地區(qū)電網(wǎng)配電自動化調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)的建設(shè)研究

周耀輝 李佳 黃海 龐小艷

摘 要：以陜西安康地區(qū)為例，分析了地區(qū)電網(wǎng)配網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)備裝備現(xiàn)狀，結(jié)合實際情況和技術(shù)導(dǎo)則要求提出建設(shè)目標和原則，在配網(wǎng)主站建設(shè)、終端配置、通信設(shè)計、安全防護等方面進行了詳細設(shè)計，指導(dǎo)配網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】配網(wǎng) 調(diào)控 技術(shù)支持 建設(shè)方案

1 現(xiàn)狀與背景

目前，國網(wǎng)安康供電公司未建設(shè)配電自動化主站，在配電網(wǎng)設(shè)備改造過程中，適當(dāng)超前安裝了部分具有自動化功能的柱上開關(guān)設(shè)備，安康中心城市負荷密集區(qū)試點安裝了架空線路在線監(jiān)測系統(tǒng)。目前，配電終端中一遙比例為13.85%、二遙比例為54.98%、三遙比例為0。

隨著社會經(jīng)濟水平的發(fā)展和電力體制改革的深化，對配網(wǎng)供電可靠性的要求日益提高；加之95598業(yè)務(wù)全面集中后，配網(wǎng)搶修指揮接派單及時率和故障恢復(fù)時長等同業(yè)對標指標的考核日趨嚴格，而安康公司目前配網(wǎng)自動化建設(shè)工作尚屬空白，缺失配網(wǎng)設(shè)備調(diào)度的技術(shù)支持手段，生產(chǎn)人員無法根據(jù)運行數(shù)據(jù)對配網(wǎng)設(shè)備開展系統(tǒng)的分析、消缺工作，提高配網(wǎng)運行的精益化水平和提高配網(wǎng)搶修業(yè)務(wù)指標都缺失相應(yīng)的技術(shù)支撐手段，急需加快配網(wǎng)自動化建設(shè)，開展配電自動化系統(tǒng)和配網(wǎng)搶修調(diào)度系統(tǒng)和配電自動化終端設(shè)備建設(shè)方案的立項儲備工作。

2 建設(shè)目標和原則

根據(jù)國家電網(wǎng)公司和陜西省電力公司的統(tǒng)一部署，按照國家電網(wǎng)公司《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》、《配電自動化規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》要求，參考安康城市發(fā)展定位和城市總體規(guī)劃，面向整個安康地區(qū)，以“建設(shè)堅強配電網(wǎng)架、保障優(yōu)質(zhì)可靠供電；建設(shè)配網(wǎng)調(diào)控一體平臺、提升配網(wǎng)調(diào)度水平；梳理配網(wǎng)管理流程、優(yōu)化配網(wǎng)運行管理；加強信息系統(tǒng)集成、實現(xiàn)多系統(tǒng)之間的信息共享與互動應(yīng)用”為目標，以“總體規(guī)劃、分批實施”和“標準化設(shè)計，差異化實施”為建設(shè)原則，逐步建成覆蓋安康全部配網(wǎng)區(qū)域的功能完善的“主站+終端”兩層結(jié)構(gòu)配電自動化系統(tǒng)。

3 技術(shù)方案

（1）建設(shè)配電自動化主站系統(tǒng)，實現(xiàn)配電SCADA、配網(wǎng)調(diào)度管理和饋線自動化，實現(xiàn)責(zé)任區(qū)分流，實現(xiàn)解合環(huán)操作分析、負荷轉(zhuǎn)供決策與優(yōu)化、狀態(tài)估計、潮流計算等高級應(yīng)用、調(diào)控一體化管理等功能，達到配電調(diào)控一體化的應(yīng)用要求。根據(jù)國網(wǎng)公司技術(shù)政策要求，結(jié)合安康調(diào)度自動化的實際情況，采用EMS、DMS獨立，地縣一體化建設(shè)模式。配電自動化系統(tǒng)采取主站、終端三層結(jié)構(gòu)，配電終端通過光纖專網(wǎng)或無線通道接入配網(wǎng)主站。建設(shè)投資較低，工程建設(shè)周期較短，分公司通過延長終端方式使用配電調(diào)控員工作站，有利于后期系統(tǒng)維護。

