淺談某地區(qū)調(diào)配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)改造

【摘要】在現(xiàn)階段，隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地區(qū)主網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越堅(jiān)強(qiáng)，配電網(wǎng)也隨著用電負(fù)荷的增長(zhǎng)越來越發(fā)達(dá)，原配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)變的老化落后，急需進(jìn)行改造升級(jí)。本文是對(duì)某地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀、改造的必要性及改造方案進(jìn)行闡述，改造后的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠滿足并適應(yīng)地區(qū)配電網(wǎng)的發(fā)展。對(duì)其他地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化主站改造具有借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng)自動(dòng)化主站；改造

1.工程現(xiàn)狀及改造必要性

本地區(qū)網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)為原退役地調(diào)自動(dòng)化SD6000系統(tǒng)，該系統(tǒng)2000年投運(yùn)，2008年地調(diào)系統(tǒng)升級(jí)改造為OPEN3000系統(tǒng)，原SD6000系統(tǒng)改作配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)，通過OPEN3000系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)市區(qū)站10kV出線部分的遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)，沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)信息的直接采集和控制功能。

現(xiàn)有系統(tǒng)硬件設(shè)備老化嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)、不能啟動(dòng)等問題，軟件系統(tǒng)老化，運(yùn)行不穩(wěn)定。

2.項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)

依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司《配電自動(dòng)化試點(diǎn)建設(shè)與改造技術(shù)原則》和《配電自動(dòng)化技術(shù)導(dǎo)則》的要求，結(jié)合本地供電公司城市配電網(wǎng)的規(guī)模及今后的發(fā)展趨勢(shì)。主站系統(tǒng)建設(shè)充分體現(xiàn)前瞻性、先進(jìn)性，為今后智能小區(qū)、分布式電源的接入做好準(zhǔn)備。主站系統(tǒng)全面遵循IEC61970/61968國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化相關(guān)功能應(yīng)用；建立配網(wǎng)信息交互總線，實(shí)現(xiàn)與公司EMS、GIS、95598系統(tǒng)、電能量信息采集系統(tǒng)、營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)等系統(tǒng)的信息集成與共享，實(shí)現(xiàn)該地區(qū)公司配網(wǎng)的監(jiān)視與控制，構(gòu)建各類應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)。

3.項(xiàng)目技術(shù)方案

3.1本期技術(shù)方案

3.1.1配電自動(dòng)化主站級(jí)別

截止到2014年，該地區(qū)配網(wǎng)柱上開關(guān)1654臺(tái)，開閉站137座、環(huán)網(wǎng)671座，配電室421座，箱式變372座。按照信息采集全覆蓋考慮，并滿足配電自動(dòng)化系統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)要求及系統(tǒng)冗余度要求，結(jié)合未來該地區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，配電主站系統(tǒng)應(yīng)具備50萬信息量以上的數(shù)據(jù)處理能力，故按照大型配電主站級(jí)別配置。

3.1.2站端數(shù)據(jù)采集方式

主站支持網(wǎng)絡(luò)、無線等多種數(shù)據(jù)傳輸方式。

3.1.3主站信息交互方式

各應(yīng)用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)間采用基于IEC61970/ IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的交互總線，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息服務(wù)，各應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能。系統(tǒng)間的信息交互采用面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），在實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間信息交換的基礎(chǔ)上，對(duì)跨系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的綜合應(yīng)用提供服務(wù)和支持。

3.1.4硬件設(shè)備配置

根據(jù)主站系統(tǒng)的終期規(guī)劃規(guī)模，結(jié)合本次試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)際情況，主站系統(tǒng)硬件配置按照大型主站結(jié)構(gòu)配置。配置2臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、2臺(tái)公網(wǎng)采集服務(wù)器組成前置采集集群，以后隨著接入終端數(shù)量的增加，可以逐漸增加集群中的采集服務(wù)器的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量均衡。

其它硬件設(shè)備包括配置2臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，1套磁盤陣列，2臺(tái)SCADA服務(wù)器，2臺(tái)通信接口服務(wù)器，2臺(tái)WEB服務(wù)器，8臺(tái)工作站以及交換機(jī)、防火墻、正反向物理隔離裝置等設(shè)備。

3.1.5系統(tǒng)環(huán)境應(yīng)滿足主站規(guī)劃功能

（1）配電自動(dòng)化系統(tǒng)支撐平臺(tái)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)支撐平臺(tái)包括公共支撐軟件和平臺(tái)支撐軟件。主要具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理、商用數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、權(quán)限管理、報(bào)表管理、系統(tǒng)運(yùn)行管理、圖模一體化、人機(jī)界面管理等功能。

