配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和建設(shè)

宋永超

摘 要：配電網(wǎng)對電力的良好應(yīng)用有重要意義，需要加強對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃及建設(shè)的重視，進(jìn)而實現(xiàn)電力領(lǐng)域的良好發(fā)展。本文以國網(wǎng)山西省電力公司孝義市供電公司為例，圍繞配電網(wǎng)自動化規(guī)劃目標(biāo)以及主要技術(shù)原則、配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案兩個方面展開討論，詳細(xì)分析了實現(xiàn)配電網(wǎng)良好規(guī)劃的相關(guān)措施，進(jìn)而保證配電工作的順利完成，對社會進(jìn)步以及人們生活水平的提高有積極作用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；自動化系統(tǒng)；故障處理模式

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

隨著配電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴展，使得配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，并對配電網(wǎng)的運行管理提出了更高要求，因此，有必要加快配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)程，使其朝著自動化、集成化的方向發(fā)展。另外，在多種電氣設(shè)備快速發(fā)展的背景下，使配電網(wǎng)產(chǎn)生了一定改變，主要體現(xiàn)在單向性潮流轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向性潮流等，在為配電網(wǎng)自動化發(fā)展提供機遇的同時，也帶來了一定挑戰(zhàn)。所以，需要在重視對配電網(wǎng)自動化建設(shè)研究的基礎(chǔ)上，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃的主要技術(shù)原則

在對配電網(wǎng)自動化建設(shè)主要原則進(jìn)行研究時，可發(fā)現(xiàn)主要包括以下方面：第一，配電系統(tǒng)下的設(shè)計應(yīng)是在結(jié)合各地區(qū)實際供電情況、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及用戶性質(zhì)等，選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)劃方案和相關(guān)設(shè)備類型；第二，配電網(wǎng)自動化建設(shè)應(yīng)保證其能提供較多功能，通過將用電調(diào)度、抄表等系統(tǒng)結(jié)合起來，能有效保證配電系統(tǒng)集成性程度的提高，促使其朝著智能化的方向發(fā)展；第三，配電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該同調(diào)度自動化通信等有效結(jié)合起來，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)的智能化發(fā)展；第四，配電系統(tǒng)的設(shè)計需要滿足各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且保證具有一定的安全性、容錯性等，進(jìn)而滿足配電系統(tǒng)的實時性需求，促進(jìn)配電網(wǎng)的良好發(fā)展。

2 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案

2.1 配電網(wǎng)自動化的規(guī)化范圍和時序安排

配電網(wǎng)自動化建設(shè)范圍以及時序安排的明確是配電網(wǎng)有效建設(shè)的重要基礎(chǔ)。在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃時，應(yīng)充分考慮配電網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)地區(qū)的供電需求[1]。配電網(wǎng)自動化建設(shè)屬于一項規(guī)模較大的綜合工程，要求根據(jù)按照不同區(qū)域，有計劃分步實施，進(jìn)而實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍與實際功能的逐漸擴展，保證配電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，并具有一定的持續(xù)擴充功能。根據(jù)這個設(shè)計思路，可在供電安全性要求較高、負(fù)載密度較大的城市采用這一配電網(wǎng)設(shè)計理念，并隨著配電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，實現(xiàn)配電網(wǎng)功能的分階段完善。

2.2 故障處理模式的選擇

從配電網(wǎng)故障處理方式的角度出發(fā)，應(yīng)在結(jié)合各地區(qū)供電需求的前提下，進(jìn)行故障處理模式的合理選擇。以國網(wǎng)山西省電力公司孝義市供電公司為例，該企業(yè)在進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時，考慮到部分地區(qū)的電纜線路主要采用“三遙”這種配置方案，所以技術(shù)人員在進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃時，將優(yōu)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(jiān)督和控制，進(jìn)而實現(xiàn)配電系統(tǒng)的正常運行。

2.3 配電主站的構(gòu)建

對于配電主站的構(gòu)建原則來說，主站應(yīng)建立在統(tǒng)一的硬件開發(fā)平臺上，使其具備安全性和實用性。現(xiàn)階段，主要采用的配電主站構(gòu)建模式主要包括實用型、智能型等，這些模式可進(jìn)行相互升級與轉(zhuǎn)化。不同地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)模要求有所差異，需要在結(jié)合配電網(wǎng)重要程度要求及其自動化使用基礎(chǔ)等條件的前提下，選擇適當(dāng)?shù)闹髡九渲媚Ｊ健Ｒ糟~陵地區(qū)的配電網(wǎng)規(guī)模選擇來講，其嚴(yán)格按照配電主站的規(guī)劃需求，根據(jù)配電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)模，預(yù)計配電主站的數(shù)據(jù)處理量可達(dá)到10萬點以上。因此，可建立面向業(yè)務(wù)相對成熟的“標(biāo)準(zhǔn)型”系統(tǒng)，利用基礎(chǔ)功能與信息傳遞功能的有效結(jié)合，構(gòu)建具有一定應(yīng)用價值的配電主站系統(tǒng)。同時，為了保證配電主站的良好構(gòu)建，需要制定相應(yīng)的配電主站規(guī)劃目標(biāo)。根據(jù)有關(guān)配電主站構(gòu)建的相關(guān)規(guī)定，主要應(yīng)強化信息化和自動化的建設(shè)特點，并且應(yīng)在配電網(wǎng)自動化原有基礎(chǔ)上，遵照配電系統(tǒng)實際需求以及技術(shù)發(fā)展程度，重視配電主站功能的多樣化發(fā)展，并逐漸實現(xiàn)配電主站的全面完善。

