配網(wǎng)自動化關(guān)鍵技術(shù)風險分析及控制措施研究

王勇

摘要：配網(wǎng)自動化綜合應用了電氣一二次技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)，由于這些技術(shù)都屬于高新技術(shù)，很多都未完全成熟，加之應用經(jīng)驗不足，給配網(wǎng)自動化的順利發(fā)展埋下很多隱患。文章分析了配網(wǎng)自動化的關(guān)鍵技術(shù)風險，并結(jié)合實際工作經(jīng)驗提出了相應控制策略，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動化；關(guān)鍵技術(shù)；風險分析；控制措施；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）30-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.064

1 概述

配電網(wǎng)在整個電力系統(tǒng)中占有重要地位，配電網(wǎng)運行的安全與否會直接影響到電力供應的連續(xù)性、可靠性。配電網(wǎng)自動化是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它綜合應用集成了配電網(wǎng)一二次設(shè)備、自動化技術(shù)、通信技術(shù)等，具有很多技術(shù)交叉點，不易掌握且信息整合難、管理難，這就給大規(guī)模建設(shè)配網(wǎng)自動化埋下了很多風險，為使配網(wǎng)自動化建設(shè)在我國得到迅速發(fā)展，我們必須分析配網(wǎng)自動化關(guān)鍵技術(shù)風險，并采取相應措施進行控制。

2 關(guān)鍵技術(shù)風險及控制思路

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要是用來運行監(jiān)控中低壓系統(tǒng)的，利用配電自動化系統(tǒng)可處理各種中低壓故障并進行應用分析，配電自動化主站、終端及相關(guān)通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)應用中的技術(shù)風險主要為：

2.1 主站及信息技術(shù)

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站的開發(fā)通常是在調(diào)度自動化主站多年發(fā)展的基礎(chǔ)上進行的，由于配電網(wǎng)網(wǎng)絡具有復雜的聯(lián)絡，且規(guī)模比較大，其相比于變電站，雖然單個監(jiān)控點只有少量的信息量，但其總監(jiān)控點量，要比主網(wǎng)大很多，對人口規(guī)模較大城市來說，其配網(wǎng)自動化主站需處理的信息總量通常要比主網(wǎng)高很多，所以實現(xiàn)配網(wǎng)自動化主站高級應用的難度也要比主網(wǎng)高很多；配網(wǎng)自動化系統(tǒng)需涉及到很多其他業(yè)務系統(tǒng)，這些業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)量與復雜度都比主網(wǎng)涉及的大，這就進一步增加了配網(wǎng)整合信息的難度；在計算機技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)逐步完善的影響下，配網(wǎng)自動化主站建設(shè)開始朝著數(shù)字化、智能化、集成化方向發(fā)展，其實現(xiàn)的功能越來越多。在配網(wǎng)自動化發(fā)展過程中面臨的主要技術(shù)風險大致可總結(jié)為下列三點：

2.1.1 高級分析及應用。繪圖時拓撲數(shù)據(jù)自動生成、及時檢驗各項數(shù)據(jù)連接關(guān)系、拓撲動態(tài)著色、分析顯示動態(tài)電源等功能當前國內(nèi)很多生產(chǎn)廠家都可完成，但能完成一些高級分析功能的廠家卻不多，如狀態(tài)估計、分析潮流、預測負荷、進行網(wǎng)絡仿真等，對于一些智能化功能如自愈控制、智能預警、智能監(jiān)視等能完成的廠家少之又少，所以在進行配網(wǎng)自動化建設(shè)時，應先把基本功能完成，等配網(wǎng)自動化技術(shù)成熟后，再逐步引入一些高級應用功能。

2.1.2 數(shù)據(jù)交互與集成標準與技術(shù)。未來信息化的發(fā)展必然朝著交互化與集成化的方向發(fā)展，當前信息化應用最需迫切解決的問題就是“信息化孤島”問題。采用點對點方式來促使主站與配電GIS進行簡單交互，這樣對配電網(wǎng)各系統(tǒng)信息高效交互的實現(xiàn)非常不利，因此在配電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的前期，就應以IEC61968/61970標準為基礎(chǔ)，把各系統(tǒng)間的聯(lián)絡都打通，這樣配網(wǎng)自動化管理信息化的作用才能得到充分發(fā)揮。

就系統(tǒng)集成內(nèi)容而言，我們可把系統(tǒng)集成分為數(shù)據(jù)集成、業(yè)務流程集成以及界面集成。信息集成交互方式主要有三種：點對點、綜合數(shù)據(jù)平臺、總線，這些方式都有自身的優(yōu)缺點，如點對點集成方式在進行多個系統(tǒng)接口處理過程中，會指數(shù)級增加接口數(shù)量，這樣便會給后期帶來巨大的維護工作量，綜合數(shù)據(jù)平臺雖然可把接口數(shù)量問題順利解決，但這種方式封裝與加工信息能力不強，存在的原始數(shù)據(jù)較多，接受信息的一方必須再處理、再加工數(shù)據(jù)，加之數(shù)據(jù)綁定現(xiàn)象明顯，這樣系統(tǒng)會出現(xiàn)過緊耦合現(xiàn)象，不利于數(shù)據(jù)開發(fā)?？偩€技術(shù)可把接口數(shù)量問題與系統(tǒng)耦合問題充分解決，但就當前的總線技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言，還有很多問題亟待解決，其科學、合理應用還有一定風險，今后需進行深入研究。

