配电网自动化系统的规划和建设

宋永超

摘 要：配电网对电力的良好应用有重要意义，需要加强对配电网自动化系统规划及建设的重视，进而实现电力领域的良好发展。本文以国网山西省电力公司孝义市供电公司为例，围绕配电网自动化规划目标以及主要技术原则、配电网自动化规划方案两个方面展开讨论，详细分析了实现配电网良好规划的相关措施，进而保证配电工作的顺利完成，对社会进步以及人们生活水平的提高有积极作用。

关键词：配电网；自动化系统；故障处理模式

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）03-0160-01

随着配电网规模的不断扩展，使得配电网结构更加复杂，并对配电网的运行管理提出了更高要求，因此，有必要加快配电网的建设进程，使其朝着自动化、集成化的方向发展。另外，在多种电气设备快速发展的背景下，使配电网产生了一定改变，主要体现在单向性潮流转变为双向性潮流等，在为配电网自动化发展提供机遇的同时，也带来了一定挑战。所以，需要在重视对配电网自动化建设研究的基础上，保证电力系统的稳定运行。

1 配电网自动化规划的主要技术原则

在对配电网自动化建设主要原则进行研究时，可发现主要包括以下方面：第一，配电系统下的设计应是在结合各地区实际供电情况、电网结构以及用户性质等，选择适当的规划方案和相关设备类型；第二，配电网自动化建设应保证其能提供较多功能，通过将用电调度、抄表等系统结合起来，能有效保证配电系统集成性程度的提高，促使其朝着智能化的方向发展；第三，配电网的建设应该同调度自动化通信等有效结合起来，进而促进系统的智能化发展；第四，配电系统的设计需要满足各行业标准，并且保证具有一定的安全性、容错性等，进而满足配电系统的实时性需求，促进配电网的良好发展。

2 配电网自动化规划方案

2.1 配电网自动化的规化范围和时序安排

配电网自动化建设范围以及时序安排的明确是配电网有效建设的重要基础。在进行系统规划时，应充分考虑配电网络适应地区的供电需求[1]。配电网自动化建设属于一项规模较大的综合工程，要求根据按照不同区域，有计划分步实施，进而实现配电网络覆盖范围与实际功能的逐渐扩展，保证配电网整体结构相对稳定，并具有一定的持续扩充功能。根据这个设计思路，可在供电安全性要求较高、负载密度较大的城市采用这一配电网设计理念，并随着配电网建设的不断发展，实现配电网功能的分阶段完善。

2.2 故障处理模式的选择

从配电网故障处理方式的角度出发，应在结合各地区供电需求的前提下，进行故障处理模式的合理选择。以国网山西省电力公司孝义市供电公司为例，该企业在进行配电网规划设计时，考虑到部分地区的电缆线路主要采用“三遥”这种配置方案，所以技术人员在进行系统规划时，将优先选择集中式控制的故障处理模式。在这一故障处理模式的作用下，能起到对线路故障的实时监督和控制，进而实现配电系统的正常运行。

2.3 配电主站的构建

对于配电主站的构建原则来说，主站应建立在统一的硬件开发平台上，使其具备安全性和实用性。现阶段，主要采用的配电主站构建模式主要包括实用型、智能型等，这些模式可进行相互升级与转化。不同地区的配电网规模要求有所差异，需要在结合配电网重要程度要求及其自动化使用基础等条件的前提下，选择适当的主站配置模式。以铜陵地区的配电网规模选择来讲，其严格按照配电主站的规划需求，根据配电网的远景规模，预计配电主站的数据处理量可达到10万点以上。因此，可建立面向业务相对成熟的“标准型”系统，利用基础功能与信息传递功能的有效结合，构建具有一定应用价值的配电主站系统。同时，为了保证配电主站的良好构建，需要制定相应的配电主站规划目标。根据有关配电主站构建的相关规定，主要应强化信息化和自动化的建设特点，并且应在配电网自动化原有基础上，遵照配电系统实际需求以及技术发展程度，重视配电主站功能的多样化发展，并逐渐实现配电主站的全面完善。

