配电自动化系统中存在的问题分析

叶永傍

（惠州博罗供电局，广东 惠州 516123）

现阶段的配电系统运行与管理过程中，作为拥有着先进概念的配电自动化，可以提供给配电系统中较为经济且较安全的配电运行模式。在国民经济的持续增长下，配电系统也迎来了全新的技术革新，各电力企业积极应用现代化的配电自动化技术。通过对自动化的配电技术的应用，从而使得电力企业能够输送给社会各行业及人们的日常生活中，更为优质的电能质量，提升对电网运行的监控与管理的作用，实现对传统配电网技术极大的提升。由此可看出，通过对配电网自动化技术的不断开发，能够有效促进我国电力企业获得科学化的发展，也为人们的生活与工作提供更多的便利。但因为在配电网自动化的技术研究上，我国投入的探索时间并不长，因此，还需要在现存的配电网技术问题上，作出更多的努力。

1 配电自动化系统的功能

对电力企业的配电网各项设备，利用远程技术进行管控和协调，是配电自动化技术的集成体系。作为现阶段逐渐兴起的电网运行技术，配电自动化技术是在通信技术与计算机技术的融合下，发展而成的对配电网的管理与监视的新手段。主要作用：（1）电网运行下，对配电网输送电能过程的监视；（2）改善电网运行模式，极大程度地开发配电网的运行潜能；（3）通过对电负荷的有效控制，提升配电网各设备功能利用率；（4）对电压水平及无功负荷的情况，通过配电网电压能够进行适当控制，从而减少损坏电线的概率，提高电力企业输送电能的质量；（5）可进行自动抄表计费，且有着较为准确的电表数据，可以有效促进电力企业收费工作的效率；（6）面对运行异常，或是出现运行故障时，配电自动化能对异常或故障原因进行高效查询并将故障问题进行隔离，以恢复电力输送；（7）提升电力企业管理及电力服务水平，给用户提供及时优质的电力相关服务。

自动化配电功能主要体现在以下几点：（1）配电自动化体系最主要的功能，即为对电力运行过程的监控与采集信息的功能，从而提供给电力运行自动化技术的支持。包括对电网运行故障的警报、收集信息与处理信息、记录电网运行过程中的事件过程、起到远程监视与协调的作用。（2）对软件高级运用功能。通过在配电网的历史运行及网络结构、实时监视的作用下，对配电网现阶段或后续运行发展的安全性与经济性等相关因素，在理论计算的基础上，获得相应的参考数据，例如对配电网潮流的分析、负荷推算、电网线损等方面做出有效的预估。（3）馈线自动化。即为对电网故障中的定位、隔离、和修复等作出相应的应对功能。如准确定位出存在故障的电网区域、对故障的自动隔离、检测馈电线的运行状况、实现对馈电线的调控等。（4）管理配电网。管理电网设备、自动化绘制信息图和电网运行中的地理信息。

2 配电网自动化系统存在的问题

2.1 存在较多的监控对象

在进行测控工作时，配电自动化设备要对无数个站点实行实时的检测和监控，包括小区变电站、进线变电区域、变压器各区域开关、用户电表等各项站点，因此存在有着非常繁杂的测控区域，使配电网自动化体系面临着极大的工作困难。另外，随着现阶段电力市场的不断发展，对于配电网中的计算机技术要求不断提升，无论是在计算机的工作效率还是安全性方面，都必须不断满足于现代配电网技术的更新速度。因此，需要从这些技术挑战中，作出对配电自动化的不断改进，自动化主站的硬软件需超过配电网的硬软件。

2.2 大量的户外终端设备

在配电自动化系统中，存在大量的户外终端设备，所以也需要配电设备保证其运行过程中的安全性。同时因为户外终端的安放点各不相同，使得自动化系统所处的环境也有着各不相同的要求。一般来说，配电网进行测控变电站其环境标准定为0～55℃的温度范围。在对配电网自动化终端设备进行安置时，常存在一些长期处于超过55℃的温度环境，故而要严格考虑发生过电压、高温或是过潮的因素，所以需要在配电网设备的材料上作出要求。而且配电网自动化系统中的站端设备需要进行频繁的远方控制操作，所以要求这些设备应具有一定程度的可靠性。

2.3 复杂化的通信系统

配电网自动通信的特点是点多、面广、分散，且还受到地理环境的影响，通信方式通常较为复杂。此外，在自动化配电网中，由于既存在容量较大的RTU，又存在容量较小的FTU，且这些站端设备的设置和要求也不同，因而无法收集到统一的规约信息，这也给通信系统的建设造成了较大的困难。

