供电企业配电自动化设计分析

供电企业配电自动化设计分析

杨波闫亮

国网山东曹县供电公司杨波闫亮

摘要：配电自动化系统包括配电主站、配电子站/终端等方面。本文首先简单介绍了供电企业配电自动化系统，然后从配电主站和子站两个主要方面展开了配电系统设计的分析。

关键词：配电；自动化；主站；子站配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络术，将配电网实时信息、用户信息、离线信息、电网结构参数、地理信息等进行集成而构成的完整的自动化管理系统。配电自动化系统正在随着计算技术、通讯技术及电力电子技术的发展越来越完善，作为电力系统自动化的一个重要组成部分，配电自动化系统己经在电力生产中发挥越来越重要的作用，具有重要研究意义。

1配电自动化系统设计概论配电自动化系统的设计要从配电自动化发展目标出发，严格遵循标准先行、统一规划、因地制宜、分布实施的原则。在整个系统设计上要综合利用各种通信方式，确保对配电数据监测的全覆盖支持配电信息的传输。根据不同区域配网的特点和用户负荷等级类型，做到投资省，见效快，力争在短期内实现对整个配电网（即全部配电设备）的科学管理。配电主站/子站与配电终端之间为主从通信关系，可采用集中型全自动方式；对于不具备通信手段或通道性能不满足遥控要求的配电线路，在配电一次网架具备双电源供电“手拉手”条件时，可采用就地型重合器方式。主站可以对超量实时数据进行准确可靠的处理，具备配电拓扑的分析应用和实用功能；支持对新能源接入、配电网自愈、可视化调度操作、与用户互动等功能，以全面提升科学管理为主要目的。

2配电主站设计方案2.1设计原则1）满足各项标准和电网发展需求。配电主站的要利用开放式体系结构，支持开放式环境和多种硬件平台，满足UNIX、Linux等操作系统环境下运行的稳定性。此外，还要应遵循IEC61968和IEC61970标准和相关国际和国内标准，如通信协议、软硬件平台、数据库以及应用程序接口等标准。系统硬件应选用满足配电网发展需要，符合行业应用方向的主流产品系统构架和设计思路具有前瞻性，满足智能电网发展的需求。系统支撑和应用软件应符合行业应用方向，满足配网应用功能发展需求。

2）安全可靠。系统要能独立于故障节点，确保故障发生时不影响其它节点的正常运行，故障恢复过程快速。系统选用的软硬件产品应经过行业认证机构检测，具有可靠的质量保证。

系统应具备数据备份及恢复机制，保证数据安全。满足《电力二次系统安全防护规定》（电监会5号令）、《电力二次系统系统关键设备应冗余配置，单点故障不应引起系统功能丧失和数据丢失。安全防护总体方案》的规定。系统应具有完善的权限管理机制，保证信息安全。

3）实用、可扩展功能。系统节点可扩充，可在线增加服务器和工作站等。系统中的硬件、软件和数据信息应便于维护，有完整的检测、维护工具和诊断软件。人机界面友好，交互手段丰富。系统容量可扩充，可在线增加配电终端等。系统功能可扩充，可在线增加新的软件功能模块。各功能模块可灵活配置，模块的增加和修改不应影响其它模块正常运行。

2.2系统结构设计1）软件设计系统中的支撑平台层在整个体系结构中处于核心地位，其设计是否合理将直接关系到整个系统的结构、开放性和集成能力。主站系统软件采用分层构件化结构，通过应用中间件屏蔽底层操作，可在异构平台上实现分布式应用。对支撑平台进行进一步的分析，又可将其归纳为数据总线层、公共服务层、集成总线层三层。数据总线层具有可靠性高、容量大、接口标准、安全性好等特点。依托底层的集成总线层构成的分布式实时数据库，保证了实时数据的同步。数据总线层由实时数据库、商用数据库以及相应的数据访问中间件等构成。

2）硬件设计主站系统硬件须选用符合国际标准的、通用的、先进可靠的计算机等硬件设备，满足功能完善、性能稳定、维护方便的要求，在结构和功能上均应实现分布式部署。硬件设备主要包括服务器、工作站、网络设备和采集设备。根据不同的功能，服务器可分为前置服务器、数据库服务器和应用服务器等。工网络部分除了主站主局域网外还包括数据采集网和WEB服务器网等，各局域网之间通过防火墙或物理隔离装置进行安全隔离。所有设备根据安全防护要求分布在不同的安全区中。设备配置应充分考虑容量、结构和功能的可扩性。

3配电子站及终端设计3.1子站配置设计配电子站首先具备必要的人机接口功能，完成一些基本的配电网监控及系统调试维护功能，能自动处理来自FTU的数据，并向配电主站转发，接收主站遥控命令控制线路开关；作为一个配电自动化系统的节点，它还应有数据转发的功能，与上一级DAS主站交换数据，完成其它配网自动化功能。监控功能型子站具备通信汇集型子站的基本功能，实现馈线的故障定位、隔离、恢复非故障区域供电；将处理结果上报配电主站；人机交互、信息存储和系统安全管理等。通信汇集型子站：汇集配电终端信息并向配电主站转发，同时将从配电主站接收的控制命令下发至配电终端；上下行对时，当地及远方维护（包括参数配置、工况显示、系统诊断等）；软硬件自诊断及通信通道监视，异常时向配电主站或当地发出告警。

3.2终端配置设计各类终端应满足相关规范要求，如《配网自动化系统远方终端》DL/T721-2000以及《配电自动化系统功能规范》DL/T814-2002等。在不具备可靠通信条件下，宜在架空线安装自动分段开关，实现故障就地处理；条件允许时，可在架空线配置配电终端，通过远方控制开关分合，实现故障处理。配电终端要实现对柱上开关、配电变压器、环网柜、箱式变、开闭所（配电站）等各种现场信息的采集处理及监控功能，在馈线故障情况下快速、可靠地捕捉故障信号，分析处理故障发生的类型，为配网自动化系统的故障处理提供准确、可靠的判据。

3.3数据采集实际建设中要应根据实际需求以及现场条件确定需要的信息。用于保护的数据和用于测量的数据必须分别独立采集而不能共享。按照对配电自动化系统功能影响的重要程度分为重要信息量和次要信息量。交流工频电量输入回路与电压互感器、电流互感器回路的连接不允许低温焊接；电压互感器要经过保险，电流互感器要直接与端子牢固相接。要采集故障信息，必须能适应输入电流较大的动态变化范围，然后采集故障信息。

测量故障电流对测量精度要求不高，主要是为了进行继电保护和判断故障区段。但是必须要有足够的测量精度和反应速度。

4结语：配电自动化系统集电子、通信、计算机及网络于一体，在配电过程中提高了电网配电效率和供电能力，但是也存在一些问题，需要在设计过程中严格遵守相关规定确保供电安全可靠。

参考文献：[1]牛培峰.配电管理及配电自动化系统实施中的关键问题[J].电网技术，2000，24（11）[2]雷娜，周渝慧，王军.浅谈供电系统的可靠性[M].科技资讯，2008，5（5）：53-68[3]唐赛中，宋雪英.配电网自动化技术及其应用[J].东北电力技术，1999，（1）：6-12114