2.4 配电终端的设计

在进行配电网自动化系统的规划时，需要注重配电终端的设计。配电终端可主要分为馈线终端、变压器终端等，结合配电网规划以及电力使用的实际需求，需要在坚持经济适用的规划原则基础上，进行配电终端的设计[2]。对于系统中关键节点的设置，如联络短路器、开关站、配电室等，需要设置“三遥”终端。而对于一般性的节点设计，例如分支断路器以及末端站室等，应设计“两遥”终端。通过合理设置配电终端，能有效保证配电系统的正常运行。另外，针对故障定位这一功能来讲，可设置一遥点，并且在进行对故障指示器的设计时，通常采用以下配置方式：第一，架空以及混合线路。在对主干线进行线路设计时，对于架空线路长度为10km以下的主干线应用3个故障定位指示器，而线路长度在10km至20km范围内的主干线，将采用4个故障定位指示器分段。同时，应严格参照不同地区线路设计要求以及故障指示器设计规范来进行线路的设计。从线路重要分支位置的线路设计来看，当支线长度大于2km时，应该适当设置故障指示器；第二，电缆线路的故障监控设计。在进行环网柜及电缆分支箱的线路设计时，应保证在电缆段的两侧分别设置对应的故障定位指示器，通过合理安排指示器的安装密度来实现对线路故障的有效监控。第三，配电通信网。配电通信网规划应该同其自动化发展方向有效结合起来，根据已有的用电信息收集系统和配电网系统终端设备的配置等，科学选用通信方式，能有效保证配电网规划的合理性。配电网的自动化通信线路应该在利用网络层级结构的条件下，进行线路的合理设置。以国网山西省电力公司孝义市供电公司为例，企业要求员工能在实地考察配电网运行环境以及配电可靠性需求的前提下，进行通信网络的设计，同时要求相关技术人员能充分考虑线路故障监控及管理这一方面，在进行线路配置时，充分利用网络环境下信息共享的实现，通过设置故障指示器来实现故障的实时监控，保证配电系统的正常运行。

2.5 信息安全防护

安全防护同样是进行配电网自动化系统规划以及建设过程中，需要重点考虑的影响因素[3]。针对信息安全的横向防护来讲，配电主站系统主要能在物理隔离设备的作用下实现各区域的独立性，避免配电系统运行过程中受到干扰。应该保证配电主站与自动机主站系统的有效隔离，同时需要与收集数据接入位置相隔离开，使得外部系统不会对配电系统进行直接访问，能有效提高系统運行可靠性。另外，生产控制区域内的相关业务需要采取访问控制的等措施，主要起到对系统安全提供保障的作用，防止系统之间的直接联系，针对配电系统安全运行采取的措施主要包防火墙设置等，以国网山西省电力公司孝义市供电公司为例，企业管理者针对配单系统安全问题，将重点采用设置防火墙的措施，能有效避免违法分子对系统内数据的破坏，保证系统内数据信息的安全性，是配电系统稳定运行的重要前提，进而为用户提供较好的用电体验。另外，为了保证配电系统安全性的提高，需要利用网络环境来实现防火墙的相互联系。从配电网自动化通信系统纵向安全保护这一角度出发，在配电系统的建设过程中，需要支持双向密钥的认证功能，指的是配电主站发出的指令应包括带有调度信息的数字签名，并要求系统终端能对数字签名进行鉴别，能一定程度加强系统可靠性。另外，在配电系统建设过程中，通常采用主站硬件加密以及终端软件加密相结合的措施，进一步实现对系统终端安全的防护。

3 结语

综上所述，社会发展对配电网自动化规划与建设提出了更高要求，需要其能适应时代发展需求，实现其自身的完整规划。配电网总的来讲是实现监控与管理有效结合的一种数字信息的系统，能实现配电系统安全性、效率以及供电质量的提高，进而满足电力用户的用电需求，转变配电系统管理较差的局面，并为供电企业效益的实现提供保障。因此，可将配电网的不断改进作为促进电力行业发展的重要手段，并有利于社会经济的整体增长。

参考文献

[1]孙宁.配电网自动化监控系统研究与设计[D].大连理工大学，2016.

[2]张淦.配电网自动化通信系统研究及应用[D].郑州大学，2011.

[3]姚建国，周大平，沈兵兵，等.新一代配电网自动化及管理系统的设计和实现[J].电力系统自动化，2006，（08）：89-93.