构，设置二级RR，省级骨干网两台核心M120设为全网VPN-IPv4的一级RR；该地区骨干路由器M120和某变电站汇聚节点的M10i设为二级RR。所有的PE与两台BGP RR之间建立IBGP连接，BGP RR之间建立IBGP连接。

2.3 IP 地址规划

主要对地区城域网中路由设备Loopback、城域网链路互连、交换机网管、VPN业务等的 IP 地址进行规划。目前，该省电力数据通信网IP地址选用RFC1597文档的私有A类IP地址中的1个B类地址空间，并作IP地址保存。根据唯一性、连续性、可扩展性及灵活性等原则，对IP地址作出详细规划。每个地区分配的IP地址空间是40个C类地址。其中，8个C类地址作为设备地址，32个C类地址作为互联地址及业务地址。

三、VPN 部署及业务接入

3.1 MPLS VPN的部署

基于MPLS的VPN有3类： MPLS L3 VPN、MPLS L2 VPN及VPLS。MPLS L3 VPN通过IBGP 协议承载携带标签的VPN路由信息，此时MPLS构成的VPN不是以完全透明的方式传输客户端的流量。MPLS L2 VPN不能满足点对多点的应用，而VPLS可通过模拟局域网交换机来构架客户端基于L2交换的VPN网络，VPLS相对于MPLS L3 VPN而言，无需介入用户路由，对用户完全透明。根据国内IP城域网的建设经验，该地区电力数据通信网部署具有较好扩展性的MPLS L3 VPN，所有路由器设为PE，交换机设为CE。PE和CE之间的路由器协议采用静态路由，在必要情况下部署动态路由。

3.2 业务接入方案

该地区电力数据通信网业务接入类型包括地区调度中心接入、厂站接入、供电所接入，各节点应用系统接入方案主要考虑MPLS VPN的部署和接入设备的配置。各节点接入应用系统通过各自的应用路由器和交换机接到节点的接入交换机 H3C-3600，各应用系统归属于独立的VLAN，应用系统工作站的网关地址设为路由器（PE）的端口地址。

四、应用中的MTU问题分析4.1 MTU（ 最大传输单元）

MTU指通信协议的某一层上面所能通过的最大数据报大小。而 PMTU（路径最大传输单元）则是从源点到目的点的路径上无需 分片的数据报的最大值，等于路径上每一跳的MTU之中的最小值。以下是几个与MTU相关的数值：

（1）1518。根据以太网传输电气方面的限制，以太网帧最大不超过1518B。即路由器的接口MTU不应小于1518B，才能保证不分片传输。

（2）1 5 0 0。E t h e r n e t I I帧的结构为DMAC+SMAC+Type+Data+CRC，以太网承载上层IP协议的Data域等于最大的帧减去14B的帧头和4B的帧尾CRC。即IP协议的MTU=1518-14-4，这就是以太网信息包最大值，也是默认值。

（3）1472。可以不分片发送的最大包长等于IP协议的MTU减去IP头和ICMP头（即1500-20-8=1472），这就是在VPN下使用ping测试的最大值。当终端机能在不分片的情况下 ping通1472字节的包时，说明网络通信正常。

4.2 实例分析

在220kVA变电站J6350接入MIS内网时，出现了ping测试正常但应用系统无法正常访问的问题，而该变J6350互联的220kV变电站M10i可正常访问内网。其主要原因是PMTUD 过程失败。PMTUD故障主要是ICMP不可达造成，当本机的MTU大于路由器网关的MTU时，路由器不能正确发送ICMP消息，原始主机的PMTUD失败。主机无法发现需要减小的包，上层协议继续尝试发送大包，造成大包被丢弃，业务访问不正常。

通过资料分析得知，M10i路由器GE接口和FE接口的MTU 默认值为1514，最大值为9192；而J6350路由器的FE接口的MTU默认值和最大值均为1518。当J6350与M10i互连时，需保证两端接口的MTU值一致。Juniper的M系列路由器具有vrf-mtu-check的功能，默认情况下是不启用的。当主机发送不分片的大包时，该命令用于发送ICMP信息给主机，提示主机需对IP包进行分片传送，以完成PMTUD过程。因此，在M10i上配置vrf-mtu-check后，解决了问题，应用系统访问正常。

五、结束语

综上所述，本文就某地区电力项目综合数据通信网的设计探讨，通过项目建成了以光纤网络、IP/MPLS 传输方式、覆盖地区分析得知，在此业务平台上，成功地集成了数据、视频等多种业务，取得了很好的效果，旨在为电力公司提供参考与借鉴。

篇9

中图分类号：F407文献标识码： A

农村经济的快速发展使越来越多的农村居民享受到家用电器所带来的便捷生活。然而千瓦级以上的电器大量使用，也使农村用电需求的节节攀升。加上许多地区电力设施的落后，造成农村电压不够稳定。这不得不使农村居民的生活质量大打折扣，关于低电压现象的投诉日益增多，由之造成的不满也不利于和谐社会的建设。因此，如何治理农村“低电压”，提高电能质量水平，就成了民生问题和发展农村经济的当务之急，更是构建社会主义新农村中的重要一环。我国之前的农网改造技术相对落后，改善电能质量水平方案和技术相对单一。

