配電自動化規(guī)劃的基本思路及建議

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

關鍵詞：配電網(wǎng)自動化；規(guī)劃；基本思路；建議

隨著配電網(wǎng)規(guī)模的逐年擴大，配電網(wǎng)結構日趨復雜，運行維護工作量越來越大，現(xiàn)有運檢人員很難適應如此繁瑣的配電網(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)絡變成了有源網(wǎng)絡，潮流由“單向性”變成了“雙向性”，給配電網(wǎng)安全運行帶來新的問題，只有加快配電網(wǎng)自動化建設，才能適應新形勢的發(fā)展。

1.配電網(wǎng)自動化規(guī)劃內容

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃內容主要應包括配電自動化現(xiàn)狀分析、建設需求、規(guī)劃目標與技術原則、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)劃的質量就越高。眾所周知，配電網(wǎng)設備點多面廣，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)設備、網(wǎng)架通道、自動化現(xiàn)狀、存在問題等方面進行全方位、寬領域分析，通過分析發(fā)現(xiàn)問題，為配網(wǎng)自動化規(guī)劃方案提供基礎性支撐。

1.2 配電自動化建設需求分析

根據(jù)地區(qū)經濟社會發(fā)展、配電網(wǎng)運行管理、優(yōu)質服務、配電網(wǎng)規(guī)劃等對配電自動化建設需求進行分析。

隨著社會的進步，各行各業(yè)對電能質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，適應經濟社會發(fā)展。

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

1.3 明確配電自動化規(guī)劃目標與主要技術原則

根據(jù)《配電網(wǎng)自動化規(guī)劃設計技術導則》，結合供電分區(qū)類型，確定配電網(wǎng)及其自動化規(guī)劃目標指標。

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃和設計，應綜合考慮經濟條件、負荷需求、技術水平，以及投資效益等因素，遵循下面幾項原則進行：

（1）配網(wǎng)自動化系統(tǒng)設計應在配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎上，根據(jù)供電條件、供電水平、電網(wǎng)結構和客戶性質，因地制宜地選擇方案及設備類型。

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

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

（4）主站系統(tǒng)設計原則應遵循國家和行業(yè)標準，具有安全性、可靠性、實用性、擴展性、開放性、容錯性，滿足分布式電源及多元化負荷接入適應性要求。

1.4 配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案

配電網(wǎng)自動化規(guī)劃方案應在配電自動化規(guī)劃目標與技術原則的基礎上，確定配電網(wǎng)自動化建設范圍與時序安排、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、分布式電源及多元化負荷接入適應性等一整套配電自動化規(guī)劃方案。

（1）配電網(wǎng)自動化建設范圍與時序安排

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設是大型綜合工程，需要分區(qū)域、分階段、分步驟實施，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)覆蓋范圍和應用功能應隨著建設項目開展而逐漸擴充，整體結構必須相對穩(wěn)定并具有可持續(xù)擴展能力。

基于這一規(guī)劃建設思路，應對供電可靠性要求高、負荷密度大、網(wǎng)架結構相對完善和穩(wěn)定的城市中心核心區(qū)先期實施。未來將隨著系統(tǒng)建設的深入，分階段擴大覆蓋范圍和擴充應用功能。

（2）故障處理模式

選擇配電自動化故障處理模式，應結合城市定位、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，電纜線路滿足“三遙”建設條件，優(yōu)先采用集中式控制（半自動方式），不滿足“三遙”建設條件的采用故障監(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，優(yōu)先采用故障監(jiān)測方式。

（3）配電主站

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

地區(qū)配電主站遠期規(guī)劃目標，依據(jù)《配電自動化技術導則》的要求，根據(jù)實際需要和技術成熟條件，逐步拓展應用功能，利用符合IEC61968標準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生產管理系統(tǒng)、調度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，實現(xiàn)對整個配電網(wǎng)的智能化管理和應用。

（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，按照經濟適用的原則，應差異化配置配電終端。對網(wǎng)架中的關鍵性節(jié)點，如主干線開關、聯(lián)絡開關，進出線較多的開關站、環(huán)網(wǎng)單元和配電室，應配置“三遙”終端；對一般性節(jié)點，如分支開關、無聯(lián)絡的末端站室，應配置“兩遙”終端。除“二、三遙”外的有助于故障定位的節(jié)點設置為“一遙點”。

（5）配電通信網(wǎng)

配電通信網(wǎng)規(guī)劃應與配電網(wǎng)自動化發(fā)展目標緊密結合，應根據(jù)現(xiàn)有用電采集系統(tǒng)通道、終端設備的布置、現(xiàn)有通信網(wǎng)架、配電網(wǎng)結構等，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?！叭b點”應主要使用專網(wǎng)光纖，滿足重要節(jié)點通信的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。不具備光纖通信條件的，主要以“一遙點”、“二遙點”為主，應優(yōu)先采用無線公網(wǎng)，無線公網(wǎng)維護方便，可節(jié)省投資。

（6）信息交互

信息交互應符合電力企業(yè)整體信息集成交互構架體系。信息交互應遵循圖形、模型、數(shù)據(jù)來源及維護的唯一性和設備編碼的統(tǒng)一性原則。信息交互內容應包含主網(wǎng)、配網(wǎng)模型和圖形信息，配網(wǎng)設備相關參數(shù)、應用分析數(shù)據(jù)、故障信息和實時數(shù)據(jù)等內容。

先期實現(xiàn)與調度自動化系統(tǒng)、GIS平臺、生產管理系統(tǒng)、營銷業(yè)務系統(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)自動化建設的深入，逐步與其他系統(tǒng)集成，以期達到智能化程度，滿足配電網(wǎng)管理要求。

（7）信息安全防護

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

①橫向安全防護

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備實現(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

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的單向認證功能。配電自動化建設采用“主站硬加密+終端軟加密”的方式，實現(xiàn)所有“三遙”終端的安全防護。

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

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，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荷接入適應性

隨著分布式電源及多元化負荷發(fā)展，配電系統(tǒng)由原有的單電源輻射式網(wǎng)絡將變?yōu)橛脩艋ヂ?lián)和多電源的弱環(huán)網(wǎng)絡。在設計分布式電源及多元化負荷接入方案時，要預留自動化接口，以適應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)劃建設注意事項