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摘要：随着我国输电网自动化程度的提高，我国电力部门电力系统配电网自动化的认识程度越来越高，在大力发展电力系统的同时把配电网自动化作为最重要的一个环节，配电网自动化关系到整个电力系统运行的可靠性，一方面，配电网自动化是为了满足电力系统的发展而存在的，而另一方面配电网自动化对电力系统的可靠、经济、稳定的发展又起到不可替代的作用。基于此，本文主要对配电网自动化的功能需求和系统集成进行分析探讨。
关键词：配电网自动化；功能需求；系统集成
1、前言
我国近年来已开展了不少配电自动化的试点工作。配电自动化系统（DAS）在纵向结构分属于配电管理系统（DMS），横向与变电站综合自动化、调度自动化、电力MIS等紧密关联。从目前实施的需求和现状看，配电网自动化实行的模式应是SCADA与GIS合一，“营配合一”，且与地调、电力MIS等紧密集成的系统。
2、配电网自动化的功能需求
2.1实现故障快速定位、隔离以及和转供电需求
配电网设备基本采用负荷开关（不能开断短路电流）、不配置继电保护装置，任何一段线路或用户设备故障，均依靠变电站出线开关跳闸隔离故障，引起全线停电；在故障区段查找方面，需要逐段摇绝缘，对故障点进行定位，然后手动进行故障区段隔离处理和对非故障段转供电，平均故障处理时间在3～6小时左右，其中故障定位时间占整个故障处理时间的70%左右，占主要部分。“一遥”、“二遥”和“三遥”均可实现故障区段定位。如适当在关键点配置“三遥”功能，则可进一步实现故障快速隔离和转供电的功能。
2.2灵活调整运行方式的需求
目前大部分地区电网仅能通过调度SCADA系统监视10kV线路负荷情况及进行遥控操作，因此在主网故障、主网停电、用户接火、故障转供时，不便进行配电网方式调整。配电网自动化系统的“遥测”功能，可对运行方式调整进行准确的计算；结合其“遥控”功能则可对运行方式进行随时的灵活调整。另外，当主网设备（如变电站主变或母排）进行检修时，必须对母线上所有线路进行转供电，如果在线路关键节点实现“三遥”，则可大大减轻转供电工作，提高工作效率，减少操作事故。
2.3经济调度的需求
随季节、时段不断变化，用户对电力负荷的需求也随之变化。为减少线损，应动态的对配电网潮流进行调整。目前仅根据线路是否过载进行负荷调整，同时为实现操作的便利性，开环点普遍固定设置在户外开关站。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配电网自动化系统的“遥测”功能，可对配电网潮流进行准确的计算，结合其“遥控”功能，则可对方式进行随时的灵活调整。
2.4提高供电电压质量的需求
由于缺乏自动化手段，目前配电网线路大量出现线路负荷畸重与畸轻同时存在的情况，造成畸重线路末端用户电压偏低（压降大），畸轻线路末端用户电压偏高（电缆充电电流引起）的现象。配电网自动化系统的“三遥”功能，可对配电网方式进行随时的灵活调整，从而消除线路负荷畸重与畸轻同时存在的现象，进而提高用户电压合格率。
2.5为编制配电网规划等提供数据需求
由于缺乏配电网的历史负荷资料，配电网规划和技术改造计划缺乏深度，可用性差。配电网自动化的“遥测”功能及其数据记录功能，可为配电网规划和技术改造计划提供切实可用的历史记录。
3、配网自动化的信息系统集成
3.1系统集成原则
统一信息模型：IEC61970、IEC61968CIM模型是贯穿整个电力系统业务范围的企业信息模型，配电网自动化系统必须遵循IEC61970、IEC61968标准，统一信息模型是实现与其它相关自动化系统优化集成的基础。统一设备编码：在建立统一信息模型过程中，必须遵循电网关于电力设备编码的有关规定，对所管理的所有设备应该制定一个统一的编码规则，保证设备对象识别的唯一性。编码必须满足IEC61968/61970的模型需求。保证数据唯一：为确保各种数据在所有系统中的一致性，原则上要求一类数据只能由相关的维护单位从一个应用系统录入，保证该类数据只有唯一的数据源，同时可以提供给其它应用系统共享，从根本上避免数据的重复录入。网络安全防护：配电网自动化系统与相关自动化系统、管理信息系统之间的数据共享及网络互联必须符合电力二次系统安全防护要求。