（2）配電主站系統(tǒng)SCADA功能

配電主站系統(tǒng)SCADA具有數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)顯示、遠(yuǎn)方控制、交互操作、防誤閉鎖、圖形顯示、事件告警、事件順序記錄、事故追憶、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印、配電網(wǎng)絡(luò)工況監(jiān)視、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互連及二次系統(tǒng)安全防護(hù)等功能。

（3）饋線自動(dòng)化

主站根據(jù)各配電終端或故障指示器檢測(cè)到的故障報(bào)警信號(hào)，結(jié)合變電站、開閉站等的繼電保護(hù)信號(hào)、開關(guān)跳閘等故障信息，啟動(dòng)故障處理程序，確定故障類型和發(fā)生位置。采用聲光、語音、打印事件等報(bào)警形式，并在自動(dòng)推出的配網(wǎng)單線圖上，通過網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲姆绞矫鞔_地表示出故障區(qū)段。根據(jù)需要，主站可提供事故隔離和恢復(fù)供電的一個(gè)或兩個(gè)以上的操作預(yù)案，輔助工作人員進(jìn)行遙控操作，達(dá)到快速隔離故障和恢復(fù)供電的目的。

3.1.6配電自動(dòng)化系統(tǒng)安全防護(hù)

本次配電自動(dòng)化建設(shè)采用“主站硬加密+終端軟解密”的方式，實(shí)現(xiàn)所有“三遙”終端的安全防護(hù)。

主站前置機(jī)采用指定部門認(rèn)證的安全加固的操作系統(tǒng)并采取嚴(yán)格的訪問控制策略。前置機(jī)配置安全模塊，對(duì)控制命令進(jìn)行簽名，同時(shí)，在主站前置服務(wù)器前各部署一套安全接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備（縱向加密認(rèn)證裝置），實(shí)現(xiàn)主站對(duì)終端的身份鑒別和報(bào)文完整性保護(hù)。

終端收到上述數(shù)字簽名報(bào)文之后，讀出所有報(bào)文，準(zhǔn)備進(jìn)行簽名驗(yàn)證。

3.2 遠(yuǎn)期技術(shù)方案

遠(yuǎn)期增加信息交互總線功能和高級(jí)分析應(yīng)用功能。

3.2.1信息交換總線建設(shè)

信息交換總線具有數(shù)據(jù)采集、接入系統(tǒng)管理、事件通知服務(wù)、數(shù)據(jù)同步管理、數(shù)據(jù)訪問安全機(jī)制、消息運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能。

配電網(wǎng)信息交換總線的架構(gòu)如下圖所示：

3.2.2配電自動(dòng)化分析應(yīng)用

配電網(wǎng)分析應(yīng)用對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效分析，實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。

具有拓?fù)浞治?、狀態(tài)估計(jì)、潮流分析、合環(huán)潮流、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、線損分析等功能。

3.2.3停電管理分析

停電管理分析通過基于可靠性預(yù)控機(jī)制的計(jì)劃分解，科學(xué)合理的安排停電計(jì)劃，減少重復(fù)停電；快速有效明確停電原因，通過對(duì)故障的準(zhǔn)確定位與科學(xué)指揮搶修，縮短停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)搶修的快速化、安全化、可視化；通過停電全過程的控制，向客戶提供準(zhǔn)確的信息，提高客戶滿意度與服務(wù)質(zhì)量；通過在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之上的數(shù)據(jù)分析挖掘，實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)對(duì)電力用戶的主動(dòng)服務(wù)，最終為供電可靠性、優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供保證。

3.2.4智能化分析應(yīng)用

根據(jù)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)總體發(fā)展目標(biāo)，配電網(wǎng)首先要做到網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)智能。智能配電網(wǎng)必須充分利用現(xiàn)代管理理念，采用先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙向運(yùn)作與高度整合，構(gòu)建具備集成、互動(dòng)、兼容、優(yōu)化等特征的智能配電系統(tǒng)。

分布式電源接入研究：配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)提供分布式電源接入與運(yùn)行控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式電源運(yùn)行監(jiān)測(cè)與控制功能。

智能監(jiān)視預(yù)警及運(yùn)行控制：以穩(wěn)定可靠的配電自動(dòng)化系統(tǒng)和完備信息為基礎(chǔ)，根據(jù)綜合采集到的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合數(shù)據(jù)分析，主動(dòng)分析配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，評(píng)估配網(wǎng)安全運(yùn)行水平，快速發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)薄弱環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確捕捉監(jiān)控要點(diǎn)，提供緊急狀態(tài)報(bào)警及輔助決策功能。

4 結(jié)論

對(duì)該地區(qū)供電公司配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)進(jìn)行改造后，保障了該地區(qū)電谷智能電網(wǎng)綜合建設(shè)工程的順利進(jìn)行，提高了該地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化管理水平，同時(shí)為配網(wǎng)調(diào)控一體化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

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