對配網自動化主站規劃與建設的探討

關雄韜

【摘 要】配電網作為電源與終端用戶的紐帶，高度的自動化和合理的網絡架構，對供電可靠性的高低起著決定性的作用。國家電網就在今年初發布有智能電網建設相關策略及重要階段，而其中詳細談及到智能電網的配網自動化建設是智能電網的重中之重。本文從配電自動化主站總體系統架構出發，對現代化配網自動化主站遠程工作站、二次安防、前置系統以及配網管理智能化作構想探討。

【關鍵詞】配網自動化；配網自動化主站；配電終端；電網的規劃與建設

1 配網自動化的重要意義

當今世界經濟速度發展飛快，國內改革力度不斷加大，短時停電、電壓不穩等問題都可能造成人民財產巨大的損失，電力用戶尤其位處城市核心及繁華地段對供電可靠性和供電質量的要求日益嚴苛。不同于電網調度自動化針對中高壓的自動化監控調度，配網自動化由于其自身配電網更復雜，用戶負荷，設備種類多，數量大的優勢，對提高供電可靠性、保證供電質量有重大的意義，在今后很長一段時間，都將會成為電力系統發展的熱門方向。

2 配網自動化的總體框架技術需求

配網自動化系統的建設是一項大型綜合工程，需要分區域、分階段、分步驟實施，配網自動化系統的監控管理范圍和應用功能需要隨著建設項目開展逐漸擴充。配網自動化系統整體網絡架構必須從穩定出發并具有可持續擴充發展能力。

目前在國內外可供參考的已建和在建的配網自動化系統，其網絡架構多為以下三種：集中采集、集中應用，集中采集、分區應用，分區采集、分區應用。

現如今從配用電一體化的需求出發，配網自動化系統作為配網的運行管理平臺，強調作為支撐配調集約化的應用主體，通過不同種類的自動化終端采集應用，實現數據“一方采集、多方應用”，通過各種如計量、水電、光伏登自動化系統和信息系統應用集成，提升配網自動化系統實用化、智能化水平，有效支撐各業務線配用電業務的管理。

采用“一方采集、多方應用”模式，得以加強各區供電局對其所轄區域內配網自動化系統的管理，方便地區供電局對各自配網設備狀態進行實時監控，同時減輕市局調度部門的工作量，符合城市配網發展的需要。

3 配網自動化主站建設構想

3.1 主站系統總體架構

配電自動化主站系統的建設前提是符合一體化電網運行智能系統（OS2）整體要求，依循SOA架構體系，基于統一的ICT基礎設施、統一的模型及統一的服務接口標準，構建一體化支撐平臺和運行服務總線（OSB）。通過支撐平臺和橫向運行服務總線集成各功能模塊/業務子系統，通過廣域運行服務總線實現與其他自動化系統的互聯。通過企業服務總線實現與其它相關業務系統（如生產管理系統、營銷管理系統等企業信息化系統）的信息共享、協調控制及流程化管理。

系統各類數據和應用服務的注冊和發布應滿足各級電網一體化電網運行智能系統技術規范要求。

3.2 建設配網主站遠程工作站的設想

現階段各縣區局暫時仍使用WEB系統和手機短信作為配網運維監控的主要手段，配網主站應開展遠程工作站建設，配置相應的二次安防設備，加固主站系統網絡設備性能等，嘗試在各縣區局配電部配置遠程工作站作為試點，由縣區局配電部負責管理和維護。盡快實現各運行單位遠程工作站全覆蓋，下放配網設備管理權限至運維班組，但需要注意的是，調度權仍需在地調配網調度班。

3.3 完善滿足主站及終端對二次安防的要求

近年網絡病毒有重冒頭的趨勢，“5.12蠕蟲惡意軟件”、“勒索病毒”、“震網三代”層出不窮，配網自動化由于其自身特殊性，單靠現階段配網自動化的二次安防設備以及工作人員的自律未能滿足現階段的二次安防要求，需加強完善架設硬件防火墻、縱向加密認證裝置和橫向隔離裝置等二次安防設施建設，特別是要和通信的光纖建設項目緊密配合，做到“安全分區，網絡專用，橫向隔離，縱向認證”，保障配網監控系統網絡的安全。