3.2系统集成方案
按照电监会《电力二次系统安全防护总体方案》关于网络安全区域划分的规定，采用以下方式实现配电网相关自动化系统的集成，系统间的集成关系采用基于消息交换总线的架构从体系结构和实现机制上实现多个安全区系统间的互连互通，以面向服务体系SOA作为项目的整体结构体系，基于IEC61968/61970的国际标准，尤其是把对这些标准的支持实现在消息交换总线的核心组件中，以服务为基本单元对分布式企业计算系统的各种应用进行封装，建立网络计算中的服务提供者与消费者之间服务协同软件平台，提供在数据、流程和应用等不同服务粒度层次上的业务集成与信息整合，使应用系统达到真正意义上的信息共享与服务集成。
3.3数据交互要求
各应用系统应满足以下要求：遵循统一的基于IEC61968/61970数据模型，提供统一的数据视图。业务与底层数据源隔离，数据以标准服务方式提供给其它层服务或用户调用。需要统一的业务数据一般以XML数据形式表示，服务方式一般以IEC61968规定的消息方式提供。信息交换总线应满足以下要求：为配网应用的各个应用系统提供了完整的技术实现框架：将共享的数据源作为可重用、可组合且可配置的服务进行创建，而这些服务对应用和运行平台没有依赖性；基于业务驱动，使用业务目标和需求驱动下游的设计、开发和测试，通过重用现有的或新创建的服务来创建组合业务，快捷实现业务的按需定制。信息交换总线为在此之上构建的应用系统应提供以下功能：数据交互内容：为了充分利用现有系统，避免重复建设，配电网自动化系统与其他系统之间以及其他系统相互间应该充分进行信息共享和集成。
3.4信息集中展现
现有配电网相关信息系统数量较多，各自侧重点均有所差异，数据也是分散存储，往往需要通过访问多个系统才能查找到所需要的数据。因此，有必要将各个业务系统的关键信息在配电网运行管理集成平台上进行数据整合与集中展现。在各个应用系统集成的基础上，以下三类原本离散的信息可以在集成平台上集中展现。
实时信息方面：配电网SCADA、用电现场服务与管理系统等按照CIM模型和量测编码标准的要求将采集到的数据存储到实时数据中心。实时数据中心作为集中存放和获取电网各类实时信息的中心。地理信息方面：设备地理空间信息与拓扑关系来自GIS系统，并按照CIM模型的要求与配电网SCADA进行集成。生产业务信息方面：配电GIS系统主要提供设备信息和业务处理信息，如缺陷、停电等。
集成平台以CIM模型为基础，贯通图形与模型、实时与非实时2种技术瓶颈，可以GIS的地理空间和拓扑关系为背景，展现配电网SCADA的线路故障信息，线路的负荷、电流，大用户的负荷、电量，环网开关的分合状态，配电网检修、施工地点，配电网设备的型号、技术参数及缺陷等等。
4、结语
综上所述，电力系统实现配网自动化有利于在保证供电可靠性的前提下，确保电力用户用电的时效性，满足电力用户的供电需求；这个过程中，系统集成方案是配电网自动化建设的关键，必须满足IEC相关标准和电力行业相关防护规定。
参考文献：
[1]臧先刚等.浅谈电力企业输配电及用电工程自动化状况与控制措施[J].电子制作,2013
[2]谭祖龙.浅谈输配电及用电工程的标准化与跨越式发展[J].电子世界,2013
论文作者:毛惠,李军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：配电网论文; 系统论文; 数据论文; 需求论文; 功能论文; 信息论文; 故障论文; 《防护工程》2018年第16期论文;