对配网自动化主站规划与建设的探讨

关雄韬

【摘 要】配电网作为电源与终端用户的纽带，高度的自动化和合理的网络架构，对供电可靠性的高低起着决定性的作用。国家电网就在今年初发布有智能电网建设相关策略及重要阶段，而其中详细谈及到智能电网的配网自动化建设是智能电网的重中之重。本文从配电自动化主站总体系统架构出发，对现代化配网自动化主站远程工作站、二次安防、前置系统以及配网管理智能化作构想探讨。

【关键词】配网自动化；配网自动化主站；配电终端；电网的规划与建设

1 配网自动化的重要意义

当今世界经济速度发展飞快，国内改革力度不断加大，短时停电、电压不稳等问题都可能造成人民财产巨大的损失，电力用户尤其位处城市核心及繁华地段对供电可靠性和供电质量的要求日益严苛。不同于电网调度自动化针对中高压的自动化监控调度，配网自动化由于其自身配电网更复杂，用户负荷，设备种类多，数量大的优势，对提高供电可靠性、保证供电质量有重大的意义，在今后很长一段时间，都将会成为电力系统发展的热门方向。

2 配网自动化的总体框架技术需求

配网自动化系统的建设是一项大型综合工程，需要分区域、分阶段、分步骤实施，配网自动化系统的监控管理范围和应用功能需要随着建设项目开展逐渐扩充。配网自动化系统整体网络架构必须从稳定出发并具有可持续扩充发展能力。

目前在国内外可供参考的已建和在建的配网自动化系统，其网络架构多为以下三种：集中采集、集中应用，集中采集、分区应用，分区采集、分区应用。

现如今从配用电一体化的需求出发，配网自动化系统作为配网的运行管理平台，强调作为支撑配调集约化的应用主体，通过不同种类的自动化终端采集应用，实现数据“一方采集、多方应用”，通过各种如计量、水电、光伏登自动化系统和信息系统应用集成，提升配网自动化系统实用化、智能化水平，有效支撑各业务线配用电业务的管理。

采用“一方采集、多方应用”模式，得以加强各区供电局对其所辖区域内配网自动化系统的管理，方便地区供电局对各自配网设备状态进行实时监控，同时减轻市局调度部门的工作量，符合城市配网发展的需要。

3 配网自动化主站建设构想

3.1 主站系统总体架构

配电自动化主站系统的建设前提是符合一体化电网运行智能系统（OS2）整体要求，依循SOA架构体系，基于统一的ICT基础设施、统一的模型及统一的服务接口标准，构建一体化支撑平台和运行服务总线（OSB）。通过支撑平台和横向运行服务总线集成各功能模块/业务子系统，通过广域运行服务总线实现与其他自动化系统的互联。通过企业服务总线实现与其它相关业务系统（如生产管理系统、营销管理系统等企业信息化系統）的信息共享、协调控制及流程化管理。

系统各类数据和应用服务的注册和发布应满足各级电网一体化电网运行智能系统技术规范要求。

3.2 建设配网主站远程工作站的设想

现阶段各县区局暂时仍使用WEB系统和手机短信作为配网运维监控的主要手段，配网主站应开展远程工作站建设，配置相应的二次安防设备，加固主站系统网络设备性能等，尝试在各县区局配电部配置远程工作站作为试点，由县区局配电部负责管理和维护。尽快实现各运行单位远程工作站全覆盖，下放配网设备管理权限至运维班组，但需要注意的是，调度权仍需在地调配网调度班。

3.3 完善满足主站及终端对二次安防的要求

近年网络病毒有重冒头的趋势，“5.12蠕虫恶意软件”、“勒索病毒”、“震网三代”层出不穷，配网自动化由于其自身特殊性，单靠现阶段配网自动化的二次安防设备以及工作人员的自律未能满足现阶段的二次安防要求，需加强完善架设硬件防火墙、纵向加密认证装置和横向隔离装置等二次安防设施建设，特别是要和通信的光纤建设项目紧密配合，做到“安全分区，网络专用，横向隔离，纵向认证”，保障配网监控系统网络的安全。