1农村低电压原因分析

1.1技术原因

在对农村“低电压”原因实地调查和研究分析后发现，高峰时段电压偏低的现象确实存在于部分农村低压地区，个别地区甚至连正常供电都难以保障。以季节划分，夏季为这种现象的高发期。这主要是因为夏季是全年用电的高峰期，负荷电流超出了平时的水平，最终导致配变重载或超载，尤其是配变负荷三相不平衡的出现。空调等制冷设备的集中使用是配变负荷达到高峰值的直接原因，因此电压不稳定的现象十分频繁。除人为用电原因外，地形狭长的农村地形和不够集中的村落分布，使部分10千伏线路的供电半径增加，造成部分线径较细的线路或负荷偏重。因此，要解决现在部分农村的“低电压”和电能质量过低的困境，必须从以下几个方面入手。

（1）配电变压器容量不足

由于建设进度较慢，建设水平不高，我国农村的配电变压器相对城市普遍偏小。加上农村经济发展迅速，农民的生活水平的不断攀升，导致农村配变无法适应急速提升的农村电力消耗，在越来越多的高功率电器的普遍使用中已经超负荷运作，因此农村电压过低的现象才会频繁发生。只有重新更换大容量的设备，提升其配电变压能力，才能够应对用电高峰期。

（2）三相不平衡的问题普遍存在

农村地区在装电表的时候，供电所通常缺少对三相负荷的使用情况进行具体分析，欠缺考虑。居民的两相表的安装不够严谨。同时单相农机的使用也加剧了电压降低和三相不平衡的现象。这都是在应对农村“低电压”时的需要详细考虑的问题。

（3）电路使用年限过长，导线线径小，电能效率低

我国农村建设电网的时间比较久远，再加上缺乏足够专业人员，维护工作没有到位，改造滞后。这些共同加剧了电路的老化速度，随之带来的各种损耗使农网电压极不稳定。

（4）电源点缺乏合理布局，供电半径超过适用范围

部分电源点受制于投资成本和地理条件，布局不够合理。个别地区10kV供电半径过长，造成末端电压偏低。例如，部分乡镇村居在建设时考虑不充分，缺乏长远眼光，建设过程中乱象丛生，最终导致民房过于密集，部分台区离负荷中心过远，增加了低压供电半径，引起末端电压偏低。

1.2管理原因

（1）改造难度大，用电量激增

除了技术上的难题，农村电网管理难度高也是一个不能忽略的因素。复杂的电网结构给线路架设增添了不小的困难，加上管理人员的缺乏，使得农村电网的管理建设举步维艰。农村电网管理以及“低电压”现象在电网体系中长时间得不到重视，进一步加大了农村用电的问题和隐患。与此同时，不断增多的功率电器，也加剧了农村用电供需的矛盾。

（2）缺乏有效及时的管理机制

“低电压”现象的检测标准和系统管理在我国农村迟迟未能完善，因此难以对“低电压”进行科学分析。农村急需建立系统的电网数据检测和分析制度，来使农村“低电压”现象的管理工作科学化，使治理方案的执行高效化。

2农村低电压的具体治理措施

2.1技术手段

依据农网实际状况，以改善农村低压客户的电压质量为中心，协调中低压互补，从而优化电网无功补偿能力，使电压在稳定条件下工作。然后在农村部分地区大力建设综合补偿网络，为无功优化提供技术支持。最后要对10kV线路、配电变压器低压侧进行优化补偿，确定无功补偿设备的安装位置及容量，实现线路末端电压的提升，促进电压的稳定。有如下几个方面。

（1）增大线路的导线截面，缩短低压线路供电半径

我国山岭台区的农网改造普遍落后，建设标准过低，对此可以适当减少低压线路供电半径，加长10 kV线路的长度，加大导线横截面。在这些地区进行大面积更换线路导线，同时保证导线截面大于50mm2。针对个别低压线路负荷分散、供电半径长的问题，可以采取安装低压调压设备的方法。

（2）提高设计标准，合理规划配电变压器布点

在一些山岭区及部分未进行农网改造的“低电压”台区，可以适当增加配变布点。而针对负荷较小、相对集中的山区，则采取单相变压器供电的方法。如果部分客户居住分散，难以进行电源的统一布点，就应该以低压调压器进行调压的方式来供电，从而改善“低电压”现象。

（3）在“低电压”区增设无功补偿装置

在治理农村“低电压”现象时要以改善农村低压客户端的用电质量作为中心，并根据每个地区的情况区别对待，以中低压协调的方式对电网电压进行补偿。为此，应在部分农村地区安装无功优化补偿装置，一方面，可以在感性负荷密集地区建设集中式自动无功补偿站；另一方面，还要对线路末端的电压进行调节，对供电半径超过15 km的10 kV线按需配备线路调压器。通过以上方法，可以有效提高10 kV线路末端电压质量。