2.4 配電終端的設(shè)計

在進(jìn)行配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃時，需要注重配電終端的設(shè)計。配電終端可主要分為饋線終端、變壓器終端等，結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃以及電力使用的實際需求，需要在堅持經(jīng)濟適用的規(guī)劃原則基礎(chǔ)上，進(jìn)行配電終端的設(shè)計[2]。對于系統(tǒng)中關(guān)鍵節(jié)點的設(shè)置，如聯(lián)絡(luò)短路器、開關(guān)站、配電室等，需要設(shè)置“三遙”終端。而對于一般性的節(jié)點設(shè)計，例如分支斷路器以及末端站室等，應(yīng)設(shè)計“兩遙”終端。通過合理設(shè)置配電終端，能有效保證配電系統(tǒng)的正常運行。另外，針對故障定位這一功能來講，可設(shè)置一遙點，并且在進(jìn)行對故障指示器的設(shè)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(jìn)行線路設(shè)計時，對于架空線路長度為10km以下的主干線應(yīng)用3個故障定位指示器，而線路長度在10km至20km范圍內(nèi)的主干線，將采用4個故障定位指示器分段。同時，應(yīng)嚴(yán)格參照不同地區(qū)線路設(shè)計要求以及故障指示器設(shè)計規(guī)范來進(jìn)行線路的設(shè)計。從線路重要分支位置的線路設(shè)計來看，當(dāng)支線長度大于2km時，應(yīng)該適當(dāng)設(shè)置故障指示器；第二，電纜線路的故障監(jiān)控設(shè)計。在進(jìn)行環(huán)網(wǎng)柜及電纜分支箱的線路設(shè)計時，應(yīng)保證在電纜段的兩側(cè)分別設(shè)置對應(yīng)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(xiàn)對線路故障的有效監(jiān)控。第三，配電通信網(wǎng)。配電通信網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)該同其自動化發(fā)展方向有效結(jié)合起來，根據(jù)已有的用電信息收集系統(tǒng)和配電網(wǎng)系統(tǒng)終端設(shè)備的配置等，科學(xué)選用通信方式，能有效保證配電網(wǎng)規(guī)劃的合理性。配電網(wǎng)的自動化通信線路應(yīng)該在利用網(wǎng)絡(luò)層級結(jié)構(gòu)的條件下，進(jìn)行線路的合理設(shè)置。以國網(wǎng)山西省電力公司孝義市供電公司為例，企業(yè)要求員工能在實地考察配電網(wǎng)運行環(huán)境以及配電可靠性需求的前提下，進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，同時要求相關(guān)技術(shù)人員能充分考慮線路故障監(jiān)控及管理這一方面，在進(jìn)行線路配置時，充分利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息共享的實現(xiàn)，通過設(shè)置故障指示器來實現(xiàn)故障的實時監(jiān)控，保證配電系統(tǒng)的正常運行。

2.5 信息安全防護

安全防護同樣是進(jìn)行配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)劃以及建設(shè)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(tǒng)主要能在物理隔離設(shè)備的作用下實現(xiàn)各區(qū)域的獨立性，避免配電系統(tǒng)運行過程中受到干擾。應(yīng)該保證配電主站與自動機主站系統(tǒng)的有效隔離，同時需要與收集數(shù)據(jù)接入位置相隔離開，使得外部系統(tǒng)不會對配電系統(tǒng)進(jìn)行直接訪問，能有效提高系統(tǒng)運行可靠性。另外，生產(chǎn)控制區(qū)域內(nèi)的相關(guān)業(yè)務(wù)需要采取訪問控制的等措施，主要起到對系統(tǒng)安全提供保障的作用，防止系統(tǒng)之間的直接聯(lián)系，針對配電系統(tǒng)安全運行采取的措施主要包防火墻設(shè)置等，以國網(wǎng)山西省電力公司孝義市供電公司為例，企業(yè)管理者針對配單系統(tǒng)安全問題，將重點采用設(shè)置防火墻的措施，能有效避免違法分子對系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的破壞，保證系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)信息的安全性，是配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要前提，進(jìn)而為用戶提供較好的用電體驗。另外，為了保證配電系統(tǒng)安全性的提高，需要利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境來實現(xiàn)防火墻的相互聯(lián)系。從配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)縱向安全保護這一角度出發(fā)，在配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，需要支持雙向密鑰的認(rèn)證功能，指的是配電主站發(fā)出的指令應(yīng)包括帶有調(diào)度信息的數(shù)字簽名，并要求系統(tǒng)終端能對數(shù)字簽名進(jìn)行鑒別，能一定程度加強系統(tǒng)可靠性。另外，在配電系統(tǒng)建設(shè)過程中，通常采用主站硬件加密以及終端軟件加密相結(jié)合的措施，進(jìn)一步實現(xiàn)對系統(tǒng)終端安全的防護。

3 結(jié)語

綜上所述，社會發(fā)展對配電網(wǎng)自動化規(guī)劃與建設(shè)提出了更高要求，需要其能適應(yīng)時代發(fā)展需求，實現(xiàn)其自身的完整規(guī)劃。配電網(wǎng)總的來講是實現(xiàn)監(jiān)控與管理有效結(jié)合的一種數(shù)字信息的系統(tǒng)，能實現(xiàn)配電系統(tǒng)安全性、效率以及供電質(zhì)量的提高，進(jìn)而滿足電力用戶的用電需求，轉(zhuǎn)變配電系統(tǒng)管理較差的局面，并為供電企業(yè)效益的實現(xiàn)提供保障。因此，可將配電網(wǎng)的不斷改進(jìn)作為促進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展的重要手段，并有利于社會經(jīng)濟的整體增長。

參考文獻(xiàn)

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