配网自动化通信组网方案及设计原则

配网自动化通信组网方案及设计原则

张娜龙致远吴春吉

（海南电网有限责任公司信息通信分公司570203）

摘要：随着我国的经济水平的不断发展，我国国民对电力及供电质量的要求也是更加严格。本文介绍了配网自动化技术，尤其介绍了配网自动化通信系统所采用的组网通信方式以及对配网自动化通信方案的设计的原则进行讨论，希望可以给同行提供参考。

关键词：配网自动化方案设计原则通信系统

0引言

伴随着我国城市向国际化进程的不断迈进，国际上的交流日益频繁，各行各业越来越来依靠电力的支持，特别是大型城市或是具有深远影响和意义的国际型大都市，对电力的依赖程度更高。所以在这些城市的供电任务十分繁重，保电任务也十分艰巨。任何一次的意外的停电事故，都会对社会甚至是国际范围上造成巨大损失，产生极其恶劣的影响。依照电网结构对供电可靠性的影响分类，配网是城市各项工程的重要组成部分，供电的可靠性和提高城市国际竞争力是离不开配网的健康发展的。

最近几年，配网自动化技术的出现，给配网可靠性水平提供了新的契机，电网将会在未来的几年内激素配网自动化系统建设，以此来提高供电质量和可靠性，以满足现在社会对供电的需求

配网自动化也是电力系统发展的必然结果，它对社会的发展具有重要的意义。具体体现如下：在配网正常工作的状态下，可以通过监控电网运行情况，来进行优化运行模式、调节负荷峰谷差、满足各客户的用电需求。另外，当配网遇到故障而发生异常时，通过配网自动化系统，可以迅速的确定故障点位置，隔离故障线路并马上恢复非故障区域用户的供电，缩短停电时间，减少停电面积，提高了供电的可靠性。

1配网自动化的必要性

使用先进的技术手段，实现高效率的配电管理，这就是配网自动化的优势。以前所采用的简单电网会逐步被综合性配网所取代，高低压供电、复杂网架结构、甚至于微网接入运行等现代化技术将层出不穷，在适应原有的管理方式的人员在新的挑战下，会变得无所适从，但是配网自动化的出现恰好解决这一难题。配网自动化的拓扑分析、网络防务管理以及其他功能，都是解决相关问题的有效手段。配网自动化还可以实现快速的故障定位、故障区域隔离和非故障区的恢复供电等功能，从而可以减轻故障所带来的影响，提升供电可靠性这一目标。配网自动化配合智能分析、状态评估等功能，可以改善设备运行工况，降低设备故障的几率。最后，配网自动化可以通过状态监测，最终实现状态检修，较少停电时间。综上所述，，配网自动化就是一个技术平台，可以提城市提供更为高级的业务应用，不管是生产，销售还是规划，建设都会有好处。为了实现国家电网公司的“集团化、集约化、精益化、标准化”的口哈，配网自动化的建设势在必行。

2配网自动化通信组网设计方案

2.1方案原则

配网自动化系统的建设必须遵守一体化原则。即按照国家或地方电力公司统一制定的原则，擦爱用统一规范、统一设计、统一研发和标准化建设的方式，实现技术支持系统的一体化运行、一体化维护和一体化使用。喜用要支持国际和国家的技术标准，支持IEC61850、等系列最新的国际标准；数据规范的相统一，数据采集处理的相统一，人机界面管理的相统一，此外，整个自动化体系要有良好的可靠性和开放性。

2.2方案设计

配电网通信系统的目的是既可以满足配网自动化信息传输的要求，又要收到配电结构，环境等其他因素的限制，通系统要考虑到多个方面的问题，比如说组网技术，网络架构等方面。还需要与配电网络的特点和业务相适应。通过合理的网络构架，在根据实际的通信网络资源采用因地制宜的通信技术，来保证业务信息的安全性和可管理性。

采用的的分层结构，在通信子站收集好终端数据后在输送到配网的主站，既要合理利用了通信资源，又要方便分区管理。合理的处理好通信信息宽带，容量和速度三者之间的关系，要满足配网自动化系统对数据传送的要求。与此同时，配网自动化要合理的利用到现有的配电网设施及技术，既要满足当下的需要，也要能满足未来系统的发展。

