國網(wǎng)西咸供電公司、國網(wǎng)咸陽供電公司的研究人員張帥、常娜娜，在2017年第7期《電氣技術》雜志上撰文指出，配電網(wǎng)是電力網(wǎng)絡中直接面向電力用戶的一個環(huán)節(jié)，是檢測供電可靠性的重要部分。

配電自動化的廣泛應用，為調度運行控制能力、故障處理能力和配網(wǎng)檢修能力的提高奠定了基礎，也會對社會保電活動等提供可信的技術手段和技術措施，大大減少停電次數(shù)和停電時間。本文結合西咸新區(qū)供電公司成立后的配電網(wǎng)規(guī)劃，對配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題進行分析，并從主站信息和饋電線路方面提出了切實有效的改進方案。

配電網(wǎng)分布面廣，線路復雜，設備多，建設工地多，配網(wǎng)安全生產(chǎn)一直是電力安全生產(chǎn)的重頭。目前由于沒有配電自動化系統(tǒng)，配電網(wǎng)實際運行狀態(tài)不能及時掌握，配網(wǎng)調控處于盲調狀態(tài)，存在很大的安全隱患。

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的應用，使調控人員能實時掌握配電網(wǎng)運行狀態(tài)，通過配電調度自動化系統(tǒng)的掛牌、刀閘和跌落保險的人工置數(shù)等功能，可以做到調度畫面與現(xiàn)場一致，做到正確指揮，心中有數(shù)，極大的提高了供電可靠性[1,2]。

通過系統(tǒng)的設備異動管理功能，調度能確切掌握最新的配網(wǎng)建設投運情況，徹底改變配網(wǎng)資料落后的局面，為安全生產(chǎn)提供堅實的基礎。實踐證明配電自動化系統(tǒng)已成為國內先進供電公司必不可少的配網(wǎng)生產(chǎn)運行工具，配電網(wǎng)的安全生產(chǎn)水平有了質的提升[3-5]。

配電自動化系統(tǒng)（DAS）的作用為方便配電企業(yè)可以在遠方終端實時地監(jiān)視、分析和操控配電設備，該系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：配電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息采集與監(jiān)視（SCADA系統(tǒng)）、配電地理信息系統(tǒng)（GIS）、需求側管理（DSM）。配電自動化系統(tǒng)是為城鄉(xiāng)配網(wǎng)的結構改造而服務的重要技術，我國配電自動化進行了較多試點，一般結構為配電主站、子站和饋線終端三層組成[6]。

配電自動化系統(tǒng)主站作為配電網(wǎng)分析模型中心和運行數(shù)據(jù)中心，是配電自動化建設的重要組成部分，支撐著配電網(wǎng)調控運行、生產(chǎn)運維管理、狀態(tài)檢修、缺陷及隱患分析等業(yè)務開展，并為配電網(wǎng)規(guī)劃建設提供數(shù)據(jù)支持[7]。

本文結合西咸新區(qū)供電公司的配電網(wǎng)建設，對配電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題和提出的改進方案進行了介紹和分析，建成西咸配電自動化系統(tǒng)，必將對提高配電網(wǎng)供電可靠性、提高供電服務水平、提高運行維護水平起到強大的推動作用。

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1 配電網(wǎng)現(xiàn)狀和存在問題

1.1 配電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

國網(wǎng)西咸供電公司于2015年年底組建成立，生產(chǎn)、運行和營銷部門的多種應用系統(tǒng)還在完善中，地區(qū)調度自動化系統(tǒng)也處在建設階段。但由于各系統(tǒng)的建設都是獨立運行，各系統(tǒng)之間缺乏數(shù)據(jù)交互，一些綜合性應用無法實現(xiàn)，信息“孤島效應”嚴重。因此，在系統(tǒng)建設的同時解決配電網(wǎng)應用系統(tǒng)之間的信息交互，實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的集成，搭建好基礎信息平臺勢在必行。

