配電自動化規(guī)劃的基本思路及建議

深圳供電局有限公司 廣東 深圳 518000

摘要：配電網(wǎng)是電網(wǎng)的重要組成部分，其建設(shè)和運(yùn)行直接關(guān)系到全省經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。本文從配電主站、配電終端、配電通信網(wǎng)等方面總結(jié)了配電自動化規(guī)劃的基本思路，給出了配電自動化建設(shè)的相關(guān)建議，對于開展配電自動化建設(shè)工作，提配電網(wǎng)智能化水平具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)自動化；規(guī)劃；基本思路；建議

隨著配電網(wǎng)規(guī)模的逐年擴(kuò)大，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)工作量越來越大，現(xiàn)有運(yùn)檢人員很難適應(yīng)如此繁瑣的配電網(wǎng)管理。另外，隨著分布式、微電網(wǎng)、電儲能、電動汽車的快速發(fā)展，配電網(wǎng)由無源網(wǎng)絡(luò)變成了有源網(wǎng)絡(luò)，潮流由“單向性”變成了“雙向性”，給配電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來新的問題，只有加快配電網(wǎng)自動化建設(shè)，才能適應(yīng)新形勢的發(fā)展。

1.配電網(wǎng)自動化規(guī)劃內(nèi)容

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃內(nèi)容主要應(yīng)包括配電自動化現(xiàn)狀分析、建設(shè)需求、規(guī)劃目標(biāo)與技術(shù)原則、規(guī)劃方案、投資估算與成效分析等環(huán)節(jié)。

1.1 配電自動化現(xiàn)狀分析

配電自動化現(xiàn)狀分析是配電網(wǎng)自動化規(guī)劃的基礎(chǔ)工作，配電網(wǎng)及其自動化分析的越全面、透徹，其規(guī)劃的質(zhì)量就越高。眾所周知，配電網(wǎng)設(shè)備點(diǎn)多面廣，配電網(wǎng)及其自動化分析要從地區(qū)整體發(fā)展概況、供電分區(qū)類別、配網(wǎng)設(shè)備、網(wǎng)架通道、自動化現(xiàn)狀、存在問題等方面進(jìn)行全方位、寬領(lǐng)域分析，通過分析發(fā)現(xiàn)問題，為配網(wǎng)自動化規(guī)劃方案提供基礎(chǔ)性支撐。

1.2 配電自動化建設(shè)需求分析

根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、配電網(wǎng)運(yùn)行管理、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、配電網(wǎng)規(guī)劃等對配電自動化建設(shè)需求進(jìn)行分析。

隨著社會的進(jìn)步，各行各業(yè)對電能質(zhì)量和供電可靠性的要求不斷提升。因此，加快配電網(wǎng)自動化建設(shè)，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

隨著配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和電力行業(yè)改革的不斷深入，電力市場化與績效管理的實(shí)施，科技興電戰(zhàn)略和實(shí)施減人增效目標(biāo)的推行，都迫切要求我們盡快實(shí)施配電網(wǎng)自動化建設(shè)。

1.3 明確配電自動化規(guī)劃目標(biāo)與主要技術(shù)原則

根據(jù)《配電網(wǎng)自動化規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》，結(jié)合供電分區(qū)類型，確定配電網(wǎng)及其自動化規(guī)劃目標(biāo)指標(biāo)。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)條件、負(fù)荷需求、技術(shù)水平，以及投資效益等因素，遵循下面幾項(xiàng)原則進(jìn)行：

（1）配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)供電條件、供電水平、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和客戶性質(zhì)，因地制宜地選擇方案及設(shè)備類型。

（2）配網(wǎng)自動化的建設(shè)首先滿足自動化基本功能，在條件具備時可以考慮擴(kuò)展管理功能。

（3）配網(wǎng)自動化通訊建設(shè)應(yīng)該與調(diào)度自動化通訊、集中抄表系統(tǒng)等結(jié)合起來，并考慮今后發(fā)展智能化的趨勢。

（4）主站系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則應(yīng)遵循國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有安全性、可靠性、實(shí)用性、擴(kuò)展性、開放性、容錯性，滿足分布式電源及多元化負(fù)荷接入適應(yīng)性要求。

1.4 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案應(yīng)在配電自動化規(guī)劃目標(biāo)與技術(shù)原則的基礎(chǔ)上，確定配電網(wǎng)自動化建設(shè)范圍與時序安排、故障處理模式、配電主站、配電終端、配電通信網(wǎng)、信息交互、信息安全防護(hù)、分布式電源及多元化負(fù)荷接入適應(yīng)性等一整套配電自動化規(guī)劃方案。

（1）配電網(wǎng)自動化建設(shè)范圍與時序安排

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)是大型綜合工程，需要分區(qū)域、分階段、分步驟實(shí)施，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)覆蓋范圍和應(yīng)用功能應(yīng)隨著建設(shè)項(xiàng)目開展而逐漸擴(kuò)充，整體結(jié)構(gòu)必須相對穩(wěn)定并具有可持續(xù)擴(kuò)展能力。

基于這一規(guī)劃建設(shè)思路，應(yīng)對供電可靠性要求高、負(fù)荷密度大、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相對完善和穩(wěn)定的城市中心核心區(qū)先期實(shí)施。未來將隨著系統(tǒng)建設(shè)的深入，分階段擴(kuò)大覆蓋范圍和擴(kuò)充應(yīng)用功能。