2.2管理手段

（1）加强中低压配网的运行管理，增加配变的巡视次数和检查力度。对电压情况进行实时监查，及时调整配电变压器的分接头。停电检修计划的制定要与线路及配变地区结合起来，根据农村不同的季节特点做出应变。

（2）重点关注低压用户的用电需求，尽力避免三相不平衡发生。加大对低压用户报装接电的管理、充分分析营销数据，合理制定装接容量。结合营销流程，对单相用户所接相别进行清晰分类，对分相用电量进行量化分析，结合现场数据测量，对单相用户所接相别做出及时更改，最终实现对三相不平衡问题的控制。

（3）为低压用户提供优质服务，努力减少居民关于“低电压”问题的投诉。

可以采取建立居民联系卡机制，安排专职人员负责在居民间进行联系和回访，第一时间了解居民供电的难题，确定具体解决时间，最大程度地降低居民的不满，及时帮助用户摆脱“低电压”所造成的不便。

3结束语

电力工程是民生建设的重要部分，直接关系到居民的生活质量。因此“低电压”问题的解决必须得到高度关注。农村用电负荷的剧增，是使得“低电压”现象在多地区反复出现的直接原因。只有坚决依照规划，从技术手段和管理手段两个方面全面落实综合治理的各项工作，才能够促进农村电网工程改造有序进行。同时建立农村“低电压”综合治理工作的常态机制和专项工作，保障实地考察和及时回访。只有技术和管理双管齐下，才能遏制“低电压”频繁出现，优化农网供电服务水平。

参考文献：

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.180

1 儒岩变电站基本情况

110kV儒岩变电站位于梧州市市郊，占地约2200平方米，变压器容量2×31.5MVA，三个电压等级，110kV配电装置室外布置，35kV及10kV配电装置室内布置。儒岩变电站站址所在地土质主要为泥质沙岩，土壤电阻率在站确植疾痪匀，在320-600Ω・m之间变化，而且受季节气候干燥变化影响较大。

综合考虑架空避雷线和主变中性点分流因素及变电站综合自动化系统对接地电阻的要求，设计要求变电站接地网接地电阻为0.5Ω。儒岩变电站站内接地网按施工图纸施工完毕后，实测接地电阻为3.3Ω，不能满足0.5Ω的设计要求。

2 利用外扩电解地极降低接地网电阻

儒岩变电站的土壤电阻率在320-600Ω・m之间，如果要达到设计0.5Ω的要求，采用传统向外扩展接地网的方法，根据行业标准《交流电气装置的接地》的计算方法，需要向外扩展接地网约21万平方米，从经济上，技术上都不可取，不符合科学的发展观。

采用打深井配合使用降阻剂的方法，从经验来看，效果并不明显。

使用外扩电解地极组的方法，只需要22支电解电极，比较少的占地就可能能满足要求。外扩电解地极组包括四个部分：电解地极、接地线、离子回填料、阴极补偿装置等。

2.1 电解地极

电解地极为铜管或塑料管，直径65mm，管长1.5m，管内装有离子化合物，管的两端各有3个呼吸排泄孔。

电解地极埋于地下0.8m，电解地极上面回填离子回填料，电解地极通过呼吸排泄孔吸收土壤中的水分，使电解地极内的离子化合物变为电解质溶液，电解质溶液从呼吸排泄孔排出，在离子回填料的吸取作用下，均匀的流入土壤，在土壤中形成了成片导电良好的电解质土壤，从而形成了一个良好的电解质导电通道，大大的降低原来土壤电阻率，达到降低接地电阻的目的。

电解地极的设计有效期按管内离子化合物数量及呼吸排泄孔大小、数量，以及电解质溶液排出速度，设计寿命为10年。

儒岩变电站所需电解地极数量n：

可按以下经验公式计算：

n=1/[（1/R1）×R×K]

其中：

R为设计要求接地电阻值，R=0.5Ω；

R1为1套电解地极电阻值，R1≈0.08ρ，儒岩变电站的土壤电阻率在320～600Ω・m之间，为可靠起见，并考虑季节变化干燥对土壤电阻率的影响，ρ取600Ω・m；

K为电解地极效应系数，

当 ρ

当 200≤ρ

当 500≤ρ

当 ρ≥1000Ω・m 时，K取5，

固K取4.5；

n=1/[（1/R1）×R×K]

=1/{[1/（0.08×600）]×0.5×4.5}

=21.3

n取22，也就是，儒岩变电站所需电解地极数量为22组。

2.2 接地线

接地线采用50×5mm镀锌扁钢，作用是把电解地极连接起来并与变电站站内接地网连接起来。儒岩变电站22组电解地极分为4段分别与站内接地网连接，电解地极与电解地极之间距离约为30m，4段电解地极的接地线总长度约为700m。

2.3 离子回填料

离子回填料作用是把电解地极中的电解质溶液从管中吸出来，另一方面，离子回填料本身电阻率只用8Ω・m，起改善土壤电阻率的作用，加强电解地极与大地的有效接触。

2.4 阴极补偿装置

儒岩变电站设计了两套阴极补偿装置，以补充电子，从而减缓金属构件的腐蚀速度，达到较好电化学防腐效果。

儒岩变电站外扩电解地极工程施工完毕后，实测接地电阻为0.75Ω，接近了0.5Ω的设计要求值，但还没有满足设计要求，需采取其他措施以防止接触电位差、跨步电位差触电及防止综合自动化系统等弱电设备受雷击或反击损坏。