3.4 升級改造配網自動化主站前置系統

2011年為中國光伏應用元年，時至今日，已有2017年為中國光伏爆發元年的說法，近年來光伏、風電等分布式電源的發展業內有目共睹，但是其由于本身相對靈活的特殊性，其接入配網主站系統的通信方式可能是多種多樣，如調度數據網、模擬通道等等，這就要求配網主站對每一種接入方式都有與之相對應的前置設備，否則將無法進行數據解析。目前配網主站僅可以滿足無線公網的信號接入，還需交換機、路由器、模擬通道板等設備才能滿足接入多樣化的需求，前置設備的更新以及加固主站系統理應提上議程。

3.5 初步實現配網管理智能化

結合企業信息化建設，加強配電網相關自動化信息的共享和系統集成，促進配電網自動化信息綜合利用。配網自動化系統高級應用功能能否發揮作用很大程度上依賴于與其他相關系統的信息交互是否正常，如拓撲分析需要配網GIS系統提供饋線單線圖、用戶停電分析需要計量自動化系統提供臺變和用戶信息。

3.6 主站系統應用功能的愿景

（1）配網主站依照配電網范圍及成長需求配置配網主站支持平臺、配電SCADA和饋線自動化等基本功能，在基本數據的需求滿足后慢慢擴大配電網智能化等功能。

（2）依照配電自動化籠蓋規模及成長需求，計劃配網主站的數據接入容量和處置本領，并可根據需要舉行擴容。

（3）配網主站體系的配網設備參數、收集拓撲等，應具有由配電GIS體系導入的功能，確保設備數據的唯一性和收集拓撲的正確性。

（4）配網主站經由運行過程信息交互總線實現與調度自動化、計量自動化、配網GIS、配網生產辦理、營銷辦理等體系的信息同享和利用集成，擴展信息籠蓋規模，增進配電網自動化信息綜合利用。

（5）配網主站體系架設UPS不間斷電源，其設置裝備架設需要滿足自動化系統不間斷電源架設規范的規定。endprint

3.7 主站數據處理容量及主站系統軟硬件配置

近年公用配電線路約、中壓開關柜、柱上開關、公用配變等設備由于配電網的高速發展呈現爆發性增長，按照每個開關柜6個遙信量、6個遙測量；每套柱上開關4個遙信量、6個遙測量，每臺配變2個遙信量、6個遙測量，主站系統的數據處理容量將達到十萬級，系統主站應滿足該規模的數據處理需求。

配電自動化主站的軟件功能必須滿足配用電運行管理、搶修維護、監控調度等業務需求，配置以下功能：

（1）基礎功能：配置配變失壓倒推故障點、線路、配變潮流重過載、三相不一致、電壓越限監視與告警、停電配變一鍵提取、支線電流疊加、站線變戶查詢、停電用戶數和重要用戶分析、網絡拓撲分析、電源追溯和配網遙控及防誤等功能，支撐配電網故障的快速定位、異常的預先感知和快速復電遙控。

（2）高級功能：配置10kV小水電、光伏等分布式能源運行監視功能，支撐清潔能源吸納和優化運行；配置配電網負荷特性分析功能，支撐配網運行、電壓管控及規劃管理；配置狀態估計、高級潮流應用、解合環分析、供電負荷轉供和網絡重建等功能，支撐對配電網的穩態、暫態以及動態運行分析；配置主站數據質量分析、報文分析和在線率診斷等功能，支撐對配電終端采集數據和橫向互聯數據的智能運維。

4 結束語

目前配網規劃與配網自動化規劃尚未形成有機互動。配網規劃作為城市規劃的重要組成部分，必須服從于、服務于城市總體規劃，并隨著城市功能定位的調整及時修訂。而配網自動化主站作為配網大腦的角色，在其規劃工作中，必須緊跟時代的潮流，與電網規劃合理銜接并充分互動，建立協作常態化，聯手為地區的發展建設提供優質可靠的電力環境。

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