刍议配网自动化及通信系统的规划建设

段英

摘 要：伴随社会的全面发展，现代化建设进程的不断加快，电力资源在社会生产与生活中发挥越来越重要的作用，社会发展对电力系统提出了更高的要求，配网自动化是如今国际上电力系统发展的一大趋势，也是我国电力事业未来发展过程中需要集中关注的问题。基于此，本文以配网自动化为研究视角，从配网自动化及通信系统建设现状出发，分析了配网自动化及通信系统规划与建设的原则与要求，同时针对配网自动化的组成结构进行了深入性的探讨。

关键词：配网自动化；通信系统；规划建设

中图分类号：TN9 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0194-02

所谓配网自动化是指配电系统正常运行的情况下，通过对配网运行状态的动态性监控，及时发现运行过程中所存在的故障与安全隐患，进而采取行之有效的应急措施实现对故障的快速解决以及对安全隐患的维护，进而实现对配网运行方式的进一步优化，最终确保电力系统的安全稳定运行。经济快速发展、现代化程度逐步提升的时代背景下，社会生产与生活对电力系统的要求与日俱增，所以进一步提高配网自动化水平已经成为电力事业发展实践中广泛关注的焦点，也是未来国际电力系统发展的必然趋势。

1 配网自动化及通信系统建设现状

从实践发展的角度来看，我国电力事业发展过程中配网自动化以及通信系统的规划与建设起步比较早，于20世纪90年代初期已经开始尝试，经过二十余年的努力，这项工作取得了一定的进展，但是受到多方面因素的影响与制约，全国范围内还有部分地区的配网自动化依据没有得到全面的完善。为了适应经济的快速发展对电力系统所提出的要求，跟随国际电力系统发展的大趋势，现阶段电力事业发展过程中对于配网自动化以及通信系统的规划与建设的重视程度逐步提高。

经过这样长的发展历程，配网自动化水平依据不高的原因是多方面的，其中包括经济因素、社会因素，也包括技术因素。就目前发展实际情况来看，我国配网自动化及通信系统中存在以下几个方面的问题：第一，在配网自动化系统功能定位的层面上来看，没有真正反映出供电企业以及广大电力用户的实际需求；第二，在技术方案的層面上来看，没有针对不同的配电线路以及网络的特点以及要求，科学与合理的规划与设计配网信息采集、监督、控制的配置；第三，从系统收益的层面来看，配网自动化系统的整体经济效益比较低，很多试点系统的规模效应匮乏；第四，从馈线自动化的角度来看，在规划与建设过程中过分强调快速的完成电网运行过程中的故障隔离，并没有充分的思考基于不同的供电可靠性要求实现对故障隔离以及恢复方案的科学化设计；第五，从组织实施与运维层面来看，在工程的组织实施阶段以及日常的运行维护工作当中，缺少统一化的管理制度；第六，从运行的可靠性角度上来看，一部分设备与系统并具备长期可靠运行的功能；第七，从系统的集成性上来看，配网自动化系统以及与配网管理相关联的系统之间的集成规范不够统一化。

2 配网自动化及通信系统规划与建设的原则及要求

根据现阶段电力事业发展的实际需要，供电企业在实施配网自动化系统规划与建设的过程中，应该始终秉承经济适用、技术先进、因地制宜、分步实施、适当改造、统筹兼顾的理念，遵循以下七项基本原则开展工作：第一，将进一步、全方位提高配网的运行以及管理水平作为根本出发点与最终立足点，实现对配网的动态性监控；第二，在规划与建设的过程中，集中思考自动化系统的实用性与适用性，尽最大努力扩大对配网运行的监控范围，尽可能的让配网自动化系统发挥出综合性的效益；第三，应该始终遵循开放性的原则，切实保证规划与建设的自动化系统具有一定的可扩展性与适应性；第四，在规划与建设中应该始终牢记安全运行、可靠运行、稳定运行的基本要求，全面遵守国家相关部门对于信息安全提出的规定，从系统结构、硬件设备、软件技术、通信系统等多维度切实确保自动化系统的安全与稳定；第五，在实现配网自动化系统规划与建设的过程中应该以现有的配电网架作为基础；第六，在开展相关工作的过程中，应该因地制宜，基于不同区域的现状与要求，整体规划与布局的基础上，实现分区域、分阶段的自动化系统建设与规划；第七，在开展这一工作的时候，应该始终为完善生产管理制度以及管理流程而服务，通过不断的创新实现管理水平的动态性提升。

3 配网自动化结构分析

在配网自动化系统当中，系统的整体结构对监控数据的流程、通信系统的设计方案以及相关管理流程起到基础性的决定作用，所以做好配网自动化结构体系的设计是配网自动化系统规划与建设工作当中的重点所在。如何选择具有实用性特点、稳定性特点、满足可持续发展要求的结构体系，对于构建现代化的配网自动化系统是非常关键的。基于此，电力企业可以采用分散式的监控模式，构建配网自动化主站系统，将全部数据集中统一到主站当中，通过配网系统的主站以及各个远程监控工作站的通力合作、分工协作实现对配网系统的时效性监控。从纵向结构的角度来看，配网自动化系统主要包括主站、通信、终端设备[1]。

3.1 主站模式

在主站系统规划与建设的过程中可以采用集中处理的方式，对系统所处区域范围内的配网运行信息进行有效的处理，有效利用终端的数据信息统一到配网自动化主站系统中的核心数据库当中，下属各单位的客户端可以在管辖全线的范围之内实现远程方式的访问与使用，这样就可以实现各区域配电网的有效运行与维护，对整个配网进行动态性的监控与管理。