由于地調系統(tǒng)沒有配套建設配電自動化終端和通信系統(tǒng)，所以不能實現(xiàn)配電自動化系統(tǒng)功能，配網(wǎng)調度人員只能通過地調系統(tǒng)的工作站對配網(wǎng)10kV出線進行調控運行，開關站、環(huán)網(wǎng)柜及柱上開關均沒有監(jiān)控手段。D5000調度自動化系統(tǒng)具有配置遙測遙信信息按IEC60870-5-101\104標準通信規(guī)約進行轉發(fā)的功能[8]。可以接收配電調度自動化系統(tǒng)的遙控命令，遙控指定開關，并具有限定轉發(fā)遙控控制范圍的安全控制功能，確保遙控轉發(fā)命令安全。

1.2 配電網(wǎng)自動化存在的問題

1.2.1 10kV設備健康水平較差

10kV設備的狀態(tài)檢修工作開展較為滯后。部分斷路器、配電變壓器運行年代久遠，運行的配變中高損配變仍占有相當大比重；存在開關操作機構銹蝕、分合指示不清晰、配變漏油、絲具老舊、刀閘銹蝕拉合困難等現(xiàn)象；10kV設備類型、生產(chǎn)廠家雜多，沒有形成成熟、統(tǒng)一的技術選型標準，隱患缺陷多，信息采集難，不利于配電網(wǎng)智能化的改造。

1.2.2 10kV線路運行環(huán)境較差

區(qū)域內各類市政、路橋、產(chǎn)業(yè)園區(qū)以及舊城改造項目多，配電設施遭受外力破壞的情況頻繁發(fā)生，加之西咸新區(qū)內城鄉(xiāng)結合部的區(qū)域面積較大，大量存在的城中村內違章建筑多，房、樹、線的矛盾比較突出，10kV線路安全隱患較大。由于受技術、資金和生活環(huán)境等多方面的影響，以前城市的配電網(wǎng)規(guī)劃、建設和發(fā)展過程中，10kV線路多是采用架空線路來進行鋪設，線路電纜化率處于較低的水平。

1.2.3 10kV線路改造滯后

區(qū)域內配網(wǎng)線路主干線部分基本實現(xiàn)了全絕緣化改造，但支線仍存在裸導線的情況，還有部分支線采用截面積為25-35mm2的小線號，無法滿足日益增長的負荷需求；部分線路改造時，僅進行了導線和金具的更換，電桿沒有更換，部分電桿老舊、裂紋嚴重、吃力大，改造工作滯后。

總之，西咸新區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結構不合理，存在問題需網(wǎng)架結構調整解決；非電纜線路、裸導線線路、老舊設備多，需設備改造；設備自動化建設落后，需配電自動化改造；設備運行環(huán)境較差，需運維人員加強維護。

2 改進方案

考慮到配電網(wǎng)發(fā)展中存在的各種問題，下文從主站信息系統(tǒng)的安全防護和饋電線路的保護配合方面進行了分析并提出了改進方案，對提高配電網(wǎng)的安全運行和可靠供電起到了重要的作用。

2.1 主站信息的安全防護改進

在管理信息大區(qū)，配電自動化主站與配電終端通信可采用“硬件防火墻+安全接入平臺+配電加密認證裝置”的安全防護方案，如圖1所示。

圖1 “硬件防火墻+安全接入平臺+配電加密認證裝置”方案

硬件防火墻采取訪問控制措施，對應用層數(shù)據(jù)流進行有效的監(jiān)視和控制。

安全接入平臺主要包括安全接入網(wǎng)關和數(shù)據(jù)隔離組件，對外統(tǒng)一提供“安全通道、身份認證、安全接入、訪問控制、數(shù)據(jù)交換”等核心功能。安全接入網(wǎng)關與配電終端采用基于數(shù)字證書的雙向認證、密鑰協(xié)商，基于國產(chǎn)商用密碼算法建立與配電終端之間的雙向加密隧道，實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡其他業(yè)務間的邏輯隔離，保障通信鏈路及傳輸數(shù)據(jù)的安全性；數(shù)據(jù)隔離組件提供雙向訪問控制、網(wǎng)絡安全隔離、內網(wǎng)資源保護、數(shù)據(jù)交換管理、數(shù)據(jù)內容過濾等功能，實現(xiàn)邊界安全隔離，防止不正當鏈接進入內網(wǎng)系統(tǒng)直接進行訪問。