2.1.3 建設(shè)規(guī)模及主站配置水平的確定。要想科學合理地進行配網(wǎng)自動化建設(shè)，首先應把各監(jiān)控點的類型、數(shù)量與投資規(guī)模弄清楚，這樣才可依據(jù)主站系統(tǒng)的規(guī)模需求，對其具體建設(shè)形式進行準確確定。但由于當前仍沒有一個統(tǒng)一、準確、通用的計算法來確定服務器的配置與數(shù)據(jù)量的比例關(guān)系，隨著廠商的不同其系統(tǒng)軟件算法也不同，通常都是由各廠商依靠自身經(jīng)驗進行配置，這樣就很難避免出現(xiàn)主服務器出現(xiàn)配置偏高或偏低現(xiàn)象。對于那些預期能完成投資規(guī)模的單位，最好應按照規(guī)劃規(guī)模一次完成建設(shè)，實際建設(shè)中會有很多不確定因素影響到投資規(guī)模，尤其是對于那些先進行試點建設(shè)，然后再進行大規(guī)模建設(shè)的單位，應先采用較低配置開建，然后再按分批建設(shè)加以擴容改造的形式來進行主站建設(shè)。

2.2 通信技術(shù)

縱觀各種通信方式，我們發(fā)現(xiàn)在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中比較適用的就是光纖以太網(wǎng)通信，這主要是由于這種通信方式不但具有較高可靠性，而且傳輸信息速度快，加之近年來價格的逐步下降，其越來越受到人們的青睞，但這種通信方式也有很多不足如易受光纖敷設(shè)通道條件影響，其價格與同類通信方式相比仍然偏高等。因此，就實際通信現(xiàn)狀而言，在解決監(jiān)測點通信時，人們應用無線公網(wǎng)通信的也比較多，主要是由于這種通信成本較低，但在實際應用中，仍有很多問題亟待解決，如易掉線、通信速率低，安全可靠性差等，因此我們應重視無線專網(wǎng)技術(shù)、無線公網(wǎng)技術(shù)這方面的風險分析與控制。

2.3 終端裝備及其他技術(shù)

2.3.1 標準化及“一體化”。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的實際終端設(shè)備數(shù)量通常都要比主網(wǎng)系統(tǒng)的大很多，由于系統(tǒng)需接入外部電源、各種電壓電流信號與通信網(wǎng)絡信號，應用標準化的配置與接線，可使安裝調(diào)試工作量大幅減少，借助一體化集成電源、互感器、通信模塊以及一次設(shè)備，這樣一方面可使系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作量大大減少，另一方面可把系統(tǒng)故障率降低，便于系統(tǒng)維護。當前，終端與通信模塊的一體化以及一次設(shè)備與互感器的一體化都實現(xiàn)了，一體化正向著一次設(shè)備智能化的更高層次發(fā)展。

2.3.2 設(shè)備及元件的可靠性。在上一輪配網(wǎng)自動化中普遍存在終端與其元件的缺陷問題，雖然當前提高了終端設(shè)備的防護等級，改善了其結(jié)構(gòu)特性，但由于終端設(shè)備大多都在較差的環(huán)境中運行，尤其是一些戶外終端設(shè)備，加之各廠商產(chǎn)品質(zhì)量存在較大差異，因此應盡量使用工業(yè)級元件，對部分故障率特別高的元件應使用軍品級元件，對于終端功能模塊應采用獨立的模塊化、插件化設(shè)計，以防系統(tǒng)中某一模塊發(fā)生故障后，引發(fā)整體更換現(xiàn)象，同時這樣設(shè)計對今后系統(tǒng)功能或容量的擴展也十分有利。

2.4 智能化發(fā)展的技術(shù)方向

借助信息技術(shù)來對能源利用進行優(yōu)化是智能化技術(shù)的核心，其全面監(jiān)控與雙向信息交流的實現(xiàn)，主要依靠的是分布式數(shù)據(jù)傳輸、計算、控制。自愈好、自適應能力強、高安全性、高可靠性是其主要特點，并且其兼容性與互動性也非常好。對于配網(wǎng)智能化的發(fā)展應以配網(wǎng)自動化發(fā)展為基礎(chǔ)，應重視配網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)與信息集成技術(shù)的應用，要讓各種配網(wǎng)設(shè)備朝著通用化的方向發(fā)展，系統(tǒng)構(gòu)成要盡量實現(xiàn)分布化，此外還應重視配網(wǎng)系統(tǒng)EMS功能的開發(fā)。

3 結(jié)語

總之，配網(wǎng)自動化是近年來發(fā)展起來的一項新技術(shù)，其組成部分中很多關(guān)鍵技術(shù)還沒有完全成熟，很多技術(shù)都沒有一個明確標準。當前的試點或建設(shè)面臨的技術(shù)風險較大，有很多未知問題等待我們?nèi)ヌ剿?、去解決。因此我們必須重視配網(wǎng)自動化關(guān)鍵技術(shù)的研究與其風險的控制，努力吃透配網(wǎng)自動化技術(shù)，科學、合理地管理配網(wǎng)自動化，只有這樣才能更好地保障配網(wǎng)自動化技術(shù)的順利發(fā)展，才能促進我國電力生產(chǎn)的高產(chǎn)、

高效。

參考文獻

[1] 姚建國，楊春勝，高宗和，楊志宏.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動化，2007，（13）.

[2] 立軍，劉麟，石峻峰，趙文廣，任小勇.IEC61850體系下的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)[J].電力設(shè)備，2007，（12）.