2.3配网自动化通信系统的结构设计

当下，我国供电局配网自动化系统主要采用的是集中式管理，分层建设。根据这一特点，本文的观点是通信系统的网络构架应该采取集中处理层级建设。其中细节包括：配网自动化系统分为三层：主站服务器、报表服务器、数据库服务器组成主站系统层；由传输网、工业以太网、载波接入网以及无线通信网组成通信系统层；第三层就是终端系统层，主要由配电房的FTU。配网自动化的整体体系如图一所示：

图一：配网自动化整体体系

在现在主要采用的三种通信方式中，无线公网方式的网络结构最为简单，其他两种方式是光纤和载波。无线公网方式主要是租用网络运营商的无线网络，将数据反送回网络运营商的后台，然后又该后台通过专门的线路与配网自动化系统进行互联，实现业务接入。其具体结构如图二：

图二：无线公网方式结构图

光纤工业以太网和调度数据网相结合，就形成了两层网络结构，每一层都是采用环网设计。其结构图如下：（图三）

图三：配网自动化工业以太网通信方式

载波接入网和传输B网相结合，形成双层网结构，其中载波接入网采用主从的链状结构。

3配网自动化的优势

3.1节约资源

因为配网自动化对线路联络开关有自动控制权，于是它可以将重要负荷倒出，使用户正常供电。所以，配电自动化建设可以节省线路的维护费用，缩短或减少非必须的停电时间。运行方式灵活，确保个变电站的要求。除此之外，配网自动化的应用，使远方控制次数增加，从而降低了维护奋勇，合理优化了人员配置。

3.2提高电能质量和供电可靠性

配网自动化技术的应用显著的提高了电能质量和供电可靠性。造成停电的原因有很多，但大部分是由设备故障和运维检修，由于以前采用的配网线路采用的是辐射式接线方式，不能抵御故障，也没有负荷的互倒互带。因此会很容易造成大范围的停电。但配网的自动化系统的应用，有效的避免这一现象的出现。它可以通过控制开关的状态，迅速将故障区域隔离出来，不会影响非故障区的供电情况。配网自动化建设可以满足用户供电需求和提高电能质量，符合了许多公司高新技术设备和居民家用电器对电能质量的要求，避免了电压峰谷差过大会对客户用电产生的不良影响。

3.3扩大监控范围提高管理效率

现在的电力系统自动化的监控及管理范围就只能局限于调度员的视野范围之内，也就是说监控及管理就是调度员能看到的地方。但是配网自动化的应用可以让调度员的眼睛变成某种意义上的“千里眼”，从变电站的围栏内延伸到用户及城市的每一处。通调度员可以通过配网自动化系统随时了解到整个电网的运行现状。所以自动化可以进一步提高系统的运行管理效率，迅速处理各种事件。

4结束语

经济在不断的发展中，人们对供电质量和供电的可靠性提出了更为严格的要求。配电网络是直接和用户接触的部分，它迫在眉睫需要解决的就是如何提高供电质量和电压质量。因此，建设配网自动化系统就成了供电企业发展的需要，这也是提高配网生产管理水平的一个手段。通新技术与计算机技术的快速发展，给配电网络的运行、维护、控制和管理实现自动化提供了基础技术。

但是因为科技的限制，整个配网自动化通信系统中还存在不足之处，需要我们去进一步完善。比如说电力线上网技术（PLC）和WIiMAX技术还没成熟，目前还不能在配网中应用自动化通信系统中，该问题需要以后来解决了。

参考文献

[1]贾董鹏-配网自动化中通信系统的研究与设计[J].华南理工大学硕士学位论文2009.

[2]李克文,高立克,吴丽芳,俞小勇.配电网自动化通信方式分析与选择[J].广西电力,2011(05).

[3]徐国友-配网自动化通信方案选择[J].电力系统通信2008（29）.

作者简介

张娜（1978），女，工程师，本科，研究方向为电力信息系统分析运行和电力信息系统智能技术,23003107@qq.com

龙致远（1991），男，助理工程师，本科，通信工程，1219885823@qq.com