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一城一北斗|基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的集中型饋線自動(dòng)化建設(shè)及應(yīng)用

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申報(bào)單位:國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司吐魯番供電公司

聯(lián)合申報(bào)單位:

主要完成人:王曉園、侯澤東、菅東祥、嚴(yán)樂(lè)、袁宗凡、段德毅

通信建設(shè)。通過(guò)配電自動(dòng)化“縱向加密”數(shù)據(jù)交互安全防護(hù),配電自動(dòng)化終端實(shí)時(shí)上報(bào)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)值 主站,主站觸發(fā)遙控、遙控指令至配電自動(dòng)化終端,由終端執(zhí)行指令后反饋相應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)基于北 斗通信鏈路的配網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)及北斗終端控制狀態(tài)安全、可靠雙向傳輸?;谂潆娮詣?dòng)化集中型饋線自動(dòng)化 控制策略,根據(jù)故障保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、開(kāi)關(guān)變位信號(hào)、量測(cè)信號(hào)以及配網(wǎng)故障測(cè)量信號(hào),判斷配電網(wǎng)運(yùn)行狀 態(tài),集中進(jìn)行故障定位,并通過(guò)遙控或手動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)隔離與恢復(fù)供電。

二、技術(shù)方案

1)終端層:現(xiàn)場(chǎng)配電自動(dòng)化終端安裝數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置和北斗數(shù)傳終端,面向終端開(kāi)發(fā)接口、協(xié)議 適配,采用短報(bào)文形式直接與北斗開(kāi)關(guān)、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行通信,并將“四遙”(遙信、遙測(cè)、遙控、遙 調(diào))信息傳至北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng),調(diào)度員實(shí)時(shí)監(jiān)控線路運(yùn)行狀態(tài),迅速、準(zhǔn)確研判故障地點(diǎn),饋線自動(dòng)化 功能根據(jù)集中接收到的故障信息進(jìn)行自動(dòng)定位、自動(dòng)隔離、自動(dòng)隔離與恢復(fù)。

2)通信層:依托北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng),采用國(guó)產(chǎn)軍用級(jí)加密算法,以短報(bào)文形式,實(shí)現(xiàn)北斗開(kāi)關(guān)“四 遙”信息在主站、終端及北斗衛(wèi)星之間德安全、可靠傳輸,完成聯(lián)通配網(wǎng)設(shè)備(斷路器)到主站系統(tǒng)兩側(cè) 的北斗短報(bào)文通信通道建設(shè),實(shí)現(xiàn)基于北斗通信鏈路的配網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)及北斗終端控制狀態(tài)安全、可靠雙向 傳輸。

3)主站層:主站側(cè)安裝北斗指揮機(jī)、北斗通信前置服務(wù)器、三層隔離交換機(jī)等主站硬件服務(wù)設(shè)備,無(wú) 縫接入配電自動(dòng)化安全接入?yún)^(qū),通過(guò)發(fā)送“遙控命令”、“遙調(diào)命令”實(shí)現(xiàn)北斗開(kāi)關(guān)德遠(yuǎn)程遙控、遙調(diào)操作。 部署數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)配電主站數(shù)據(jù)協(xié)議的安全可靠解析、記錄、顯示和終端管理配置,解決新 疆偏遠(yuǎn)地帶、無(wú)線公網(wǎng)信號(hào)弱的問(wèn)題,緊急情況下手動(dòng)或自動(dòng)遠(yuǎn)方遙控北斗開(kāi)關(guān)隔離故障,提升配網(wǎng)故障 搶修效率和供電可靠性。

三、創(chuàng)新亮點(diǎn)

1)配電終端無(wú)縫對(duì)接北斗衛(wèi)星通信協(xié)議,對(duì)存量配電終端進(jìn)行北斗衛(wèi)星通信技術(shù)改造,融合北斗三 號(hào)短報(bào)文通信技術(shù),配電終端無(wú)縫對(duì)接數(shù)據(jù)處理終端和北斗三號(hào)數(shù)傳終端,準(zhǔn)確適配北斗衛(wèi)星通信協(xié)議與 傳統(tǒng)電力系統(tǒng)IEC101/104/476通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)配電終端采集的遙信、遙測(cè)、遙控等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過(guò)北斗衛(wèi)星 上傳,保證設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、遙信、遙測(cè)、遙控等數(shù)據(jù)的時(shí)效性,提升配電終端與主站的通信能力。

2)終端通信模塊與北斗衛(wèi)星通信一體化,根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)北斗應(yīng)用規(guī)劃方案,基于電網(wǎng)對(duì)北斗精準(zhǔn)授 時(shí)授頻、北斗定位導(dǎo)航以及北斗短報(bào)文通信的迫切需求,設(shè)計(jì)將北斗短報(bào)文通信技術(shù)植入原終端通信模塊, 使其可以方便的與目前配電終端進(jìn)行集成,使設(shè)備具有北斗高精度定位、對(duì)時(shí)及短報(bào)文通信功能。本課題 采用北斗三號(hào)短報(bào)文通信、定位、對(duì)時(shí)、國(guó)密加密、無(wú)損壓縮一體化融合技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)方案,植入原 通道通信模塊后,實(shí)現(xiàn)配電終端的北斗各項(xiàng)功能。

3)一二次融合開(kāi)關(guān)北斗通信示范應(yīng)用,北斗衛(wèi)星通信技術(shù)成型后,積極推進(jìn)在電力設(shè)備中的應(yīng)用, 在一二次融合開(kāi)關(guān)上進(jìn)行北斗短報(bào)文通信技術(shù)的應(yīng)用,并開(kāi)展示范工程的建設(shè)。一二次融合開(kāi)關(guān)通過(guò)北斗 三號(hào)短報(bào)文與主站通信,可實(shí)時(shí)上傳一二次融合開(kāi)關(guān)采集數(shù)據(jù),提升主站對(duì)開(kāi)關(guān)的遠(yuǎn)程遙控功能的即時(shí)性、 可靠性。

4)提升配自主站運(yùn)行監(jiān)控能力,采用北斗三號(hào)短報(bào)文通信配電端數(shù)據(jù)獲取,實(shí)現(xiàn)與主站、配電終端 的國(guó)密加密方式的安全數(shù)據(jù)通信,通過(guò)北斗三號(hào)指揮機(jī)和前置機(jī)的編解碼、加解密服務(wù),實(shí)現(xiàn)配電終端與 主站上行通信無(wú)障礙,數(shù)據(jù)可靠上行的成功率不低于99%。通過(guò)主站實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能, 并跟據(jù)終端的北斗位置信息查看終端周邊配電終端運(yùn)行狀態(tài)、遙信、遙測(cè)等信息,提升辨識(shí)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)拓 撲效率,支持用電客戶周圍配電線路狀況詳細(xì)勘測(cè),輔助用電區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃,用電情況、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的 實(shí)時(shí)查看,在配電網(wǎng)未來(lái)態(tài)勢(shì)精準(zhǔn)推演和運(yùn)行智能決策的基礎(chǔ)上,輔助制定遠(yuǎn)期、近期、臨期過(guò)度供電方 案,提升配電網(wǎng)供電能力和精益服務(wù)水平。

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