配网自动化系统详解

配网自动化系统的组成和作用

中文摘要：配网自动化是一个庞大复杂的 综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从而保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配网自动化是一个统一的整体。配网自动化系统采用分层分布式结构，配电主站层、配电子站层、配电终端层。其系统内部分为硬件系统和软件系统。其系统的作用大致分为九个方面：配网SCADA；对10kV馈线的快速故障诊断、隔离和自动恢复供电功能；无功/电压控制，配网潮流分析计算；网络拓扑分析及最优开关程序(网络重构)；负荷控制与管理；远方抄表、电量电价分析、自动计费和管理的研究；GIS/AM/FM的联网、应用与开发；DMS与EMS的联网及数据共享；DMS与MIS的联网及数据共享。

日本语摘要：配網は大きな复雑なのは自动化システムプロジェクトの高い総合的な电力企业の中で、すべて配电システムに関するデータ流制御機能を備えている。ユーザーさんの供給を保証し、品质、サービス向上を减らす運行料金の観点からは、さらに網の自动化の全体の画一的。配网自动化システムを采用し配电主站构造になって、ファクトライズド・パワー・アーキテクチャ支援が立って、配电层、配電子機器だったという。そのシステム内部はハードウエアシステムやソフトウエアシステム。そのシステムの作用は大きく分けて九方面です。

前言

配电自动化系统，亦称配电管理系统(DMS)或配电自动化/需求方管理系统(DA/DSM)，是包括110/10kV变电所的10kV馈线，开闭所、二次配电站和用户在内的配电系统的整体数字自动化与能源管理系统，通过这一系统来完成对配电同一用户(尤其是城市电网—用户)的集中监视、优化运行控制与管理，达到高可靠性、高质量的供电，降低供电成本和为广大用户提供优质服务的目的。

配网自动化系统是利用了现代电子技术、计算机和网络技术及现代通信技术，将配电网数据和用户数据、电力网结构和地理图形进行信息综合，构成完整的自动化系统，实现配网及其设备正常运行和事故状态下的智能化监测、保护和控制。

刍议电力系统中配网自动化技术

摘要：文章基于电力系统配网自动化要求，提出了配电网的合理规划要求，对开关(断路器)的相关方面进行了分析，针对电力系统配网自动化的基本需求，分析了不同故障处理模式的原理及优缺点，提出基于配电网全局拓扑信息的集中式馈线控制方法。

关键词：配电网规划；电力系统；配网自动化；分布智能模式；集中智能模式

1 配电网的合理规划

配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域，随后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，减少了停电范围，提高了供电可靠性。因此，配电自动化对配电网规划提出了以下要求：

(1)供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。

(2)线路干线须进行分段。避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则是：根据具体情况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效益，一般线长在3km以内的宜分3段，线路更长时分段不超过5段。

(3)若分段开关使用负荷开关，不使用断路器，可节省部分一次

设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内1okv出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。

(4)分段开关可使用断路器。目前我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流、过载电流及短路电流的1okv户外真空断路器。这种设备与计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接后能够实现遥控操作、数据信息通讯等功能。

11 配电网自动化通信技术

11.1 概述 （2000）

11.1.1 通信网

通信网连接着配电网自动化的主站系统和远方终端，是配电网自动化系统的重要组成部分，其性能与可靠性的好坏，对整个系统功能的实现及运行可靠性有着决定性的影响。事实上，许多建成的配电网自动化系统不能很好地发挥作用的主要原因就是通信网络工作不正常。因此，在设计、建设配电网自动化系统时，要认真研究通信网络的解决方案。

与传统的调度自动化系统相比，配电网自动化系统的通信站点众多，大型系统的监控站点数量有上万个，一个中等规模的系统的站点数量也有数千个；此外，还有站点分散、通信距离短、站点通信数据量较小等特点；许多通信装置安装在户外，运行条件比较苛刻，对可靠性要求比较高。

为减少通信与系统处理的负担，配电网自动化系统一般采用“例外报告（Report by

exception）”的通信机制，传输电流越限、开关变位等异常信息；而遥测数据刷新的周期则选得相对较长，往往是几分钟甚至几十分钟刷新一次，远低于调度自动化系统中数秒内就刷新一次的要求。

11.1.2 通信规约

目前，配电网自动化系统通信使用的规约主要有IEC 60870-5-101/104、DNP3.0等。这些规约把监控数据分为模拟量、状态量、遥控量等几种类型进行传输，没有对配电网自动化应用数据模型做出统一的规定，导致不同的厂家设备之间不能互通互联、通信系统配置调试工作量大。发展方向是扩展变电站通信协议体系IEC 61860，将其推广应用到配电网自动化系统中，实现配电网自动化设备的即插即用。

11.2 光纤通信技术 （5000）

光纤通信技术指的是采用光纤介质的通信技术，具有传输速率高、抗干扰性能强、可靠性高的优点，在条件允许的情况下，应是分支通信网的首选。以前制约光纤通信在配电网自动化系统中应用的主要原因是投资大、敷设工程量大，而近年来随着技术的发展，光缆价格有了大幅度的下降，光端机的价格也接近其他类型的通信终端，为光纤通信的大量应用创造了条件。

电力系统配网自动化通信网络安全管理

电力系统配网自动化是指利用计算机技术和自动化技术实现电力系统中配电网的实时监控、维护和故障智能自愈的系统。随着现代信息技术的快速发展，电力系统配网自动化的通信网络安全问题越来越受到关注。

一、通信网络安全的重要性

电力系统自动化基于通信网络来实现信息的传输和控制指令的下发，因此通信网络安全至关重要。一旦通信网络出现故障或被攻击，将导致电力系统不能正常运行，严重时会造成供电中断、设备损毁等严重后果，对社会和经济都会产生重大影响。

二、通信网络安全管理措施

1、物理隔离：将自动化系统内部网络与外部网络隔离，防止外部网络入侵和恶意攻击。

2、访问控制：对系统进行分级授权管理，对各级别用户设置不同的权限，限制对系统的访问和操作。

3、加密保护：通过使用各种加密算法对数据进行保护，加密传输通信数据，防止数据泄露和窃听。

4、漏洞管理：定期检测系统漏洞，针对漏洞及时修补，确保系统安全运行。

5、备份和恢复：对自动化系统数据进行备份，确保数据安全，同时实施灾难恢复措施，避免因灾难数据丢失。

随着电力系统自动化的不断发展，通信网络安全管理也面临着一些挑战。如：

1、网络攻击手段的增多：黑客攻击手段变化多端，攻击方法更加隐蔽和高级，给网络安全带来更大的风险。

2、网络安全知识与技术的更新换代：网络安全知识与技术需要不断更新换代，以适应日新月异、多变复杂的网络威胁。

3、智能电网的不断发展：智能电网为电力系统自动化提供了更加广阔的发展空间，同时也给通信网络安全管理带来了新的挑战。

四、总结 通信网络安全是电力系统配网自动化的重要组成部分，必须重视和加强管理。要采取有效的措施加强通信网络的安全性，确保网络安全，防范网络攻击，保障电力系统自动化的正常运行，从而为社会和经济的发展提供可靠的电力保障。