配电网自动化系统建设规划.doc

王智明

[摘 要]隨着电网系统的高速发展，配电网设备数量的增加，实施配电网系统自动化可以集中配电管理，实现信息集成，为用户提供综合服务，配电网自动化系统可以利用现代化技术和保护技术对电网实施综合自动化管理。文章结合配电网自动化系统建设遵循的基本原则、设计架构等进行简单分析，以适应电网发展现状。

[关键词]配电网；自动化系统；规划设计

中图分类号：TM31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0227-02

0 引言

智能电网建设在大中型城市的建设步伐逐渐加快，对电气自动化的要求和技术标准相对严格。为了适应智能电网建设的要求，配电系统中应用各种配电新技术，提高电网系统的运行稳定性、可靠性并提高整体服务水平。基于国内配电网系统的经验调度以及日常维护工作中管理水平和工作效率低下的问题，通过技术支持，实现配电网系统自动化。

1 配电自动化支持条件

1.1配电网自动化实现的基本条件

要实现自动化配电，规划区域需要达到一定的基础，才能发挥配电网的效用。规划区域网架布局结构相对成熟，供电可靠性达99.9%以上。配电线路安全性要达到N-1准则标准。且辅助配套系统运行良好满足扩建需求。最后配电网站房节点能够满足安装自动化设备的系统和通讯终端，并且便于检修。

1.2配电系统规划建设原则

1.2.1主站设计原则

配电网主站系统的规划建设要具有前瞻性，设计与应用以及配电网的发展目标相匹配。此外，主站支持系统要以数据采集和监控以及馈线自动化为基本支持功能，最好能一次性建设完成。保证主站操作系统的安全性，使用安全性能较高的UNIX/lLinux，根据主站的设计规模和功能，进行匹配。配电网操作系统在实时信息接入量为10万点时，主站要实现配电自动化功能和馈线处理，或者仅实现基本数据采集和监控就可以。若实时信息接入量达到10万点以上，主站要实现基于上述功能配置的基本功能，并且保证功能拓展和信息交互。要在基本功能实现的基础上进行配电网拓扑部分拓展和信息交互，保证信息的集成应用[1]。

1.3配电网自动化终端设计原则

配电终端要满足模块化、可拓展、低耗能、可靠性高的要求；自动化终端箱体结构合理、满足防潮、抗干扰、耐高温等要求；终端系统要支持标准通信协议，满足多种供电模式和操作需求。规划设计要考虑人机联系和检修防失误等措施，并实现诊断信息自动采集和上报。

1.4配电通信设计原则

配电网通信规划时要对技术标准、用电需求进行统一设计，其中骨干通信优先使用光纤传输技术并具备虚拟局域网能力以满足自动化布局和配电需求。骨干资源可以共享；供电指令使用加密技术做好安全防护；并形成统一配电通信管理平台。

1.5辅助配套

辅助配套设备包括电流、电压互感器、接地装置、通信设备外部装置和配电机房等基础支持设备。

1.6“三通一标”战略支持

输变电工程“三通一标”，是从电网发展建设的战略全局出发进行的探索和实践。推广应用三通一标（即通用设计、通用设备、通用造价、标准工艺），配网自动化装置设计实行标准化、规范、典型化工厂成套生产，不断推进成熟而先进的技术应用和推广。

2 配电网自动化系统设计方案

2.1总体构架

为保证配电主站系具备50万点以上信息接入能力，使用系统主站与配电自动化终端的构架模式满足配电自动化终端接入需求。通过信息总线和其他系统相互联系确保数据共享和应用集成。

配电主站负责对配电设备运行信息的数据采集和监控，并支持配网调度管理。主站系统基于配电SCADA、配电调度管理和馈线自动化、潮流计算等高级功能，达到调度与控制自动化管理。配电终端主要负责对环网柜、开关、线路等实施监测，并进行数据采集和控制。配电信息交互总线要实现地理信息技术（GIS）、资源管理系统（EMS）生产管理（PMS）等信息系统的集成应用，支持配电调度、生产和管理，满足配电网的自动化需求，为数据交互、共享、业务集成等提供支持。信息交互主要满足电网集成化管理的要求，实现电网数据的深度挖掘，提供营销数据和配电变电也压等电气信息。通信要满足光纤通信、无线专用和公网通讯多种接入方式。

2.2技术要求

为保证配电系统软硬件的标准化、实用化要求，发挥平台建设的可靠性、可拓展和安全性，系统设计具有较高的技术标准。

主站系统要根据IEC61968和IEC61970技术标准，并结合规划区域的配电自动化系统做出明确定义。主站应用CIM模型，实现数据共享、互联。网络关键节点使用UNIX/lLinux操作系统，软件使用分布式结构，将网络管理技术、数据库、SOA、CIM和组件接口 规范（CIS），在数据采集和监控的基础上实现自动化建设目标。为了适应系统未来发展需要，数据库采用分层管理模式，以及可拓展和交互操作要求。为保证配网自动化安全运行，系统信息安全独立运行，并与其他系统通过IEB实现互联，构建IEBHE Web的二级安全防护体系，确保数据可靠、安全，防止非法信息侵入[2]。

2.3体系结构和功能

配电网主站软件根据基础平台、支撑平台和应用平台分层构建，详见图1机构设计，实现系统支持平台、SCADA应用、FA应用和信息安全部署和Web发布，电网运维、应用拓展和仿真多态应用。

2.4信息交互和集成

IEB是信息集成交互平台，为电网实现自动化配电和其他信息系统实现互联共享提供基础。信息交互总体架构如下图2所示。信息交互总线具有使用便捷易于维护、可拓展、安全性能高等优点，信息集成则要求信息端头维护，全局数据共享。各系统之间实现松耦合集成应用 方式，通过总线注册即可以实现数据共享和互联互通。使用发布和订阅的方式实现准实时数据信息交互，采用同步应答方式实现安全隔离区的信息交互。

2.5配电通信系统

为了使配电系统更好的服务配电需要，通信网络选择以太无源光网络（EPON）技术为主，变电站与以太网交换机或者义务传送系统资源平台，实现配网骨干光纤通讯，能提升配电自动化“三遥”功能对高速、双向、规范通信的要求。EPON组网设计接入层与光节点、光配路网络和光线路终端实现连接通信[3]。汇聚层以光线路终端和区域汇聚以太网交换机等设备进行通信。核心层则以以太网、交换机与核心路由器组网实现通信。以太网拓扑结构形式多样，与设备关节点采用双向保护拓扑或单向保护射形拓扑形式。变电站线路终端采用星形拓扑、环形拓扑或二者结合的拓扑结构。

3 配电网自动化建设意义

配电网作为电网结构的末端，具有设备众多、规模大、网络结构复杂且通讯基础薄弱的特点，但作为直接服务用户的供电系统，其供电可靠性和投资的经济性保证输电经济和社会效益。配电网自动化是保证用户用电稳定性，提升满意度的基础，也是电网企业实施现代化发展的必然选择。更是相应和践行国家电网战略的发展需要，对各地区配电网实施自动化改建或完善确保用电合理性、科学性。

参考文献

[1] 王贺玉.配电网自动化系统的规划设计与实现[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（15）：2033-2033.

[2]郑毅，刘天琪，洪行旅， 等.中心城市大型配电自动化设计方案与应用[J].电力系统自动化，2012，（18）：49-53.

[3]张秀琳.地区配网自动化系统建设研究[J].电子世界，2017，（19）：166-167.