配電網自動化系統的規劃和建設

宋永超

摘 要：配電網對電力的良好應用有重要意義，需要加強對配電網自動化系統規劃及建設的重視，進而實現電力領域的良好發展。本文以國網山西省電力公司孝義市供電公司為例，圍繞配電網自動化規劃目標以及主要技術原則、配電網自動化規劃方案兩個方面展開討論，詳細分析了實現配電網良好規劃的相關措施，進而保證配電工作的順利完成，對社會進步以及人們生活水平的提高有積極作用。

關鍵詞：配電網；自動化系統；故障處理模式

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0160-01

隨著配電網規模的不斷擴展，使得配電網結構更加復雜，并對配電網的運行管理提出了更高要求，因此，有必要加快配電網的建設進程，使其朝著自動化、集成化的方向發展。另外，在多種電氣設備快速發展的背景下，使配電網產生了一定改變，主要體現在單向性潮流轉變為雙向性潮流等，在為配電網自動化發展提供機遇的同時，也帶來了一定挑戰。所以，需要在重視對配電網自動化建設研究的基礎上，保證電力系統的穩定運行。

1 配電網自動化規劃的主要技術原則

在對配電網自動化建設主要原則進行研究時，可發現主要包括以下方面：第一，配電系統下的設計應是在結合各地區實際供電情況、電網結構以及用戶性質等，選擇適當的規劃方案和相關設備類型；第二，配電網自動化建設應保證其能提供較多功能，通過將用電調度、抄表等系統結合起來，能有效保證配電系統集成性程度的提高，促使其朝著智能化的方向發展；第三，配電網的建設應該同調度自動化通信等有效結合起來，進而促進系統的智能化發展；第四，配電系統的設計需要滿足各行業標準，并且保證具有一定的安全性、容錯性等，進而滿足配電系統的實時性需求，促進配電網的良好發展。

2 配電網自動化規劃方案

2.1 配電網自動化的規化范圍和時序安排

配電網自動化建設范圍以及時序安排的明確是配電網有效建設的重要基礎。在進行系統規劃時，應充分考慮配電網絡適應地區的供電需求[1]。配電網自動化建設屬于一項規模較大的綜合工程，要求根據按照不同區域，有計劃分步實施，進而實現配電網絡覆蓋范圍與實際功能的逐漸擴展，保證配電網整體結構相對穩定，并具有一定的持續擴充功能。根據這個設計思路，可在供電安全性要求較高、負載密度較大的城市采用這一配電網設計理念，并隨著配電網建設的不斷發展，實現配電網功能的分階段完善。

2.2 故障處理模式的選擇

從配電網故障處理方式的角度出發，應在結合各地區供電需求的前提下，進行故障處理模式的合理選擇。以國網山西省電力公司孝義市供電公司為例，該企業在進行配電網規劃設計時，考慮到部分地區的電纜線路主要采用“三遙”這種配置方案，所以技術人員在進行系統規劃時，將優先選擇集中式控制的故障處理模式。在這一故障處理模式的作用下，能起到對線路故障的實時監督和控制，進而實現配電系統的正常運行。

2.3 配電主站的構建

對于配電主站的構建原則來說，主站應建立在統一的硬件開發平臺上，使其具備安全性和實用性。現階段，主要采用的配電主站構建模式主要包括實用型、智能型等，這些模式可進行相互升級與轉化。不同地區的配電網規模要求有所差異，需要在結合配電網重要程度要求及其自動化使用基礎等條件的前提下，選擇適當的主站配置模式。以銅陵地區的配電網規模選擇來講，其嚴格按照配電主站的規劃需求，根據配電網的遠景規模，預計配電主站的數據處理量可達到10萬點以上。因此，可建立面向業務相對成熟的“標準型”系統，利用基礎功能與信息傳遞功能的有效結合，構建具有一定應用價值的配電主站系統。同時，為了保證配電主站的良好構建，需要制定相應的配電主站規劃目標。根據有關配電主站構建的相關規定，主要應強化信息化和自動化的建設特點，并且應在配電網自動化原有基礎上，遵照配電系統實際需求以及技術發展程度，重視配電主站功能的多樣化發展，并逐漸實現配電主站的全面完善。