（2）故障處理模式

選擇配電自動化故障處理模式，應(yīng)結(jié)合城市定位、可靠性要求、供電分區(qū)分階段推廣。對處在A、B供電區(qū)域內(nèi)，電纜線路滿足“三遙”建設(shè)條件，優(yōu)先采用集中式控制（半自動方式），不滿足“三遙”建設(shè)條件的采用故障監(jiān)測方式；架空線路采用集中式控制（半自動方式）、故障監(jiān)測方式及就地重合器方式。對處在D、E供電區(qū)域內(nèi)，優(yōu)先采用故障監(jiān)測方式。

（3）配電主站

配電主站應(yīng)構(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)、通用的軟硬件平臺上，具備可靠性、可用性、擴(kuò)展性和安全性。目前配電自動化有五種，即簡易型、實(shí)用型、標(biāo)準(zhǔn)型、集成型、智能型，這五種模式可以相互升級。各地應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)模、配電自動化應(yīng)用基礎(chǔ)等情況，分階段選擇合適的模式。配電主站的應(yīng)用功能包括基本功能（必備）和擴(kuò)展功能。

地區(qū)配電主站遠(yuǎn)期規(guī)劃目標(biāo)，依據(jù)《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》的要求，根據(jù)實(shí)際需要和技術(shù)成熟條件，逐步拓展應(yīng)用功能，利用符合IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的信息交互總線將配電自動化系統(tǒng)、GIS地理信息系統(tǒng)、PMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)、調(diào)度EMS系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、配電搶修一體化平臺等有效集成，實(shí)現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的智能化管理和應(yīng)用。

（4）配電終端

配電終端主要可分為饋線終端（FTU）、站所終端（DTU）、配變終端（TTU）。根據(jù)配電網(wǎng)規(guī)劃和供電可靠性需求，按照經(jīng)濟(jì)適用的原則，應(yīng)差異化配置配電終端。對網(wǎng)架中的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)，如主干線開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)，進(jìn)出線較多的開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)單元和配電室，應(yīng)配置“三遙”終端；對一般性節(jié)點(diǎn)，如分支開關(guān)、無聯(lián)絡(luò)的末端站室，應(yīng)配置“兩遙”終端。除“二、三遙”外的有助于故障定位的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為“一遙點(diǎn)”。

（5）配電通信網(wǎng)

配電通信網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)與配電網(wǎng)自動化發(fā)展目標(biāo)緊密結(jié)合，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有用電采集系統(tǒng)通道、終端設(shè)備的布置、現(xiàn)有通信網(wǎng)架、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等，因地制宜，統(tǒng)籌采用多種通信方式。配電通信網(wǎng)分為骨干層和接入層。骨干通信網(wǎng)宜采用光纖專網(wǎng)。終端通信接入網(wǎng)采用靈活多樣的通信方式。“三遙點(diǎn)”應(yīng)主要使用專網(wǎng)光纖，滿足重要節(jié)點(diǎn)通信的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。不具備光纖通信條件的，主要以“一遙點(diǎn)”、“二遙點(diǎn)”為主，應(yīng)優(yōu)先采用無線公網(wǎng)，無線公網(wǎng)維護(hù)方便，可節(jié)省投資。

（6）信息交互

信息交互應(yīng)符合電力企業(yè)整體信息集成交互構(gòu)架體系。信息交互應(yīng)遵循圖形、模型、數(shù)據(jù)來源及維護(hù)的唯一性和設(shè)備編碼的統(tǒng)一性原則。信息交互內(nèi)容應(yīng)包含主網(wǎng)、配網(wǎng)模型和圖形信息，配網(wǎng)設(shè)備相關(guān)參數(shù)、應(yīng)用分析數(shù)據(jù)、故障信息和實(shí)時數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

先期實(shí)現(xiàn)與調(diào)度自動化系統(tǒng)、GIS平臺、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)、用電信息系統(tǒng)之間的接口，建立滿足基本要求的信息交互總線，實(shí)現(xiàn)與配電自動化系統(tǒng)的有效集成。隨著配電網(wǎng)自動化建設(shè)的深入，逐步與其他系統(tǒng)集成，以期達(dá)到智能化程度，滿足配電網(wǎng)管理要求。

（7）信息安全防護(hù)

按照《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》、《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》等要求，二次系統(tǒng)安全防護(hù)建設(shè)方案包括橫向和縱向兩部分。

①橫向安全防護(hù)

配電自動化主站部署在I區(qū)。主站系統(tǒng)通過正反向物理隔離設(shè)備實(shí)現(xiàn)與III區(qū)的隔離，保證外部系統(tǒng)不能直接訪問。

②縱向安全防護(hù)

主站系統(tǒng)與終端通信方式有光纖通信方式及無線通信方式。配電自動化系統(tǒng)支持基于非對稱密鑰技術(shù)的單向認(rèn)證功能。配電自動化建設(shè)采用“主站硬加密+終端軟加密”的方式，實(shí)現(xiàn)所有“三遙”終端的安全防護(hù)。

采用EPON通信方式時，在通信網(wǎng)絡(luò)主站接入端和變電站配置縱向加密認(rèn)證裝置實(shí)現(xiàn)縱向通信安全防護(hù)。

采用無線公網(wǎng)GPRS時，采用正/反向物理隔離裝置，選用無線加密技術(shù)，啟用公網(wǎng)自身提供的安全措施。

（8）分布式電源及多元化負(fù)荷接入適應(yīng)性

隨著分布式電源及多元化負(fù)荷發(fā)展，配電系統(tǒng)由原有的單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)將變?yōu)橛脩艋ヂ?lián)和多電源的弱環(huán)網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計(jì)分布式電源及多元化負(fù)荷接入方案時，要預(yù)留自動化接口，以適應(yīng)分布式電源接入以及電動汽車、儲能裝置的“即插即用”的需要。

2.配網(wǎng)自動化規(guī)劃建設(shè)注意事項(xiàng)