3 采取绝缘措施防止接触电位差、跨步电位差触电

儒岩变电站接地网电阻已经达到0.75Ω，接近了设计要求，为了降低成本，不再采取措施减小接地电阻，为了防止接触电位差、跨步电位差触电，可采用均压、绝缘等技术措施。儒岩变电站接地网本身已经设计了方孔等间距均压带，因而这里着重考虑采用绝缘技术防止接触电位差、跨步电位差触电。

为了防止接触电位差、跨步电位差触电，儒岩变电站在110 kV隔离开关及断路器铺设了沥青操作平台，站内道路也使用沥青路面，35kV、10kV开关柜前铺设绝缘垫。

4 采取均压措施防止弱电设备受雷击或反击损坏

弱电设备比较容易受雷击或反击而导致损坏，有效防止弱电设备比较容易受雷击或反击而导致损坏的方法，除了尽量减小接地网接地电阻之外，均压、屏蔽、限幅、隔离等技术也很有效。儒岩变电站接地网电阻以达到0.75Ω，接近了设计要求，如果再继续减小接地电阻，将要投入比较大的成本；而另一方面，屏蔽、限幅、隔离等技术措施，弱电设备的生产厂家已经考虑得比较充分，因而儒岩变电站防止弱电设备受雷击或反击损坏的技术措施就着重放在对整个变电站接地网的均压上。

为了达到均压目的，儒岩变电站设计了一个二次接地环网，二次接地环网由四部分组成：主控室接地环网、35kV及10kV高压开关柜接地环网、高压开关站接地环网、各接地环网之间的联络线。

弱电设备的机箱、隔离变压器的外壳、二次电缆及通讯电缆的屏蔽层铠装层、电压互感器及电流互感器的二次侧接地等都接在二次接地环网上，使得所有的弱电设备处于一个等电位，从而有效地防止雷击或反击的损坏。

5 结语

儒岩变电站为变电站接地网接地电阻综合处理提供了一种成功模式：首先采用外扩电解地极降到0.75Ω，接近了设计值0.5Ω；然后，采取绝缘措施防止接触电位差、跨步电位差触电，采取均压措施防止弱电设备受雷击或反击损坏，既节省了投资，又能满足运行要求。

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Abstract: based on the subway station, the mechanical and electrical installation project pipeline construction management and comprehensive technology actual construction paper summarizes and analyzes the comprehensive pipeline construction and installation of introduced the subway has been applied in the construction.

Keywords: comprehensive pipe line; Mechanical and electrical installation; Construction management and technology

中图分类号： TU71文献标识码：A 文章编号：

引言：地铁站电气安装工程大部分作业内容属于地下建筑工程，由于建筑结构的原因，建筑空间是有限的，专业管线包括（给排水、消防供水管道，通风，空调，制冷冷却水，电力照明，气体灭火，消防无线通信信号，高电压供电，屏蔽门等）。每个系统都有相应的技术和程序，也不能盲目追求高，足够的维修空间，离开安全隐患；如何使整个地铁工程综合管线施工，合理安排，达到尽可能全面的管道设计使用功能的同时，既美观又便于操作维修后，做好综合管线安装工程施工管理和技术指导，尤其重要的是，应该从以下几方面的机电一体化管道安装工作。

一、各管线优化工作

施工前，使用设计图和计算机技术，机电工程专业线位置的每个专业深化设计，施工工艺及合理安排，力争最大限度地实现设计和施工的合理结合，有效地协调各电器和专业活动，以满足施工，监督实施和设计要求，实现了工程质量和综合效益最大化。首先确定最佳范围和计划的项目，早期组织人员熟悉图纸，深入现场调查，了解土木工程结构施工进度，优化工作准备；在此基础上，联系专业建设单位，设计单位，监理单位及其他有关各方的综合管线特别联合审查图纸，需求，路径和建议，解决方案；在各自的专业管道由各自的专业分别优化电子版本的集成线路图，包括海拔、路径、直径、保温层厚度和其他重要信息；然后总结了各种专业管道布置图，根据工艺要求，管道布置原理，结合空间位置等因素，合理安排管道疏，对整个机电工程专业管线深化设计；开始的讨论，得出最终确定综合管线施工图纸，颁发的施工队施工作业。

