1、配電SCADA和GIS系統的集成

　　SCADA系統和GIS系統一直是沿著各自的技術路線獨立發展的。他們各自擁有獨立的數據庫、獨立的人機界面、獨立的電網分析算法。GIS擅長空間數據的處理、顯示、表現和查詢等功能，直接面向配電設備。SCADA系統面向的主要是配電系統的調度和運行人員，對配電系統進行監視、控制以及安全經濟調度。同時維護和管理人員經常要掌握實時狀況。隨著DMS的發展，SCADA和GIS呈現出集成的趨勢。SCADA和GIS系統的集成應達到如下要求：確保數據的一致性和完整性；確保數據維護的唯一性；由SCADA系統向GIS提供配電實時運行數據，并保證GIS系統中配網運行數據顯示的實時性。由GIS提供SCADA需要的網絡結構和屬性數據，以保證全系統圖形數據的唯一性。

　　2、故障清除、隔離和恢復供電的控制問題

　　配電系統饋線自動化的重要內容之一，就是要迅速清除故障、隔離故障區段，盡可能快地恢復非故障區域的供電，以最大限度地提高供電可靠性，即故障后的網絡重構。本文提出幾個原則：以停電范圍最小、停電時間最短為控制的最優目標；分層控制，凡是能就地完成的事情，就地完成；局部故障局部處理，集中控制和分布式控制相結合的原則。

　　2.1網絡式保護和控制技術

　　城市配網一般采用輻射型結構的線路，在經過城網改造后，構成手拉手的雙電源環網結構，有時會采用多電源網絡結構形式。但網絡一般均會采用開環運行的方式，網絡中設置一臺或幾臺聯絡斷路器，平時處于開斷狀態，聯絡斷路器兩側線路用一臺或幾臺重合器分段。

　　根據選用的分段開關和聯絡斷路器的種類不同，采取的自動化方案也不一樣。當采用負荷開關(或斷路器)時，線路上的任何一點故障，都需要變電站出口分段器跳閘，以清除故障。當線路末端故障時，也會造成對線路前段和中段負荷的不必要的影響。當采用分段器與重合器配合時，如果保護能夠互相配合，故障可就地切除。本文介紹了一種基于網絡通信的高速數字式縱向邏輯保護方案，以實現配電線路保護的完美配合，確保線路任何地方發生故障時，開關都能有選擇性地、快速正確動作。

　　該方案的主要思想是：干線采用重合器，分支采用分段器，干線開關的保護在故障時互相通訊，根據級聯關系，在感受到故障電流的開關中進行仲裁，讓離故障點最近的開關速斷跳閘，其余開關轉為后備。仲裁是基于各保護的“啟動狀態”，因此只需要簡單的數字通訊，對縱向級聯的各保護的“啟動狀態”進行邏輯比較。

　　1、配電SCADA和GIS系統的集成

　　SCADA系統和GIS系統一直是沿著各自的技術路線獨立發展的。他們各自擁有獨立的數據庫、獨立的人機界面、獨立的電網分析算法。GIS擅長空間數據的處理、顯示、表現和查詢等功能，直接面向配電設備。SCADA系統面向的主要是配電系統的調度和運行人員，對配電系統進行監視、控制以及安全經濟調度。同時維護和管理人員經常要掌握實時狀況。隨著DMS的發展，SCADA和GIS呈現出集成的趨勢。SCADA和GIS系統的集成應達到如下要求：確保數據的一致性和完整性；確保數據維護的唯一性；由SCADA系統向GIS提供配電實時運行數據，并保證GIS系統中配網運行數據顯示的實時性。由GIS提供SCADA需要的網絡結構和屬性數據，以保證全系統圖形數據的唯一性。

　　2、故障清除、隔離和恢復供電的控制問題

　　配電系統饋線自動化的重要內容之一，就是要迅速清除故障、隔離故障區段，盡可能快地恢復非故障區域的供電，以最大限度地提高供電可靠性，即故障后的網絡重構。本文提出幾個原則：以停電范圍最小、停電時間最短為控制的最優目標；分層控制，凡是能就地完成的事情，就地完成；局部故障局部處理，集中控制和分布式控制相結合的原則。

　　2.1網絡式保護和控制技術

　　城市配網一般采用輻射型結構的線路，在經過城網改造后，構成手拉手的雙電源環網結構，有時會采用多電源網絡結構形式。但網絡一般均會采用開環運行的方式，網絡中設置一臺或幾臺聯絡斷路器，平時處于開斷狀態，聯絡斷路器兩側線路用一臺或幾臺重合器分段。

　　根據選用的分段開關和聯絡斷路器的種類不同，采取的自動化方案也不一樣。當采用負荷開關(或斷路器)時，線路上的任何一點故障，都需要變電站出口分段器跳閘，以清除故障。當線路末端故障時，也會造成對線路前段和中段負荷的不必要的影響。當采用分段器與重合器配合時，如果保護能夠互相配合，故障可就地切除。本文介紹了一種基于網絡通信的高速數字式縱向邏輯保護方案，以實現配電線路保護的完美配合，確保線路任何地方發生故障時，開關都能有選擇性地、快速正確動作。

　　該方案的主要思想是：干線采用重合器，分支采用分段器，干線開關的保護在故障時互相通訊，根據級聯關系，在感受到故障電流的開關中進行仲裁，讓離故障點最近的開關速斷跳閘，其余開關轉為后備。仲裁是基于各保護的“啟動狀態”，因此只需要簡單的數字通訊，對縱向級聯的各保護的“啟動狀態”進行邏輯比較。