3.4 升级改造配网自动化主站前置系统

2011年为中国光伏应用元年，时至今日，已有2017年为中国光伏爆发元年的说法，近年来光伏、风电等分布式电源的发展业内有目共睹，但是其由于本身相对灵活的特殊性，其接入配网主站系统的通信方式可能是多种多样，如调度数据网、模拟通道等等，这就要求配网主站对每一种接入方式都有与之相对应的前置设备，否则将无法进行数据解析。目前配网主站仅可以满足无线公网的信号接入，还需交换机、路由器、模拟通道板等设备才能满足接入多样化的需求，前置设备的更新以及加固主站系统理应提上议程。

3.5 初步实现配网管理智能化

结合企业信息化建设，加强配电网相关自动化信息的共享和系统集成，促进配电网自动化信息综合利用。配网自动化系统高级应用功能能否发挥作用很大程度上依赖于与其他相关系统的信息交互是否正常，如拓扑分析需要配网GIS系统提供馈线单线图、用户停电分析需要计量自动化系统提供台变和用户信息。

3.6 主站系统应用功能的愿景

（1）配网主站依照配电网范围及成长需求配置配网主站支持平台、配电SCADA和馈线自动化等基本功能，在基本数据的需求满足后慢慢扩大配电网智能化等功能。

（2）依照配电自动化笼盖规模及成长需求，计划配网主站的数据接入容量和处置本领，并可根据需要举行扩容。

（3）配网主站体系的配网设备参数、收集拓扑等，应具有由配电GIS体系导入的功能，确保设备数据的唯一性和收集拓扑的正确性。

（4）配网主站经由运行过程信息交互总线实现与调度自动化、计量自动化、配网GIS、配网生产办理、营销办理等体系的信息同享和利用集成，扩展信息笼盖规模，增进配电网自动化信息综合利用。

（5）配网主站体系架设UPS不间断电源，其设置装备架设需要满足自动化系统不间断电源架设规范的规定。endprint

3.7 主站数据处理容量及主站系统软硬件配置

近年公用配电线路约、中压开关柜、柱上开关、公用配变等设备由于配电网的高速发展呈现爆发性增长，按照每个开关柜6个遥信量、6个遥测量；每套柱上开关4个遥信量、6个遥测量，每台配变2个遥信量、6个遥测量，主站系统的数据处理容量将达到十万级，系统主站应满足该规模的数据处理需求。

配电自动化主站的软件功能必须满足配用电运行管理、抢修维护、监控调度等业务需求，配置以下功能：

（1）基础功能：配置配变失压倒推故障点、线路、配变潮流重过载、三相不一致、电压越限监视与告警、停电配变一键提取、支线电流叠加、站线变户查询、停电用户数和重要用户分析、网络拓扑分析、电源追溯和配网遥控及防误等功能，支撑配电网故障的快速定位、异常的预先感知和快速复电遥控。

（2）高级功能：配置10kV小水电、光伏等分布式能源运行监视功能，支撑清洁能源吸纳和优化运行；配置配电网负荷特性分析功能，支撑配网运行、电压管控及规划管理；配置状态估计、高级潮流应用、解合环分析、供电负荷转供和网络重建等功能，支撑对配电网的稳态、暂态以及动态运行分析；配置主站数据质量分析、报文分析和在线率诊断等功能，支撑对配电终端采集数据和横向互联数据的智能运维。

4 结束语

目前配网规划与配网自动化规划尚未形成有机互动。配网规划作为城市规划的重要组成部分，必须服从于、服务于城市总体规划，并随着城市功能定位的调整及时修订。而配网自动化主站作为配网大脑的角色，在其规划工作中，必须紧跟时代的潮流，与电网规划合理衔接并充分互动，建立协作常态化，联手为地区的发展建设提供优质可靠的电力环境。

【参考文献】

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