2.4 电源操作与信息提取的困难

目前，配电自动化系统存在的问题不仅复杂，而且数量较多。信息提取和电源操作方面的困难，是现阶段配电自动化系统较为典型的技术问题。在隔离电网运行的故障问题后，要进一步准确定位出存在故障的区域，再对停电区域恢复供电，是配电网自动化系统最基本的功能，这样才能达到检测与修复的效果。这就需要在配电网中迅速捕捉到停电信息，再通过远程控制故障隔离和恢复供电，但现阶段的计算机和通信技术，很难实现在停电区域快速收集到精确的电源信息的要求。

3 电力二次系统和配电自动化安全防护系统

在现代移动通信、计算机、网络媒体等各项技术不断发展的背景下，电力信息控制技术在电力市场中的应用也逐渐广泛。现阶段，在大力推进电力改革体系的情况下，配电方与用户、电厂、各电力调度中心建立交换的数据也随之增多。另外，在新时代，PC机及网络技术都在不断的发展，网络平台中存在着诸多的黑客与网络病毒等因素。故而，结合我国经济贸易相关的法律规定，并考虑到我国目前电力发展的实际状况，作出对电力二次系统安全防护方面的相关策略，对电网计算监控体系与调度安全作出了一系列的规划，并加强了对电力安全的维护措施。通过对电网设备安全隐患的预防与解决，来保证电力企业持续安全的运行发展。

3.1 电力二次系统安全防护措施

（1）对安全区域的划分。按照配电网自动体系的一次系统的影响级别和各部分功能进区分，可以将配电网划分为生产区、控制区、信息区与管理区。配电网全部构成体系都在安全区域内安置，通过加密、认证等方工来对重要业务功能作出保护。

（2）采取横向的隔离。对于安全范围中的功能系统，需要通过合适强度的隔离设备来保证这些业务的安全性，尤其是要对办公自动化、信息管理、生产控制这些重要功能系统进行隔离防护，并且应采取物理隔离的效果。

（3）建立网络专用防护。通过专用的信息网络，在配电网专用通道上达到物理隔防其他数据信息的作用，选择多协议标和虚拟的交换方式，建立出隔离效果，使在安全区进行对上下级安全区的联系，以防出现纵向交叉的现象。

（4）纵向防护。通过访问监控、加密措施和认证途径，来对生产过程中各项数据进行纵向边界形式的防护。

3.2 配电自动化系统的防护策略

（1）划分出配电自动化体系的安全区域。在对配电自动化体系中的区域划分时，可根据其各子系统的网络区域和业务功能进行有序的划分，例如在安全区，按照业务功能的实时控制性特点，将负荷管理、SCADA、配网计算、DA等系统放置于安全区Ⅰ；在安全区Ⅱ，主要是配电网的非控制模块，如配网调度培训、电网管理、运行与优化等系统，同时，因为研制反向电力安全隔离的技术还未得到完善，因此，控制区要实现调用GIS，需要设置GIS副本于安全区Ⅱ中；在安全区Ⅲ中，包括配网规划、GISAM电能交易等业务模块；在安全区Ⅳ中，存在有账户管量、用户查询等业务功能。

（2）横向隔离各安全区。在电力生产系统中包括有安全区Ⅰ与Ⅱ，它们都属于在线运行状态，且与数据网络之间有着紧密联系，通过电力调度形式，很多数据需要交换，所以需要通过硬件设备来对这两个安全区域实行逻辑隔离，以防其他服务，如Telnet、E-mail等穿越隔离区域。专用的电力安全隔离措施，是电力相关部门经过认证的安全隔离装置，用来对安全区Ⅰ与Ⅱ的隔离。通过正向安全隔离手段让安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ传输，并针对其他相关网络服务作出禁止访问和穿越到安全隔离区域，如Rlogin、Web等。

（3）对各安全区内部的防护。针对配电网自动化的各安全区，也需作出相关的防护工作，如提供纵向Web服务于安全区域内；防范E-mail服务应用于安全区Ⅰ与区Ⅱ；通过访问管控或是加密等措施，严格管理安全区Ⅰ与区Ⅱ；Web服务不可以跨越安全区Ⅰ；安全区Ⅱ内禁止各业务功能与Web的共用；在安全区Ⅰ与区Ⅱ内采用离线更新处理，禁止在网站直接下载；需要通过加密或是进行认证方式，对安全区Ⅰ与区Ⅱ的关键性功能的保护；对于恶意代码或木马，通过访问控制来对安全区Ⅲ进行防护。

4 结束语

在我国电力企业发展形势中，配电自动化系统发挥着重要的作用，通过对配电自动化的功能、配电自动化运行现状问题的分析研究，了解现阶段配电自动化需要改进与优化的技术难点，以及如何对配电自动化的安全性进行防护，进而促进我国电力发展科学革新的实现，以助于我国电力企业与电网技术得到持续稳健的发展，从而促进我国国民经济的进一步增长。