二、施工工序的安排

工程开工前，项目总工程师主持项目协调会议，分析困难的位置及问题，深化总体安排过程和综合管线技术。施工工序安排，根据管道直径“小”，“难”等布局原则，综合管线建设；在该地区的管道，从顶部向底部，严格控制海拔同时施工，还应考虑到随后的过程。提供合理的操作空间，方便后面的建设条件。交叉引用“管水电工，让风管，管道松管，压力管道无压管，一般管道允许功率管”调整，确定合理的施工顺序，保证施工质量和安全性的同时，保证管线的布局整齐美观，安装合格，这本身也对工程进展促进保障。积极执行程序的衔接工作，如设备室内装饰专业在砌体墙，专业的安装应及时提供管道嵌入图和孔的墙体安装；完成专业应及时墙设备，管线预埋，然后专业装饰墙面的处理。在吊顶内管道敷设完成之前，在天花板上，如果该设备是在天花板嵌入，和专业装修同步建设；专业的安装施工，严格按照接口结构。

三、综合管线施工布置及关键控制点

1）管道伸缩手柄：管道不再设置膨胀接头，金属软管，伸缩管的电气管道，金属软地面，风管采用阻燃帆布软基。管道穿越变形缝，伸缩缝应设置，确保有足够的伸缩余量；伸缩缝设置伸缩缝的间距和长度与专业相关的法规。

2）线导致引进堵：管道壁或进口箱与保护套管，小管道（电气）直接与耐火粘土堵塞；大型管道密集包装材料，耐火粘土封堵端头，端安装防坠保护支架。

3）管道控制阀安装：水系统管道阀门安装操作方便操作和维修；空气系统管道阀门主要消防阀，空气阀，防火阀和空气阀有气流方向的要求，安装方向和气流方向，同时确保操作手柄动作不受影响，有布线和操作空间。

4）铁路线电缆跟踪处理原则：原则，避免铁路包装

位于沿轨道，低嵌入不锈钢外壳（确保交通不影响）；也可以但不沿轨道顶部铺设，顶部安装特别加固，确保抗震，电缆不允许联合维修点。

5）轨道区综合管线的空间位置严格，涉及驾驶安全；施工安装前，根据设计图纸进行测量，不侵限案件根据图纸，结构调整支持入侵限制或采取其他措施调整；禁止侵限，且安装牢固，抗震。

6）地铁入口和管道：引进导致防水刚性外壳，外壳采用膨胀水泥灌浆防渗堵；电缆铺设完成使用膨胀防火密封胶密封或聚氨酯泡沫防水堵漏或油麻地沥青封堵，封堵完成后做试验，无渗漏。

7）压力管道推力，尽量不要直接作用在结构柱；考虑到安全，通过综合管架系统传导到最常见的结构柱承受。

8）安装的接线盒，明包装结合，避免过度交叉；手动报警按钮，报警，报警设备的底部箱应安装；消火栓箱内置（背后的墙体达到防火要求），电力分配，控制箱安装，同一类型的，同一位置时，安装方侧，海拔团结；身体远离墙壁安装，符合较低的进出。

9）楼梯上方的空间较小的管道，管道布置空间是特别拥挤，施工前要现场查看，测绘，测绘，剖面，空间布局，指导安装，有必要设计调整改造方案，保证整体效果和管道功能。

10）设备区走廊管道相对集中，综合管线综合悬挂系统的共同框架的敷设安装，安装前应力计算，确定挂衣架系统规格，产品加工，镀锌加工，装配方便，牢固可靠。

11）设备区走廊管道相对集中，在综合管线安装防火挡烟的后续行动，特别是安装后不能阻挡位置，密封成型后的管道安装，消防烟阻断及时跟进并有效，管道安装完成后的总泄漏检查失踪火灾烟气，确保它不漏烟烟雾。

12）安装成品保护防止损坏防腐层的关注；管道安装完成后从顶部向底部防止污染，保温，隔热层是安装牢固，填充密度，保证隔热效果。

13）车站控制室，信号设备，通信设备室，控制室，公共安全控制室等重要设备静电地板槽安排在通信信号专业为主，采用封闭式线槽上下2层，电源，信号线槽分开，布局，避免静电地板支撑的位置；其他专业的接口电缆严格区分的电源，信号电缆敷设或单独共槽穿管敷设，牢固地固定，垂直和水平，严禁私拉乱拉；进口通道和控制柜电缆防火密封。

14）灯、电源配电箱应不高于水（尤其是水管接头管阀不应低于或接近电气设施，如有必要，调整位置）；管道膨胀节至少可以拆卸方便，便于维修操作阀。

15）通风系统回风不应设置在配电柜配电设施，避免冷凝水的影响，设备安全运行。广州地铁三号线的第一部分和通过站综合管道安装施工。项目部给予足够的重视，加强了综合管线的施工管理及技术指导，建设中的作用。

结束语：

地铁站机电安装工程综合管线布置涉及各种专业，需要更协调的能源投入，了解综合管线布置的原则和技术要求，给予高度重视，做好施工管理和技术指导，为综合管线施工做的更好，提高施工质量，避免返工，提高效率，确保操作安全、维护方便。

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Abstract: along with the power system and the deepening of the reform of the management mechanism, electric power marketing work with each passing day by the attention of people, facing new challenges, the power system of electric power measure working became power work concerned focus. This paper emphasizes on the electric energy measurement device the integrated error reasons and puts forward the integrated error reducing energy metering device measures.