（2）建設(shè)配網(wǎng)搶修調(diào)度指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)報修工單管理、故障研判、計劃停電范圍分析、統(tǒng)計分析、信息集成等功能。配套建設(shè)配網(wǎng)調(diào)控值班場所。配網(wǎng)搶修調(diào)度系統(tǒng)部署在國網(wǎng)安康供電公司自動化機房，支持地縣兩級配網(wǎng)搶修業(yè)務(wù)應(yīng)用。應(yīng)充分利用已建自動化系統(tǒng)軟硬件資源，本著高效、經(jīng)濟實用的原則，建設(shè)實時性較強、響應(yīng)速度快、可靠性高、維護方便的配網(wǎng)搶修業(yè)務(wù)技術(shù)支持系統(tǒng)。利用現(xiàn)有DMS、EMS、PMS、電網(wǎng)GIS系統(tǒng)、營銷、95598等相關(guān)系統(tǒng)，通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)“源端唯一、信息共享”。配網(wǎng)搶修調(diào)度系統(tǒng)支撐配電網(wǎng)故障研判、搶修調(diào)度等業(yè)務(wù)管理需求，為配電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)運行提供技術(shù)支持。

（3）結(jié)合安康公司實際，依據(jù)《配電自動化規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》，本著立足現(xiàn)實、合理超前的原則確定了“安康市區(qū)所有開閉所實施配電自動化“三遙”終端建設(shè)，采用光纖通信方式；安康地區(qū)所有柱上開關(guān)、環(huán)網(wǎng)單元、配電室及配變實施配電自動化“兩遙”、“一遙”終端建設(shè)，采用無線公網(wǎng)通信方式，同時有條件地區(qū)逐步擴展“三遙”功能區(qū)的覆蓋范圍。”的終端配置原則。

（4）根據(jù)實際網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)備狀況和應(yīng)用需求合理選用自動化終端。對網(wǎng)架中的關(guān)鍵性節(jié)點，如架空線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)，進出線較多的開閉所、配電室和環(huán)網(wǎng)柜，采用“三遙”配置；對網(wǎng)架中的一般性節(jié)點，如分支開關(guān)、無聯(lián)絡(luò)的末端站室，可采用“兩遙”配置。

（5）完善配電主站至變電站的骨干通信網(wǎng)并建設(shè)變電站至10千伏配電站點的接入通信網(wǎng)，實現(xiàn)配電自動化信息可靠安全傳輸；在配電電纜工程設(shè)計中設(shè)應(yīng)將光纜管道建設(shè)同步納入一次電纜管道的建設(shè)，預(yù)留通信專用管孔，滿足配電自動化中、長期建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

（6）根據(jù)能源局36號文和C、D類區(qū)域大量使用無線公網(wǎng)通信的實際情況，明確了安全防護方案。主站采用硬加密的方式，在前置機采用經(jīng)國家指定部門認證的安全加固的操作系統(tǒng)，并采取嚴格的訪問控制措施。在前置機配置安全模塊，對下行控制命令與參數(shù)設(shè)置指令進行簽名。對于公網(wǎng)采集前置機，與主站之間應(yīng)采用防火墻等邏輯隔離措施，實現(xiàn)公網(wǎng)與主站的隔離。嚴格禁止公網(wǎng)與調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)直接相連。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)支持基于非對稱密鑰技術(shù)的單向認證功能，DTU等終端設(shè)備配置安全加密模塊，與主站系統(tǒng)配合，對帶有基于調(diào)度證書的數(shù)字簽名的控制命令采取安全鑒定和數(shù)據(jù)完整性驗證。

4 結(jié)論

配電自動化是實施“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略的重要手段，根據(jù)國家能源局發(fā)布的《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動計劃（2015-2020年）》，到2020年，配電自動化覆蓋率要達到90%，配電網(wǎng)建設(shè)改造投資不低于2萬億元。建設(shè)配網(wǎng)調(diào)控技術(shù)支持系統(tǒng)將提高配電網(wǎng)運行監(jiān)測、控制能力，實現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控，變“被動報修”為“主動監(jiān)控”，縮短故障恢復(fù)時間，提升服務(wù)水平。實現(xiàn)配電網(wǎng)運行的全面實時監(jiān)控，合理安排配網(wǎng)運行方式和維修計劃，提高日常工作效率和生產(chǎn)管理水平，滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對供電可靠性的要求。提高配電網(wǎng)管理水平，有效優(yōu)化搶修資源，同時也有效踐行對社會的搶修服務(wù)承諾；合理優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)配網(wǎng)集約化、精細化管理。

參考文獻

[1]鄔捷龍，王俊鍇，杜文學(xué)，等.電網(wǎng)運行監(jiān)控技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2014.

[2]周耀輝.地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)集中監(jiān)控功能研究[J].電子設(shè)計工程，2011（24）.

[3]周耀輝.安康地區(qū)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護研究[J].電子設(shè)計工程，2011（24）.

作者簡介

周耀輝（1979-），男，陜西省安康市人?，F(xiàn)為國網(wǎng)安康供電公司高級工程師、技師，長期從事電網(wǎng)調(diào)度自動化管理工作。

作者單位

1.國網(wǎng)安康供電公司 陜西省安康市 725000

2.陜西省地方電力集團有限公司漢陰縣供電分公司 陜西省安康市 725000

3.國網(wǎng)陜西電科院 陜西省西安市 710000