摘要：随着城市配电自动化项目的大规模开展，供电可靠性和自动化程度得到了极大提升，然而，县域配电网因架空线路居多且以单辐射线路为主，供电半径长，负荷分布不均，线路故障时定位手段缺乏，故障查找时间长，往往造成长时间带故障运行。随着智能化电网的诞生，将自动化系统运用于配电系统中，对于及时诊断故障，确保供电系统的安全可靠意义重大。因此文章重点就县级配电自动化系统的应用展开分析。
关键词：县级配电；自动化系统；应用
配电自动化系统是一个系统庞大、结构层次复杂的系统，其主要的组成部分有主站系统、前置机系统、变电站系统、线路分段开关系统以及配电变压器系统等。其中主站系统的基础数据都是由终端设备进行现场采集，这些终端设备有馈线终端、开闭锁终端、配变终端以及子站等。在大型配电网系统中终端设备的数量成千上万，对配电网主站系统的安全稳定运行提出了要求。
1县级配电自动化系统建设原则
基于故障就地处理、信息化集中管理的指导思想，采用就地型馈线自动化技术模式、主站远方监视和控制的技术路线，建设经济、实用型县域配电网。
1.1 系统侧建设原则
县供电公司配电主站重点实现以下功能目标：建立以馈线单元为对象的故障研判、定位策略、系统推图，并支持对短路和接地故障的处理。实现计量数据的接入，并支持基于计量数据的配电网实时监视。支持负荷分析并提供转供策略，遥控联络点实现转供电功能。支持对配电终端的远程运维和综合智能管理。支持对县域新增配电设备的图形、模型建立及拓扑关系建立。
1.2通信接入建设原则
县域多为 C、D 类供电区域（仅有部分为 B类），主要采用无线通信方式。通信建设符合电力二次系统安全防护相关规定，建立安全分区、启用无线公网安全措施和加密防护、实施终端遥控报文加密和认证。
1.3线路侧建设原则
县域配电网主要以架空线路为主，仅县域核心区为电缆线路。电缆线路按照县域核心区建设原则（“三遥”DTU + “二遥”动作型DTU方案）进行改造。针对分布广泛、占绝大多数的县域配电网架空线路，其建设主要遵照以下原则。基于县域配电网与城市配电网的差异，根据县域10kV配电线路特点，线路自动化技术模式选择就地型，实现故障快速定位和隔离。充分考虑线路侧建设的同步性和配套性，以变电站出线的整条馈线为建设单元（简称“馈线单元”），统一线路自动化技术设计模式。设备选型充分考虑实用性和经济性指标，一二次设备成套化、标准化设计，且务求功能实用、逻辑简单、性能稳定、低功耗低成本。根据线路所在区域属性、线路长度、负荷情况等进行自动化合理选点，线路自动化设备设置数量应综合考虑技术和经济因素，技术上既要实现快速隔离线路故障，减少变电站跳闸次数、缩小停电范围，经济上又要考虑投入产出因素。
2 县级配电自动化系统的应用
2.1系统结构
集中型配电自动化系统由主站系统、通信系统和配电终端（子站）系统三层子系统组成。
（1）主站系统。主站系统作为配电自动化系统的中枢和大脑，对计算机软件系统和硬件系统要求较高，其功能从软件层面看，包括配电网 SCADA 应用、馈线自动化应用、安全部署与 Web 发布、配电网主站运行维护应用等。从物理层面看，其是一套由网络互联、按任务分布设计的一组计算机构成，其硬件包括前置机、服务器、配网调度工作站、维护工作站、Web服务器、配电管理工作站及其他通信设备。
（2）通信系统。通信系统是各类具备通信功能的终端设备到配电网业务主站之间按分层结构设计的通信实体，这部分主要包括通信主机、适配器和通信介质等。
实现了“终端—主站”的信息通信，其功能主要有多业务承载、信息传送、网络管理等。县级电力通信网的拓扑结构主要有放射型、总线型、树型和环型等。
（3）配电终端。配电终端作为配电自动化系统最基本的单元，主要用于对配电网各类开关设备、配电变压器、无功补偿装置等运行参数的实时监测和控制。按照终端安装地点的不同主要分为四类：在变电站安装的终端设备 RTU，在 10 k V 开关站安装的终端设备DTU，在10kV馈线上安装柱上断路器终端设备 FTU，以及在10kV配电变压器上安装的终端设备 TTU。其功能主要是采集传送配电网设备各种实时数据和执行主站下达的控制指令。
2.2县级配电自动化系统方案
县级配电自动化系统主要有配调一体化配置方案、小型配置方案、中型配置方案、大型配置方案等。供电企业要在满足国家、行业相关技术标准的基础上，结合所在区域对供电可靠性的要求，因地制宜选择配置方案。
（1）配调一体化配置方案。配电网主站与调度主站共享一套系统、共用一组数据，做到软、硬件结构和操作平台完全一致，区别仅在于服务对象不同。由于是在已有的调度主站基础上进行扩展，因此有维护方便、投资少的优点。但由于系统功能增多，采集数据容量增加，一般情况下，需要配置大型主站系统。
（2）小型配置方案。服务器兼做前置机，互为备用，配调工作站兼作维护工作站，打印机数量和 Web服务器可根据需要扩充。该方案适合数据容量小的县级供电企业。
（3）中型配置方案。服务器、前置机、配调工作站、维护工作站分别配置，采用双网结构进行通信，打印机数量和 Web 服务器可根据需要扩充。该方案适合数据容量较大的县级供电企业。
（4）大型配置方案。在中型配置方案的基础上，增加配电管理工作站。该方案适合需要实现配电管理功能的配电自动化系统。
2.3县级配电自动化的实现
（1）主站与终端建设。配电自动化系统一般采用“主站—终端”两层构架，配电自动化系统与其他业务信息系统的交互应满足 IEC 61968 系列标准，根据实际分步实施。由于县级配电网一次系统规模逐年增加，不应采用上述的小型配置方案，一般采用中型配置方案，结合调度自动化系统的建设及应用情况考虑实现配调一体化配置方案，硬件上配置独立的前置机、工作站、服务器、通信双网等；终端设备要满足配电网运行工况下最基本的监控和管理，因此配电网设备包括柱上断路器、环网柜、分支箱、配电变压器等应实现“二遥”或“三遥”基本的SCADA功能。
（2）通信系统建设。从信息传输的可靠性、安全性、实用性出发，体现高速、宽带、双向、易扩的特点。县级供电区域综合考虑成本和业务需要，一般选择光纤通信或与其他通信方式的混合组网，并优先使用EPON技术组网。在环网配电网结构、特殊延时要求或长距离传输情况下，选择工业以太网技术。
（3）数据安全系统建设。县级配电自动化是基于计算机及网络技术的专业系统，会像其他计算机网络一样存在安全漏洞，需要确保其专用通信网络的数据
安全。在发、供电企业的计算机网络安全防护体系中，将业务系统划分为生产控制大区和管理信息大区，其中生产控制大区分为控制区和非控制区，管理信息大区分为生产管理区和管理信息区，而调度自动化系统和配电自动化系统便位于控制区。通常情况下，各区之间采用物理隔离保护系统数据安全，同时，采取专网专用、设备独立和纵向加密、认证的办法实现安全保护。
总之，随着智能化电网时代的到来，自动化系统在电力系统中得到广泛应用。文章以县级配电系统为研究对象，着重就自动系统的架构和应用展开详细论述，对于确保配电系统的安全可靠奠定了坚实的基础。
参考文献
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