3.2 配网终端

实施配网自动化系统规划与建设的过程中不需要对全部配网一次网架结构进行大范围的改造，因为配网自动化系统的具体要求是，将遥信作为主体，实现对区域内输电线路故障指示器的信号的及时回传，进而有效的减少排查故障所需要的时间，同时应该以遥测作为辅助工具，实现对公用变压器负荷的科学检测。现阶段配网终端功能至少应该包括以下几个方面：第一，配网终端应该可以支持各类型故障指示器的接入；第二，开关的状态、电流以及电压量等相关数据的采集，对馈线运行状态的动态性监控；第三，应该具备对各类型故障的检测以及识别各类型故障的功能，同时应该具备将配网故障的信息主动地传入主站模式当中的功能；第四，能够支持多种通信方式的同步运行，可以提供DL/T634.5101-2002，DL/T 634.5104-2002，DNP3.0等不同通信协议；第五，在失电或者通信系统中断的情况下，可以对相关数据信息进行长时间的保存，并且具有支持历史数据上传以及补充的功能[2]。

3.3 通信模式

配网通信技术是以信息技术为基础的配网管理活动中的关键技术，通信系统的先进与否直接决定配网自动化系统的整体水平。配网通信在配网系统中呈现点多面广的基本特点，同时现场的各方面条件也是复杂多变的，所以没有哪一种通信方式可以全方位的满足配网自动化系统对于通信的所有要求，基于此在规划与建设配网自动化系统的过程中应该使用综合性的、混合型的通信方式。基于配网通信系统具有时效性、稳定性、安全性的现实要求，在通信手段不断创新发展的背景之下，现阶段可供配网自动化系统所选择的通信方式有很多种。按照传统的分类方式，我们可以将通信方式分为有线通信方式，主要包括架空明线或电缆的通信方式、电力线载波的通信方式以及光纤通信方式等；无线通信方式，主要包括CDMA通信方式、GPRS通信方式以及EDGE通信方式等[3]。

第一，光纤通信方式。这一通信方式在实践中表现出的优点主要包括：（1）可靠性与保密性比较强；（2）抗干扰的能力比较强，所以这一通信方式适合在强电磁干扰的环境下应用；（3）高宽带、传输距离比较远。正是因为光纤通信方式具备以上几个方面的优势，它已经成为了配网自动化系统规划与建设过程中“三遥”站点通信方式建设的最佳之选。现阶段，可以应用于配网自动化系统通信模式中的光纤通信技术主要包括光Modem、MSTP、EPON和工業以太网。在网络管理与组网等因素的制约之下，一般不会采用光Modem技术。MSTP技术的主要优势在于在进行业务接入的过程中具有灵活性与多样性，但是这一技术会受到现场施工环境的影响，所以可以考虑将其应用到配网骨干节点之上。EPON技术在实践中的主要优势在于可以节省光纤资源、宽带高，其对于辐射性的组网方式呈现出不可比拟的优势，但是网络管理的功能还不是非常高。工业以太网技术的优点为对于特殊环境的适应能力比较强，在运行过程中的稳定性比较好，环状组网的可靠性比较高；主要不足表现为很多设备在运行的过程中所采用的协议是私有形式的协议，所以不同生产商之间的共享性能不高。总体上来讲MSTP技术、EPON技术和工业以太网技术在实践中各有优势也各有缺点，所以在不同区域的实践工作中应该根据实际情况以及现实需要选择不同的技术进行应用，有时也可以选择综合组网的方式。

第二，公网无线通信方式主要包括CDMA通信方式、GPRS通信方式以及EDGE通信方式。现阶段，配网终端的数据信息流量不是很多，对于实时性的要求也不是非常高，利用公网无线通信方式对于数据信息刷新速度的要求一般都是在秒级左右，这样就可以满足配网运行的需要。在实践当中，公网无线通信方式最为显著的优点就在于投资成本比较少，基本上不会产生投资失败的问题，在对公网无线通信方式进行利用之后，配网自动化系统的设计、建设、调试、运维等工作都会得到有效的简化。与此同时，公网无线通信方式具有施工速度比较快，可以快速的建立通信系统等方面的优势，但是如果考虑到系统安全性的问题，在规划与建设配网自动化与通信系统的过程中可以只考虑在配电“一遥”、“二遥”站点中使用这一通信方式，从而全面保证配网自动化与通信系统的安全稳定运行。

4 结语

综上所述，进一步提高配网自动化及通信系统规划与建设水平是推动电力事业发展的需要，是适应国际电力系统发展必然趋势的需要，是全面保证配电网安全稳定运行的需要。希望通过文章的阐述，可以使得各级供电企业深刻的认识到加速配网自动化系统规划与建设步伐的必要性，根据国家电力部门的相关要求，结合区域电力系统的实际情况，探索出适应区域发展的规划与建设路径。

参考文献

[1]胡瑞勇.配网自动化及通信系统的规划建设探讨[J].通讯世界，2016，（21）：138-139.

[2]戴勇.分析配网自动化与通信系统的规划建设[J].科技展望，2016，26（03）：9+11.

[3]毋耀宗.关于配网自动化及通信系统的规划建设的几点思考[J].科技资讯，2015，13（05）：14.