芻議配網自動化及通信系統的規劃建設

段英

摘 要：伴隨社會的全面發展，現代化建設進程的不斷加快，電力資源在社會生產與生活中發揮越來越重要的作用，社會發展對電力系統提出了更高的要求，配網自動化是如今國際上電力系統發展的一大趨勢，也是我國電力事業未來發展過程中需要集中關注的問題。基于此，本文以配網自動化為研究視角，從配網自動化及通信系統建設現狀出發，分析了配網自動化及通信系統規劃與建設的原則與要求，同時針對配網自動化的組成結構進行了深入性的探討。

關鍵詞：配網自動化；通信系統；規劃建設

中圖分類號：TN9 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）15-0194-02

所謂配網自動化是指配電系統正常運行的情況下，通過對配網運行狀態的動態性監控，及時發現運行過程中所存在的故障與安全隱患，進而采取行之有效的應急措施實現對故障的快速解決以及對安全隱患的維護，進而實現對配網運行方式的進一步優化，最終確保電力系統的安全穩定運行。經濟快速發展、現代化程度逐步提升的時代背景下，社會生產與生活對電力系統的要求與日俱增，所以進一步提高配網自動化水平已經成為電力事業發展實踐中廣泛關注的焦點，也是未來國際電力系統發展的必然趨勢。

1 配網自動化及通信系統建設現狀

從實踐發展的角度來看，我國電力事業發展過程中配網自動化以及通信系統的規劃與建設起步比較早，于20世紀90年代初期已經開始嘗試，經過二十余年的努力，這項工作取得了一定的進展，但是受到多方面因素的影響與制約，全國范圍內還有部分地區的配網自動化依據沒有得到全面的完善。為了適應經濟的快速發展對電力系統所提出的要求，跟隨國際電力系統發展的大趨勢，現階段電力事業發展過程中對于配網自動化以及通信系統的規劃與建設的重視程度逐步提高。

經過這樣長的發展歷程，配網自動化水平依據不高的原因是多方面的，其中包括經濟因素、社會因素，也包括技術因素。就目前發展實際情況來看，我國配網自動化及通信系統中存在以下幾個方面的問題：第一，在配網自動化系統功能定位的層面上來看，沒有真正反映出供電企業以及廣大電力用戶的實際需求；第二，在技術方案的層面上來看，沒有針對不同的配電線路以及網絡的特點以及要求，科學與合理的規劃與設計配網信息采集、監督、控制的配置；第三，從系統收益的層面來看，配網自動化系統的整體經濟效益比較低，很多試點系統的規模效應匱乏；第四，從饋線自動化的角度來看，在規劃與建設過程中過分強調快速的完成電網運行過程中的故障隔離，并沒有充分的思考基于不同的供電可靠性要求實現對故障隔離以及恢復方案的科學化設計；第五，從組織實施與運維層面來看，在工程的組織實施階段以及日常的運行維護工作當中，缺少統一化的管理制度；第六，從運行的可靠性角度上來看，一部分設備與系統并具備長期可靠運行的功能；第七，從系統的集成性上來看，配網自動化系統以及與配網管理相關聯的系統之間的集成規范不夠統一化。

2 配網自動化及通信系統規劃與建設的原則及要求

根據現階段電力事業發展的實際需要，供電企業在實施配網自動化系統規劃與建設的過程中，應該始終秉承經濟適用、技術先進、因地制宜、分步實施、適當改造、統籌兼顧的理念，遵循以下七項基本原則開展工作：第一，將進一步、全方位提高配網的運行以及管理水平作為根本出發點與最終立足點，實現對配網的動態性監控；第二，在規劃與建設的過程中，集中思考自動化系統的實用性與適用性，盡最大努力擴大對配網運行的監控范圍，盡可能的讓配網自動化系統發揮出綜合性的效益；第三，應該始終遵循開放性的原則，切實保證規劃與建設的自動化系統具有一定的可擴展性與適應性；第四，在規劃與建設中應該始終牢記安全運行、可靠運行、穩定運行的基本要求，全面遵守國家相關部門對于信息安全提出的規定，從系統結構、硬件設備、軟件技術、通信系統等多維度切實確保自動化系統的安全與穩定；第五，在實現配網自動化系統規劃與建設的過程中應該以現有的配電網架作為基礎；第六，在開展相關工作的過程中，應該因地制宜，基于不同區域的現狀與要求，整體規劃與布局的基礎上，實現分區域、分階段的自動化系統建設與規劃；第七，在開展這一工作的時候，應該始終為完善生產管理制度以及管理流程而服務，通過不斷的創新實現管理水平的動態性提升。

3 配網自動化結構分析

在配網自動化系統當中，系統的整體結構對監控數據的流程、通信系統的設計方案以及相關管理流程起到基礎性的決定作用，所以做好配網自動化結構體系的設計是配網自動化系統規劃與建設工作當中的重點所在。如何選擇具有實用性特點、穩定性特點、滿足可持續發展要求的結構體系，對于構建現代化的配網自動化系統是非常關鍵的。基于此，電力企業可以采用分散式的監控模式，構建配網自動化主站系統，將全部數據集中統一到主站當中，通過配網系統的主站以及各個遠程監控工作站的通力合作、分工協作實現對配網系統的時效性監控。從縱向結構的角度來看，配網自動化系統主要包括主站、通信、終端設備[1]。

3.1 主站模式

在主站系統規劃與建設的過程中可以采用集中處理的方式，對系統所處區域范圍內的配網運行信息進行有效的處理，有效利用終端的數據信息統一到配網自動化主站系統中的核心數據庫當中，下屬各單位的客戶端可以在管轄全線的范圍之內實現遠程方式的訪問與使用，這樣就可以實現各區域配電網的有效運行與維護，對整個配網進行動態性的監控與管理。