Keywords: electricity measurement; Measurement device; Error; measures

中图分类号:R363.1+24文献标识码：A 文章编号：

一 电能表的基本概述

电能表是用来测量电能的仪表，按结构和工作原理可分为感应式、电子式和机电一体式电能表，其中电子式电能表又可进一步分为全电子式和机电脉冲式电能表。感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘的轴(蜗杆)带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间量累积的过程，因此感应式电能表的好处就是直观，动态连续，停电不丢数据；电子式电能表通过对用户供电电压和负载电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能。电子式电能表计量精度高、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多。电能表作为当前电能计量和经济结算的主要工具，它的准确与否直接关系到电力企业与用户的经济利益，因此了解电能表计量误差产生的原因，并对其进行误差调整显得十分重要。

二 电能计量装置分析及存在问题

电能计量装置包括电能表、互感器、二次接线三部分,其误差亦由这三部分的误差组成,统称为综合误差,即为电能表误差、互感器合成误差、电压互感器二次导线压降引起的误差三者的代数和。可以用下式表示:

γ=γb +γh +γd

式中γb―――电能表的相对误差,

γh―――互感器合成误差,

γd―――电压互感器二次导线压降引起的误差,

(一)电能表选型及使用不当引起的误差

1.为了保证电能计量装置准确地测量电能,必须按照有关规程要求,合理选择电能表的型式、电压等级、基本电流、最大额定电流以及准确度等级。对于月平均用电量在100万kW.h以上的Ⅱ类高压计费用户,应采用0.2级的电压、电流互感器,0.5级的有功电能表及2.0级无功电能表。在实际运行中,若用户的负荷电流变化幅度较大或实际使用电流经常小于电流互感器额定一次电流的30,长期运行于较低载负荷点,会造成计量误差,应采用宽负载电能表。

2.用三相三线电能表测量三相四线电能将引起附加误差。由于三相负载不平衡,中性点普遍有电流存在,而Ib=In-Ia-Ic所以,缺少电流Ib所消耗的功率,引起附加误差。

(二)电流互感器选用不当引起的误差

1.电流互感器二次容量的选择。接入电流互感器的二次负荷包括电能表电流线圈阻抗、外接导线电阻、接触电阻。所以,在选择电流互感器时,应从三方面考虑二次容量大小,通过选用电流回路负荷阻抗较小的表计,如电子式电能表来满足二次容量的要求,必要时还可利用降低外接导线电阻的方法。

2.由于一次电流通过电流互感器一次绕组时,要使二次绕组产生感应电动势,必须消耗一部分电流I0来励磁,使铁芯产生磁通。电流互感器的误差是由铁芯所消耗的励磁安匝引起的。电流互感器误差取决于互感器的比差、角差,而比差、角差又与外接负载阻抗Zb、铁芯导磁率μ、铁芯阻抗角α,铁芯损耗电量角φ有关。由互感器电流特性曲线、负荷特性曲线和误差特性表可见,二次负荷要控制在25~100之间,一次电流为其额定值60左右,至少不得低于30,才能使电流互感器运行在最优状态,从而降低电流互感器误差。

(三)二次接线不合理引起的误差

电压互感器二次回路电压降是二次接线引起电能计量装置综合误差的又一主要原因。电压互感器二次回路压降产生原因有以下因素:(1)二次回路连接电缆;(2)端子接触电阻;隔离开关辅助触点、(3)中间继电器接触电阻(4)断路器、熔断器的接触电阻。以及电压互感器的负载电流通过二次连接导线及串接点的接触电阻时也会产生电压降,这样加在负载上的电压就不等于电压互感器二次线圈电压,因此产生计量误差。根据《电能计量装置技术管理规程》DL448-

2000规定,对于Ⅰ、Ⅱ类计费电能计量装置,电压互感器的二次压降不大于额定二次电压的0.2,其他计量装置,则应不大于额定电压的0.5。

三 降低电能计量装置综合误差的措施

(一)根据计量规程要求,完善计量装置设置

1.选择高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展,现在多功能电子表已日趋完善,其误差较为稳定,且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功,正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能,且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。

2.根据电流、电压互感器的误差,合理组合配对,使互感器合成误差尽可能小。配对原则是尽可能配用电流互感器和电压互感器的比差符号相反,大小相等,角差符号相同,大小相等。这样,互感器的合成误差基本可以忽略,只需根据互感器二次压降误差配合电能表本身误差作调整,便可最大限度降低计量装置综合误差。

3.电压互感器二次导线的选择。根据互感器二次回路的实际情况选择二次导线的截面和长度。在一定负载下,给定电缆截面面积,在规定电压降下,给定导线长度,导线截面积至少不少于2.5mm2。

4.电流互感器二次回路导线截面积最小值为4mm2,且中间不得有接头,导线经转动部分处应留有足够的长度。在投产前,必须测量电流、电压互感器的实际二次负荷,使之在互感器标定的额定负荷之内。

5.对35kV以上的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点,但可装设熔断器,对35kV及以下的计费用电压互感器二次回路,应不装设隔离开关辅助触点和熔断器。电流、电压回路应设专用二次回路,不与保护、测量同回路。