　　對于主從式通信網絡，各從站互相之間不能直接通信，可以在每個環網中設置一個轉發和仲裁單元，負責本環網中各開關保護的保護狀態信息的收集和仲裁。同時仲裁還是基于本網絡的拓撲結構的，因此保護仲裁單元將保留有各開關的連接關系及當前合分閘狀態。

　　線路上的開關可以是重合器，也可以是負荷開關，這兩種方式在故障處理時有所區別。

　　使用本技術可以使故障停電范圍最小、停電時間最短。

　　2.2三層控制結構及關系

　　故障清除和故障區段前的隔離利用數字式縱向邏輯保護技術由終端層完成。

　　主站負責跨區域的故障處理，同時可以對子站的處理結果進行優化，也作為子站的后備。

　　2.3集中控制和分布式智能的結合

　　集中控制，顧名思義就是在故障后，子站(或主站)收集所有終端的信息，再經過網絡拓撲分析和計算，確定故障隔離和恢復供電方案，下發命令，讓終端執行。為了提高控制的可靠性，這里介紹一個分布式智能的概念。它可以在兩個層次上來表述：不依賴子站和主站，終端之間利用對等式網絡，相互之間通訊，了解相鄰開關的信息結合自己的狀態，判斷故障位置，自己作出分閘或合閘的決定，達到隔離故障和恢復供電的目的。不依賴子站、主站和通訊網絡，完全依靠每個終端自己檢測開關狀態、兩側電壓以及流過開關的電流及其它一些信息，自己作出分閘或合閘的決定，達到隔離故障和恢復供電的目的。

　　將集中控制和分布式智能有機結合，采用集中控制為主、分布式智能為后備的方案。在通訊和控制中心的計算機系統都正常的情況下，采用集中控制策略。控制中心不正常甚至通訊也不正常的情況下，自動使用分布式智能，確保故障的隔離和恢復供電的控制正常進行。3系統集成

　　系統集成包含兩個方面的意思：一是控制中心的各種自動化系統通過計算機網絡互聯、集成，如配電自動化系統與地區調度自動化系統、負荷控制系統、用電管理自動化系統、管理信息自動化系統的通訊和集成。另一方面的意思是各種自動裝置和系統與配電自動化系統的子站和終端層直接相聯。

　　3.1在控制中心與其他自動化系統互聯

　　系統之間通過路由器和交換機進行網絡連接。在這種網絡物理連接方式下，數據交換可采用程序級數據交換和數據庫級數據交換兩種模式。程序級數據交換是兩個不同的系統運行各自的通信程序，接收對方通信程序發來的信息并向對方的通信程序發送對方所需要的信息，這種模式實時性好，交換速度快；數據庫級數據交換時系統之間以約定的數據格式(結構)將數據定時寫入關系數據庫中，系統之間通過關系數據庫讀取共享數據，該模式實現簡單，但實時性稍差。與MIS系統最簡單的通訊是在配電自動化主站中設置Web服務器，供MIS網上用戶瀏覽實時信息和有關配電管理系統信息。

　　3.2與變電站綜合自動化系統之間的集成

　　配電網自動化系統與變電站綜合自動化系統可采用如下幾種集成方式。第一種是：配電網自動化系統與調度SCADA實現接口，配電網自動化系統實時接收調度SCADA轉發的變電站出線的實時信息，實現變電站出線的遙測、遙信功能，并借助于地調向下轉發遙控命令。第二種是：配電網自動化系統在子站處與變電站綜合自動化系統直接進行連接，實現遙測、遙信和遙控功能，變電站同時與兩個系統通訊。前一種方式是間接連接，優點是變電站自動化系統不需改動，但原調度自動化系統需做適當改動，增加與配調的實時通訊功能，且現行的調度管理體制要做相應改動。后一種方式更直接、速度更快、效率更高，但有些變電監控RTU需要進行改造，才能與子站互聯。第三種方式是：配電自動化系統主站直接接管對66kV變電站的監控，所以變電站直接與配電主站通訊，由配電主站向地調SCADA轉發數據。

　　當變電站自動化系統是綜合自動化系統時，可以在后臺與子站局域網直接互聯，新建變電站更進一步可以將變電站的監控系統后臺與配電自動化系統的子站系統合二為一。

　　3.3與配變監測、用戶抄表系統的集成

　　配變監測和用戶抄表系統處于系統底層，監測點多，實時性要求不高。一般先在底層按小區域聯網，再通過配電監控系統主通道向主站轉發。配變監測裝置(TTU)一般可以先用RS485等現場總線互聯或用音頻電纜(雙絞線)通過專線MODEM互聯。可以有兩種方法向上轉發：方法一，通過安裝在FTU處的通訊裝置，以獨立的通道向上轉發，不與FTU打交道；方法二，將現場安裝的FTU作為中轉單元，它收集TTU的數據，并通過FTU通訊的主通道向上轉發。第一種方法，TTU自己自成系統，系統便于調試和管理，但需要有獨立的通道。第二種方法需要FTU提供向下的通訊接口及協議以及向上通訊的轉發協議，影響FTU標準性，且維護復雜，并且由于與FTU共用一個向上的通道，會影響FTU的通訊速度。在線路上使用光纖通訊時，往往在FTU處使用多通道的光端機，它不但可以傳送FTU信息，而且可以用剩余的通道分別傳送TTU的信息、低壓抄表信息以及必要時的保護信息，這種情況下方法一更好。