配電加密認證裝置對遠程參數(shù)設置、遠程升級等信息采用國產(chǎn)商用非對稱密碼算法進行簽名操作，實現(xiàn)配電終端對配電主站的身份辨別與報文完整性的保衛(wèi)工作；對配電主站與配電終端之間的業(yè)務數(shù)據(jù)采用國家商用對稱密碼算法進行加解密操作，保障業(yè)務數(shù)據(jù)的安全性。

2.2 配網(wǎng)饋電線路保護配合方案

結合配電自動化系統(tǒng)結構示意圖，如圖2所示，從以下3個方面給出線路保護配合方案。

圖2 配電自動化結構示意圖

1）架空線路主干線開關采用負荷開關工作方式，主回路相間短路故障由變電站出線開關切除，并重合一次切除瞬時故障，永久故障由主站系統(tǒng)集中判斷故障區(qū)段，主站下令進行故障隔離，并恢復健全區(qū)域供電。分支開關可采用斷路器，和變電站出線開關保護配合（速斷保護延時0.3秒），實現(xiàn)故障快速隔離。

2）電纜線路環(huán)網(wǎng)柜主回路進出線開關采用負荷開關工作方式，主回路相間短路故障由變電站出線開關切除，由主站系統(tǒng)集中判斷故障區(qū)段，主站下令進行故障隔離，并恢復健全區(qū)域供電。負荷側開關采用“負荷開關+熔斷器”方案，熔斷器狀態(tài)遙信上傳主站。

3）開關站進線功能開關不投保護，由變電站出線開關負責切除故障。開關站出線采用真空斷路器并和變電站出線保護能夠配合的，開關站出線配置保護裝置，相間短路時快速隔離線路故障。

2.3 改進成效

通過改進方案的實施，對配電自動化覆蓋區(qū)域的供電可靠性將會有明顯的提升，表1給出了工程實施前后各區(qū)域配電網(wǎng)數(shù)據(jù)指標對比。改造后，A類供電區(qū)域供電可靠性完全達到99.98％以上，滿足國網(wǎng)要求，故障隔離時間由原來的1小時下降到20分鐘，配電自動化覆蓋率達到100%，N-1校核通過率達到100%。B類供電區(qū)域供電可靠性完全達到99.98％以上，滿足國網(wǎng)要求，故障隔離時間由原來的1小時下降到20分鐘，配電自動化覆蓋率達到95%。C類供電區(qū)域供電可靠性完全達到99.98％以上，滿足國網(wǎng)要求，故障隔離時間由原來的1小時下降到30分鐘，配電自動化覆蓋率達到95%[9]。

表1 工程實施前后各區(qū)域配電網(wǎng)數(shù)據(jù)指標對比

3 結論

實現(xiàn)配電自動化后，配網(wǎng)調度在第一時刻發(fā)現(xiàn)故障信息后將其進行綜合分析，先采取切除故障線路等方式將故障隔離，并及時通報搶修人員，幫助判斷故障點，有效減少設備巡查時間，盡快恢復供電，減少停電面積并縮減停電時間。

配電自動化工程建成后，故障處理服務由被動變主動，對社會保電活動等提供可信的技術手段和技術措施，大大減少停電次數(shù)和停電時間。通過大面積斷電快速恢復等功能，可在主電源變電站斷電時短時間內恢復供電，提升人民生活水平，不僅提高政府滿意度，為社會經(jīng)濟保駕護航，有效升供電服務水平，社會效益明顯。