广东电网有限责任公司梅州城区供电局 广东梅州 514000
摘要：本文从10kV配网自动化系统的设计原则和设计方案出发，分析自动化系统中的主要结构和关键内容。在上述基础上结合实践经验，深入挖掘基于自动化技术10kV配网可视化系统构建中的注意事项，全面其主站、总线、可视化应用等设计要点，形成系统化、高效化10kV配网自动化体系，望为10kV配网发展提供相应的参考依据。
关键词：10kV配网；自动化系统；原则；设计；注意事项
近年来随着科学技术的不断发展和完善，配电网建设已经得到本质上的提升，其运行效益和经济效益大幅改善。尤其是在10kV配网自动化系统自动化投入使用后，能够有效改善配网运行的实时监测和管控效果，保证了输配电的安全性和可靠性，减少了电网故障对用户正常用电的影响，全面提升了10kV配网运行成效，已经成为新时期人们关注的焦点。
1 10kV配网自动化系统的设计原则
10kV配网自动化系统是一项系统工程，涉及内容较为复杂，主要包括自动化主（子）站、可视化平台、总线设备等。在该系统构建时需结合自动化系统设计原则合理设置10kV配网测控装置和通信线路，保证其能够顺利实现补偿、投切等，提升10kV配网运行的可靠性和稳定性，具体见表1。
表1 10kV配网自动化系统设计的主要原则
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2 10kV配网自动化系统的构建与优化
本文主要以某10kV配网为例，分析配网自动化系统架构和功能情况，结合实际数据对配网自动化设计方案进行优化，以全面改善10kV配网中的各项指标，使其安全、稳定运行。
2.1 案例分析
某10kV配网是广东省重要供电系统，负责区域居民生活和生产用电，其总供电面积超过50000km2，覆盖区域12各市县，用电负荷可达800亿千瓦时。
为进一步提升10kV配网的安全性能，进入2012年以来该配网积极响应国家配网自动化建设要求，先后试点，有效改善了配网自动化系统的可靠性和稳定性，并于2014年开始大范围投入使用。截止到目前为止，该10kV配网自动化系统已经实现了全面覆盖，共包括122个配电站点，均完成了配网自动化监测和管控，为10kV配网运维提供了新技术、新平台。
2.2 系统构建
某10kV配网自动化平台主要包括自动化主（子）站、可视化平台和信息交互总线三部分，其具体状况见图1。
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图1 某10kV配网自动化系统的基本架构
（1）自动化主（子）站主要负责区域配电分析，按照用户需求、设备数据等实现电力调度和调控。一般自动化主站设计时往往可以采用“主站+终端”模式，即在地市建设主站，区域设置子站，以实现远距离配电自动化监控。为此，需明确10kV配网自动化系统中的信息量，在终端采集信息量基础上实现对应站点建设，以保证EMS系统交互和营销业务交互顺利开展。如信息量在10万以下时尽量选择小型主站即可，当信息量超过50万，则要以大型主站为主。某市10kV配网自动化主站为大型主站，其包括2台数据服务器、2台SCADA服务器和2台应用服务器等，其中前端完成数据采集和传输，终端进行数据加工和存储，形成完整的配电SCADA管理和馈线自动化体系，其具体状况见图2。
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图2 某10kV配网自动化主站架构
（2）基于IEC61968的信息交互总线主要将配网自动化主站中的各项数据传输到可视化平台，并将可视化平台中的控制指令传输到主站中，实现多元信息交互。系统通信方式选择时主要以IEC 61970/61968 CIM标准为核心，按照对应业务需求形成了集成化总线系统，可支持GIS通信、PMS通信、RS485通信等，为可视化显示和交互式控制奠定了良好的通信支撑。某10kV配网自动化系统设计过程中可按照通信量合理选择总线服务器、工作站、隔离装置、中间件等，在安全标准要求基础上设置对应安全分区，实现双向物理隔离，以全面提升配网自动化系统通信数据的可靠性。