2.4 配電終端的設計

在進行配電網自動化系統的規劃時，需要注重配電終端的設計。配電終端可主要分為饋線終端、變壓器終端等，結合配電網規劃以及電力使用的實際需求，需要在堅持經濟適用的規劃原則基礎上，進行配電終端的設計[2]。對于系統中關鍵節點的設置，如聯絡短路器、開關站、配電室等，需要設置“三遙”終端。而對于一般性的節點設計，例如分支斷路器以及末端站室等，應設計“兩遙”終端。通過合理設置配電終端，能有效保證配電系統的正常運行。另外，針對故障定位這一功能來講，可設置一遙點，并且在進行對故障指示器的設計時，通常采用以下配置方式：第一，架空以及混合線路。在對主干線進行線路設計時，對于架空線路長度為10km以下的主干線應用3個故障定位指示器，而線路長度在10km至20km范圍內的主干線，將采用4個故障定位指示器分段。同時，應嚴格參照不同地區線路設計要求以及故障指示器設計規范來進行線路的設計。從線路重要分支位置的線路設計來看，當支線長度大于2km時，應該適當設置故障指示器；第二，電纜線路的故障監控設計。在進行環網柜及電纜分支箱的線路設計時，應保證在電纜段的兩側分別設置對應的故障定位指示器，通過合理安排指示器的安裝密度來實現對線路故障的有效監控。第三，配電通信網。配電通信網規劃應該同其自動化發展方向有效結合起來，根據已有的用電信息收集系統和配電網系統終端設備的配置等，科學選用通信方式，能有效保證配電網規劃的合理性。配電網的自動化通信線路應該在利用網絡層級結構的條件下，進行線路的合理設置。以國網山西省電力公司孝義市供電公司為例，企業要求員工能在實地考察配電網運行環境以及配電可靠性需求的前提下，進行通信網絡的設計，同時要求相關技術人員能充分考慮線路故障監控及管理這一方面，在進行線路配置時，充分利用網絡環境下信息共享的實現，通過設置故障指示器來實現故障的實時監控，保證配電系統的正常運行。

2.5 信息安全防護

安全防護同樣是進行配電網自動化系統規劃以及建設過程中，需要重點考慮的影響因素[3]。針對信息安全的橫向防護來講，配電主站系統主要能在物理隔離設備的作用下實現各區域的獨立性，避免配電系統運行過程中受到干擾。應該保證配電主站與自動機主站系統的有效隔離，同時需要與收集數據接入位置相隔離開，使得外部系統不會對配電系統進行直接訪問，能有效提高系統運行可靠性。另外，生產控制區域內的相關業務需要采取訪問控制的等措施，主要起到對系統安全提供保障的作用，防止系統之間的直接聯系，針對配電系統安全運行采取的措施主要包防火墻設置等，以國網山西省電力公司孝義市供電公司為例，企業管理者針對配單系統安全問題，將重點采用設置防火墻的措施，能有效避免違法分子對系統內數據的破壞，保證系統內數據信息的安全性，是配電系統穩定運行的重要前提，進而為用戶提供較好的用電體驗。另外，為了保證配電系統安全性的提高，需要利用網絡環境來實現防火墻的相互聯系。從配電網自動化通信系統縱向安全保護這一角度出發，在配電系統的建設過程中，需要支持雙向密鑰的認證功能，指的是配電主站發出的指令應包括帶有調度信息的數字簽名，并要求系統終端能對數字簽名進行鑒別，能一定程度加強系統可靠性。另外，在配電系統建設過程中，通常采用主站硬件加密以及終端軟件加密相結合的措施，進一步實現對系統終端安全的防護。

3 結語

綜上所述，社會發展對配電網自動化規劃與建設提出了更高要求，需要其能適應時代發展需求，實現其自身的完整規劃。配電網總的來講是實現監控與管理有效結合的一種數字信息的系統，能實現配電系統安全性、效率以及供電質量的提高，進而滿足電力用戶的用電需求，轉變配電系統管理較差的局面，并為供電企業效益的實現提供保障。因此，可將配電網的不斷改進作為促進電力行業發展的重要手段，并有利于社會經濟的整體增長。

參考文獻

[1]孫寧.配電網自動化監控系統研究與設計[D].大連理工大學，2016.

[2]張淦.配電網自動化通信系統研究及應用[D].鄭州大學，2011.

[3]姚建國，周大平，沈兵兵，等.新一代配電網自動化及管理系統的設計和實現[J].電力系統自動化，2006，（08）：89-93.