MDS电台在电力系统中的应用 　　 -长岛电力公司自动恢复系统 　　 　　 电力故障缩减收入，增加了风险并且严重降低了客户的满意度。在自由竞争的环境下，电力公司必须通过一种途径提高服务质量以保持竞争力。 　　 　　长岛电力公司（LILCO）自动恢复系统 　　 为了减少电力故障，LILCO安装了一套计算机网络系统以便于在大面积断电之前识别和纠正局部电力线的过流超载状况。不同于一般的控制系统，对于LILCO的100万用户，这种新的网络系统不仅减少了停电的持续时间，也降低了停电次数。 　　 网络安装了800多个远端设备用于传输各点的实时负载数据与开关状态到LILCO的运行中心。当一个点的断路器断开时，运行控制中心分析数据并反馈信息以采取纠正措施――通常是打开远端的控制开关以隔离故障线路并恢复未受影响的电路。所有这一切只在1－2分钟内完成，使数千个用户免受断电影响。 　　可靠的通信――关键的因素 　　 在整个系统设计中，控制中心与远端控制开关之间的通信是一个重要的问题。由于网络覆盖范围广，通信系统必须能提供较高的数传速率，较低的投入及易于安装。 　　为适应网络对高性能的需求，LILCO选择MDS的900MHz的扩频电台。这些1W的电台可以在大范围、长距离的条件下提供可靠的传输，甚至是在居民众多的区域。MDS9310遵循FCC PRAT 15标准，使它无需申请许可。对于LILCO来说这是一个很重要的优点，使他们可以在无专用频道的区域快速的安装设备。免申请系统与申请频率系统相比易于被干扰，然而，MDS的设计在长岛地区无线频率拥挤的环境下成功的经受了考验。 　　 MDS电台的数据透明传输确保数据以原有的格式被传送和接收，不会被变更或干扰。这使系统工程师只需关注被传送的信息，而无需关心数据被如何传送。 　　 由于电话专线的昂贵的费用，LILCO通过从一个MAS（多站点通讯系统）蜂窝到另一个甚至是第三个蜂窝的中继来扩展无线系统覆盖范围。一个蜂窝的典型通信范围为16－25KM，可以支持50个远端站点。 　　 　　优点 　　 自从安装了自动恢复系统之后，LILCO报告显示，受主干线路断电影响的用户数降低了35％。这表明在过去的18个月中。有12万5千用户免受断电影响。 　 　　 长岛能源研究和发展计划由长岛供电公司具体实施，他们致力于通过先进的创新的技术以更好的方式改进对其用户提供的服务。哈里斯公司（Harris Controls Distributed Automation Products）参与了该计划，他们开发了自动恢复系统。对于LILCO电力用户，该系统可以恢复故障线路并减少电源中断期间。长岛供电公司为纽约州纳塞市，萨福克郡和Far Rockaway Peninsular地区内一百万以上的用户提供服务。当LILCO的600条架空供电线路中的一条由于雷电、交通事故或任何其他持久性故障而被切断时，多达3000个用户会断电。这些用户将面临30到60分钟的黑暗，直到LILCO能够确认并隔离馈电的故障部分。而这通常有赖于用户通过电话报告发生故障的地区。LILCO的自动恢复系统有两个重要目标：一，降低断电的用户数量；二，当出现断电情况时，减少恢复供电服务的时间。通过一个自动传感系统感知线路上的过流故障，然后操作架空开关采取有效步骤隔离故障部分，并通过另外的线路供电，从而继续为线路上的部分用户提供不间断的服务。 该项目分为两阶段。第一阶段是自动隔离系统，在1993年冬季完成。该系统通过WESDAC DART控制单元沿分布线路的关键点对现有的架空开关进行升级，并在地区电力调度服务中心安装WESDAC PC控制SCADA 系统。第二阶段目前正在进行中，它涉及到在电力服务调度中心的DA控制器（基于PC主控系统）上执行一种算法来完成线路的自动恢复次序。自动故障隔离系统是以WESDAC DART为基础的。WESDAC DART遥控终端是特别为分布式应用而设计的。DART具备无变换输入和能量数值报告特性以及可编程故障检测能力。这些特性可以很好地适应自动故障隔离的要求。DART与LILCO的现有监测设备电机真空开关和线路感应器结合在一起。 DART的任务是探测主干线路上的故障。如果DART检测到过流现象，则它将在几分钟之内自动打开开关来隔离故障部分。自动恢复系统则在自动故障隔离方案的基础上又前进了一步。哈里斯和LILCO共同开发了一种逻辑算法。DA控制器使用该算法监测线路并根据实际环境发布控制次序。DA控制器由PC主控的SCADA系统和一个WESDACD200 子站控制系统（作为WESDAC DARTs 的数据集中器）组成。 　　 　　 当在主干线上出现了持续的故障时，自动恢复系统将按如下所述启动（参见图示）：● 断路器A断开，并且整个线路A断路（1）。位于电力服务运行中心的LILCO电力管理系统接收到断路器断开的信息。● 同时，WESDAC DART监测到电压降低的情况，并向当地电力服务调度中心的DA 控制器发出警报。●通过来自DARTs和电力管理系统（EMS）的信息，DA 控制器启动一个控制序列来隔离线路故障部分，并通过另外的线路供电。正常关闭状态的开关A被打开并隔离故障部分（2）。正常断开状态的开关C被关闭，这样，通过从线路B供电，主线路的一半可以恢复供电（3）。WESDAC DARTs通过两路无线扩频系统与DA 控制器通信。DARTs和DA控制器向调度中心提供负载情况，电力指标和其它实时数据。通过这些信息，LILCO操作员可以优化管理并优胜分布设备。例如，操作员可以利用实时电压和电流数值在发生断电之前确定电路过载，然后可以采取措施防止线路中断。目前，已有220个架空开关已实现自动控制，另有400多个将于最近升级成为自动控制式的。目前已安装的WESDAC DART自动故障隔离装置已经成功地为超过54，000个用户提供了服务；如果不是采用了智能化的自动开关来隔离线路故障，这些用户将随时面临断电情况。 　　 　　 LILCO自动恢复方案采用复合算法程序来自动隔离故障部分，并通过另外线路向未发生故障的区域重新传送电源。尽管现今的许多设施正用于分布式自动系统来隔离故障，但绝大多数应用都是通过人工操作控制器来恢复线路，这需要花一定的时间。自动恢复是LILCO领先于其它系统的一个关键，它在WESDAC DART RTU、 WESDAC D200子站控制系统以及WESDAC PC 主控装置基础上实现了完全的自动恢复服务。 刘本良 北京华讯通信电子技术公司 北京海淀区北三环西路甲18号中鼎大厦B座B717室 100086 电话：8610-62194957/4958/5094/5095 传真：8610-62194935 邮箱：liubl@wirelessdatant.com 网址：www.wirelessdatant.com