（3）可视化平台则对各项数据进行分析和可视化处理，在历史数据库和运维数据等基础上形成科学决策。设计过程中可采用多层结构，依照表现层、业务层、管理层、数据层等不同结构形成对应功能模块，从而确保人员能够在可视化平台中及时查找对应数据，获取10kV配网中的设备实时运行状态，实现智能仿真和快速接口管理，以便高效地开展10kV配网自动化管控，其具体状况见图3。
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图3 10kV配网自动化系统软件体系架构
2.3 功能优化
10kV配网自动化系统中的功能内容较为复杂，配网自动化体系建设的过程中需要对系统功能进行强调，依照10kV配网自动化建设要求形成传统服务、专项化服务、人性化服务，在信息化平台基础上加强功能之间的配合，从而实现配电网输配电效益的全面提升。
（1）接本服务。该功能模块涉及内容较为广泛，如运行状态监视模块、停电分析管理模块等。运行状态监视时可借助智能监测装置实现，如摄像头、传感器、智能电表等实现。以传感器为例，可通过红外感应装置分析设备、线路温度，快速查找高温异常区域，对由高温可能导致的线路烧毁、设备损坏等问题进行处理，从而保证10kV配网能够安全、稳定运行。而在停电分析管理模块中则主要通过载波电表中的各项用户用电数据、区域电网运行状态数据等合理实施停电安排，做好停电计划，以最大限度降低停电对区域用户的影响。
（2）专项化服务。随着生活水平的不断提升，人们的用电需求不断上升，对用电质量和用电品质提出了更高的要求。因此，必须在10kV配网自动化系统中设置好馈线自动化专项服务，依照馈线自动化原理实现快速故障隔离，及时事故恢复。该功能设计时要对故障定位装置进行有效选取，可在终端故障检测装置、GPRS装置等基础上及时确定接地故障点；按照甩负荷策略、拓扑潮流计算数据等形成对应馈线自动化方案，从而最大限度降低负载率，减少甩负荷量。
（3）人性化服务。可结合工作需求形成手机app，让运维人员能够在现场检查过程中借助软件快速获取对应信息，及时查找10kV配网运行过程中的故障点；可设置动态可视化图像，借助直观、生动的三维立体画面提升管理人员对10kV配网运行现状的把握程度，形成良好运维管理可视化效果。
3 10kV配网自动化系统应用中的注意事项
某10kV配网自动化系统投入使用后，受人员技术、环境因素、技术交叉等的限制，其运维效果与设计目标存在一定的差距，需进行针对性调整，其主要包括：
（1）加强系统管理。10kV配网自动化系统要依照自动化平台建设需求科学地筛选配电设备、检测设备、控制设备等，构建后要对“一遥”、“二遥”终端进行合理把握，从而全面提升系统建设质量，从根本上改善配网自动化管理成效。与此同时，还要做好人员的管理与调控，在配网自动化业务需求基础上做好人员培训，形成科学业务交叉，做好业务人员与管理人员的协调，对平台反映出的配电网问题进行处理，从而形成高效联动维护体系。
（2）加大系统创新。10kV配网自动化对系统性能要求较高，需不断创新和升级，做好软硬件技术的革新，这样才能够全面提升系统运行的安全性、可靠性和稳定性。在技术创新方面，需不断完善配电仿真模拟内容，形成实时化、动态化检测监督体系，加强远程监测控制效果；在系统升级方面，要结合10kV配网自动化系统需求对防火墙、杀毒软件、管理软件等进行升级，提升软件的稳定性和可操作性，从而为日常配电网监测奠定良好的基础。
4 总结
10kV配网自动化系统构建时应把握好可靠性、实用性、发展性原则，在该基础上做好可视化平台、自动化主站、总线交互系统等的设计，依照实际功能需求不断拓展和完善各项功能模块，从而实现自动化管控效益的全面优化；要做好10kV配网自动化系统的改造升级，不断提升其技术水平，保证配网自动化建设与时俱进，这样才能够实现输配电效益的最大化，全面推动10kV配网的建设和发展。
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