(二)采用正确的计量方式,减少计量误差

1.对接入中性点绝缘系统的电能计量装置,应采用三相三线制电能表,其2台电流互感器二次绕组宜采用四线连线;对三相四线制的电能计量装置,其3台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采用四线连接,若公共线断开或一相电流互感器极性相反,会影响计量,且进行现场检验时,采用单相法每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致,给测试工作带来困难,且造成测量误差。

2.对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器,及时读取失压记录,作为计量人员追补电量的依据。

(三)合理选择和管理电能计量装置

在实际计量装置中，电能表的误差可以在负荷点下将其误差调至最小，而互感器合成误差和电压互感器二次导线压降引起的误差均实际二次回路的运行参数有关，可通过对相关参数的调整降低其误差。电流互感器、电压互感器的合成误差在额定二次负荷范围内均可用准确度来控制。而电压互感器二次导线压降所造成的误差，在综合误差中也占有相当的比例，可以通过电能表、互感器的合理选择来补偿，从而降低计量装置的综合误差。此外，要降低计量综合误差，在新投运和改造的计量装置选型上，要求电能表、互感器都必须符合电能计量装置技术管理规程要求，按负荷类别选取适当的准确度等级，并在投产前做好各项测试工作，在以后的运行管理中，还要根据规程规定进行周期检验和轮换制度。

(四)采用电压误差补偿装置

如果电压互感器二次回路的负荷导纳变化范围不大,可采用电压误差补偿器,补偿二次导线电压引起的比差和角差。

开展计量装置综合误差分析

简单来说，误差调整就是平时大家所说的表走快走慢时，对表进行调整。从专业的角度说，就没那么简单。调整时，既要考虑电流负载的实际情况，又要考虑电压、频率等相应情况，

如果是三相表还要考虑平衡问题，才能把误差调至规定范围内。对接入中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相三线制电能表，其二台电流互感器二次绕组宜采用四线连线；对三

相四线制的电能计量装置，其三台电流互感器二次绕组与电能表之间宜采用六线边线。如采

用四线连接，若公共线断开或一相电流互感器极性相反，则会影响计量，且在进行互感器检

验时，采用单相法检定每相电流互感器二次负载电流与实际负载电流不一致，会造成测量误

差。

同时对计费用高压电能计量装置应装设失压计量器，并及时读取失压记录，作为计量人员追补电量的依据。或装设具有失压功能的电子式多功能电能表。为了提高电能计量装置整体计量性能，对于一些重要的计量点可采用减小综合误差的概念来进行电能表互感器误差的优化配置，如选配电能表时，应考虑互感器的合成误差使电能表的误差和互感器的合成误差相互抵消，根据电流、电压互感器的误差合理地组合配对，尽量减小互感器的合成误差等。

(六)提高计量装置安全稳定运行

计量装置安装运行于现场,既经受着电力系统各种扰动如过电压、负荷突变、甚至故障等的考验,也经受着自然界日晒、风吹、雨淋,特别是雷电的考验,一旦其经受不住考验,出现了缺陷和故障,就会给计量的可靠性带来麻烦,导致错误计量甚至中断计量,就不能得到真实的计量结果,从而影响公平、公正、合理结算,因此,很有必要采取措施提高其安全运行水平,确保其可靠真实计量,要达到此目的,可采取以下措施。

1.把好改造设备选型、定货、验收关,要确保进入电网运行的电能计量设备的性价比最高,要从源头上杜绝假冒质次计量产品流入给安全可靠运行、准确计量留下隐患。

2.要根据产品使用说明条件进行使用,动热稳定要求高的场所一定要选用动热稳定高的产品,产品本身要求接地的一定要可靠接地。

3.将户外的组合计量互感器安装在避雷器之后(以来电方向区分),使其受到避雷器的保护。

4.产品选用防污防腐等级较高的产品,如安装在杆上的组合互感器选用环氧树脂浇注产品比选用油浸产品好,一可有效降低运行维护工作量,二可杜绝计量互感器故障喷油扩大事故的可能,而且油浸产品取油化验或换油均很麻烦。

5.户外表计箱要选用箱上具有通风、散热、散潮孔洞不易腐蚀能防止内部被雨水侵蚀的产品以减少运行维护工作量(甚至是更换表箱的可能性)和改善电能表的运行环境。

6.为了减少其它仪器设备缺陷故障或试验对电能计量装置安全可靠运行、准确计量造成的影响,应根据计量技术管理规程的要求,将计量一次设备或二次回路改造独立出来成“计量专用”,并使互感器二次回路的负荷和功率因数等满足要求。

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一、住宅小区建筑弱电综合管网系统概述

1.当前住宅小区弱电系统的设计情况

目前，由于信息技术的快速发展，导致弱电系统的设计和实际工作需求之间出现了一定的差距，在小区建设中，经常需要对设计进行更改，这大大降低了工程效率[1]。造成当前情况产生的原因主要有三点：