3.2 配網終端

實施配網自動化系統規劃與建設的過程中不需要對全部配網一次網架結構進行大范圍的改造，因為配網自動化系統的具體要求是，將遙信作為主體，實現對區域內輸電線路故障指示器的信號的及時回傳，進而有效的減少排查故障所需要的時間，同時應該以遙測作為輔助工具，實現對公用變壓器負荷的科學檢測。現階段配網終端功能至少應該包括以下幾個方面：第一，配網終端應該可以支持各類型故障指示器的接入；第二，開關的狀態、電流以及電壓量等相關數據的采集，對饋線運行狀態的動態性監控；第三，應該具備對各類型故障的檢測以及識別各類型故障的功能，同時應該具備將配網故障的信息主動地傳入主站模式當中的功能；第四，能夠支持多種通信方式的同步運行，可以提供DL/T634.5101-2002，DL/T 634.5104-2002，DNP3.0等不同通信協議；第五，在失電或者通信系統中斷的情況下，可以對相關數據信息進行長時間的保存，并且具有支持歷史數據上傳以及補充的功能[2]。

3.3 通信模式

配網通信技術是以信息技術為基礎的配網管理活動中的關鍵技術，通信系統的先進與否直接決定配網自動化系統的整體水平。配網通信在配網系統中呈現點多面廣的基本特點，同時現場的各方面條件也是復雜多變的，所以沒有哪一種通信方式可以全方位的滿足配網自動化系統對于通信的所有要求，基于此在規劃與建設配網自動化系統的過程中應該使用綜合性的、混合型的通信方式。基于配網通信系統具有時效性、穩定性、安全性的現實要求，在通信手段不斷創新發展的背景之下，現階段可供配網自動化系統所選擇的通信方式有很多種。按照傳統的分類方式，我們可以將通信方式分為有線通信方式，主要包括架空明線或電纜的通信方式、電力線載波的通信方式以及光纖通信方式等；無線通信方式，主要包括CDMA通信方式、GPRS通信方式以及EDGE通信方式等[3]。

第一，光纖通信方式。這一通信方式在實踐中表現出的優點主要包括：（1）可靠性與保密性比較強；（2）抗干擾的能力比較強，所以這一通信方式適合在強電磁干擾的環境下應用；（3）高寬帶、傳輸距離比較遠。正是因為光纖通信方式具備以上幾個方面的優勢，它已經成為了配網自動化系統規劃與建設過程中“三遙”站點通信方式建設的最佳之選。現階段，可以應用于配網自動化系統通信模式中的光纖通信技術主要包括光Modem、MSTP、EPON和工業以太網。在網絡管理與組網等因素的制約之下，一般不會采用光Modem技術。MSTP技術的主要優勢在于在進行業務接入的過程中具有靈活性與多樣性，但是這一技術會受到現場施工環境的影響，所以可以考慮將其應用到配網骨干節點之上。EPON技術在實踐中的主要優勢在于可以節省光纖資源、寬帶高，其對于輻射性的組網方式呈現出不可比擬的優勢，但是網絡管理的功能還不是非常高。工業以太網技術的優點為對于特殊環境的適應能力比較強，在運行過程中的穩定性比較好，環狀組網的可靠性比較高；主要不足表現為很多設備在運行的過程中所采用的協議是私有形式的協議，所以不同生產商之間的共享性能不高。總體上來講MSTP技術、EPON技術和工業以太網技術在實踐中各有優勢也各有缺點，所以在不同區域的實踐工作中應該根據實際情況以及現實需要選擇不同的技術進行應用，有時也可以選擇綜合組網的方式。

第二，公網無線通信方式主要包括CDMA通信方式、GPRS通信方式以及EDGE通信方式。現階段，配網終端的數據信息流量不是很多，對于實時性的要求也不是非常高，利用公網無線通信方式對于數據信息刷新速度的要求一般都是在秒級左右，這樣就可以滿足配網運行的需要。在實踐當中，公網無線通信方式最為顯著的優點就在于投資成本比較少，基本上不會產生投資失敗的問題，在對公網無線通信方式進行利用之后，配網自動化系統的設計、建設、調試、運維等工作都會得到有效的簡化。與此同時，公網無線通信方式具有施工速度比較快，可以快速的建立通信系統等方面的優勢，但是如果考慮到系統安全性的問題，在規劃與建設配網自動化與通信系統的過程中可以只考慮在配電“一遙”、“二遙”站點中使用這一通信方式，從而全面保證配網自動化與通信系統的安全穩定運行。

4 結語

綜上所述，進一步提高配網自動化及通信系統規劃與建設水平是推動電力事業發展的需要，是適應國際電力系統發展必然趨勢的需要，是全面保證配電網安全穩定運行的需要。希望通過文章的闡述，可以使得各級供電企業深刻的認識到加速配網自動化系統規劃與建設步伐的必要性，根據國家電力部門的相關要求，結合區域電力系統的實際情況，探索出適應區域發展的規劃與建設路徑。

參考文獻

[1]胡瑞勇.配網自動化及通信系統的規劃建設探討[J].通訊世界，2016，（21）：138-139.

[2]戴勇.分析配網自動化與通信系統的規劃建設[J].科技展望，2016，26（03）：9+11.

[3]毋耀宗.關于配網自動化及通信系統的規劃建設的幾點思考[J].科技資訊，2015，13（05）：14.