1）设计规范没有进行有效创新，不能和现在飞速发展的信息技术进行配合，从而导致弱电行业的设备和技术满足不了信息化的发展；

2）信息技术的发展速度较快，住宅小区的弱电系统由建设方进行独立的投资和建设，弱点行业和建筑设计院的沟通协调较少；

3）行业设计规范的更新不及时，在工程开工后设计规范也没有统一的标准。

正是上面的三点原因导致目前新设计的弱电系统仍然比较陈旧，只是将同轴电缆作为数据传输媒介，这种弱电系统对于实际施工的指导意义较低。

2.当前住宅小区建筑弱电管网的情况分析

1）在小区建设前，通常情况开发商需要向设计院申请设计委托。但所递交的设计委托缺乏科学性和差异性，特别是关于小区的弱电系统资料较少，设计院只能按照行业标准进行常规设计，而实际施工时，各个小区的情况和要求又通常有较大出入，这造成了弱电管网设计经常需要变更。

2）弱电系统的发展和有效运行对于提高人们的生活质量具有重大帮助。

但我国多数开发商对于弱电系统的重视程度都较低，对弱电系统的投资较少，只通过施工融资来进行弱电系统建设，导致设计不够合理，埋设的管道和数量不够科学，带来了一定的安全隐患。

1、新建小区弱电系统设计分析

对于新建小区来说，弱电系统应该包括以下内容：电话、网络、电视、煤气报警系统、消防报警系统以及安全风险防范等。这些系统比较繁琐，和物业、用户以及政府职能部门都有关系，所以在进行设计时，需要开发商提供详细的设计诉求和差异性表现要求，从而确保弱电系统的设计具有较高的准确性。

2、设计委托的具体需求

在进行设计委托的时候，开发商要对以下需求进行具体阐述：1）除了必须的电话、网络、电视等系统外，对于其他非常规系统的配置需求进行说明，例如门禁系统、家庭报警系统以及监控系统等；2）在小区住宅中，对弱电井设备的位置进行说明；3）为了便于后续施工和改造的方便，要对弱电井内竖向线缆方式进行说明：4）对将来建设的管道位置进行说明；5）监控中心的基本情况进行说明。

3、关注进户保护管

在M行进户保护管设计时要注意：1）对管网引入问题进行思考，规格要适当，通常情况选择PVC管的管径是φ80和φ40，同时进户管选择钢管效果较好；2）对进户保护管的位置进行考量，避免和煤气进管、热力管之间发生冲突，和煤气管的距离最好保持在1米以上；3）消防报警保护管要集中铺设。

二、新建小区弱电综合管网设计分析

在进行弱电综合管网设计时，要通过专业人员进行设计。委托设计的合同应该包括下面内容。1）小区建筑弱电管网的施工图以及工程预算要求等；2）设计具体要求。例如管网设计所用到的材料材质、型号以及数量等具体要求，方便企业在投标时进行具体说明；3）基础资料主要有：电信管网的规划设计图纸，建筑的弱电平面结构示意图，小区需要的基本系统配套图，小区户数统计情况表。

在小区综合管网设计图快要完成的时候，设计人员要和开发商进行沟通，在进行编制工程预算前，和开发商方面的负责人员对设计图进行审核，对弱电系统的数量和布置进行确认，从而满足开发商的要求[3]。

三、施工管理分析

在设计图完成后，施工单位要严格按照设计图中的要求，进行小区弱电综合管网的施工工作。

1、施工前的注意事项

施工前的准备工作对于工程的顺利进行具有重要作用。施工单位要根据实际情况，按照设计图要求对障碍物进行拆除。例如塔吊、临时用房等，同时做好施工材料的转移工作。在进行拆除工作时要根据计划有序拆除。

施工单位还要对工序进行确定。在进行工序确定时，通常遵循有压让无压原则，按照排水、给水、煤气、电力顺序进行施工。施工单位可以根据实际情况进行调整，在保证施工质量的情况下，对限位相邻管道进行同步施工。

2、施工管理和质量控制

在施工管理阶段，施工单位要严格按照设计图纸进行施工，做好质量控制。具体来说，在开始施工的时候，要召开专项监理会，按照系统的要求进行施工安排和布置。在开始施工后，设计人员要做好设计交底工作，施工人员要对设计方案进行认真研究和重点把握。施工时，施工人员要注意放线和验线制度，对于施工的各个环节做好质量验收，一定确保前道工序合格后才可以进行后面的工序。对于材料要进行严格检查，施工材料如果不合格不能进场。

3、验收工作

施工结束后要做好工程的验收工作，对于弱电综合管网验收要对管路的畅通情况进行重点检查，同时需要注意的还有进户管的安装情况，井内抹灰是否达到要求以及井盖标高情况。在验收合格后要做好交接工作，对于竣工图纸和变更记录做好归档，为日后的维修和改造提供方便。

结束语

随着人们生活水平的改善，对于生活质量的要求也越来越高。而小区住宅中的弱电系统对于提高人们的生活质量具有重要意义。开发单位要对弱电系统的作用引起重视，进行开发前要委托专业的设计院进行弱电综合网络的设计，并在施工时严格按照设计图纸进行施工操作，确保施工质量，为住宅小区基础设施的完善提供保证。

参考文献