关键词:配网自动化;建设模式;结构
引言
配网自动化系统,简称DA。它综合了多个技术,以通信和电子计算机技术为基础,实现了对配电网线路中各项设备进行远程监视、控制的网络系统。该系统及时的获取电网中各部设备的实时运行状况,协调各部设备工作组合,提高系统供电质量,由此可见进一步加强配电网的自动化系统的研究是十分有必要的。
1配网自动化系统的功能及结构
受历史原因的影响我国电力基础建设还是存在着一定问题,特别是在一些县级城市以及一些偏远山区等地,电力设备老旧设备普遍存在,导致了区域性电压不稳、供电效率低、经常出现线路故障等问题。这些区域电网线路的能源消耗长期以来高居不下,从而导致综合利用效率较低。这种现状在当今国家提倡绿色环保及可持续发展的背景下,与时代发展出现背离的现象。根据统计数据分析,目前城市供电水平常常低于99.6%,与国外发达国家相比我国供电可靠性有着一定差距,如果进一步扩展到一些县域、农村就更差[20]。近一段时间来,伴随着我国经济的快速发展,我国供电水平也相应的取得了巨大进步,居民与工业用电对于电能质量的要求也随之发生改变,因此,当前对我国的电力运行网络进行优化是研究工作的聚焦点。全国科研机构以及高等院校在这么方面的研究也随之加大了力度。
当前而言,配电自动化系统凭借其庞大的运行规模,服务于大区域内的设备运行,囊括了从高压至低压的所有运行设备及相关线路。其中所关联的设备为:开启及闭合所涉及的功能设备、通信体系所设备的设备、配电馈线的相关功能设备、面向用户端的功能设备等等。鉴于此,需要打破传统模式下电力设备的配置网络及具体形态结构,采用智能化及自动化技术,来提出一种面向新型领域的智能配电新方案,建立电力系统的环形网络架构。针对目前来讲,实现电力网络中配电的智能化及自动化,对于故障的精确高效处理及馈线自动化的建构至关重要,它作为基本的要素,两者之间的协作配合在很大程度上提升了默契度及影响效应。
配电自动化中所呈现的子系统之间的关联模式具体如图1所示。
2配网自动化的建设模式分析
配网自动化中主要的模式具有五种,其中分别为标准型模式、实用型模式、智能型模式、简易型模式及集成型模式等。在上述建设模式中,简易型是使用最早的一种模式,主要应用在我国对电网进行初期改造的环节,该模式是一种基于自动控制及就地检测上进行搭建的简易式自动化控制。此外,简易型建设模式呈现出结构型式简单、建设成本低廉、便于安装及实施等多重优势,因此在我国建设初期得到了广泛的运用,尤其是我国落后地区的改造中,其扮演着重要的角色。相对于简易型的建设模式,技术性的建设模式则是主要运用多重技术手段来综合保障信息的实时传输,如遥信、遥测等;集成型的建设模式的集成化程度最高,它是在标准于配电主站及通信领域的整体信息需求较小,能够采用独立运行的模式进行共功能型基础上衍生的一种新型模式,主要包含自动化控制及配电优化管理等多重新增功能,此外可以实现对配电的可视化管理及分析,因此凸显了其实践领域的高效率运行特性;标准型建设模式的核心是馈线自动化,此外在此基础上融入了网络重组;智能型建设模式是新时期下电网构建的一种管理模式,为更好实现资源的优化配置,将算法嵌套其中,提出更为精湛的算法分析,在很大程度上可以实现对于多电源的一种实时监控,以提升自动化程度。
3配电自动化通信系统实例分析
3.1系统结构分析
将配电网通信系统分为三层:光纤骨干层、接入层和终端层。骨干层的光纤通信网是实现配网接入层交换机和配电主站之间的通信,采用的通信技术为光纤通信技术;接入层主要是实现配电终端层至配电网光纤骨干层的通信,接入层先对信息进行预处理,筛选出重要信息再上传,避免大量信息上传的拥挤造成信道阻塞,一般可采用的通信技术包括光纤通信、无线通信技术等:终端层则是主要是实现配电终端到接入层的通信,采集到的配电终端数据全部集中汇总到数据采集器,可以采用光纤通信、无线通信技术等将这些数据打包传送到接入[1]。
图2配电网通信系统结构图
3.2系统建设分析
(1)配电网的各部通信通常会运用GPRS技术,各部通信多采用无线通信的方式,符合国际通信标准。
(2)在配电网各部通信如以遥控的模式,需要考虑专用网络的模式;如遇需要将故障区域与正常运行区域隔离的模式,一般考虑无线公网通讯模式。
(3)配电网通信网络的建立需要以国家电网所制定的《中低压配电网自动化系统安全防护补充规定(试行)》(国家电网调[2011]168号)规定,所运用的通信模式,包括光纤通信在内,需要做好加密防护,有效的确保真个配电网络安全。特别是在使用无线公共网络来保障通信时需要做好安全防护以及可靠性方面的认证[2]。
(4)配电网终端与主站之间的通信一般使用无线通信的模式。
除此之外,在安全性设计上,要做到:
(1)主控制中心与配电终端通信数据加密防护
配电网自动化系统的主控制中心数据采集部分的服务器为国网认证PCI硬件加密和ECC加密软件,在各终端部分内置加密软件。利用控制中心来对各终端部分进行控制,在主控制中心使用私钥,在终端部分采用同样采用非对称解密,同时主控制中心的公钥来鉴定。
(2)无线公网通信的综合防护
基于安全级别划分,基于无线公网的安装主要从数据层次及网络层次方面展开策略制定。对于公共网络而言,为提升对数据的安全性,采用了分区隔离的运行模式,最大程度的防止外来病毒或数据的侵入;同时采用自动化的认证体系及VPN网的接入,来从全方位、立体化视角确保网络运行安全;采用ECC软件来实现对所有终端设备运行数据的加密处理,保障数据在通信时的安全性及有效性[3]。
结束语
当前电网的发展导向为智能化,这就要求配电网自动化系统的建设也要随之加快进程。实现的配电网自动化,不仅能够有效提高地区电网供电的电能质量、供电可靠性、用电负荷平衡和快速复电能力,也有有助于提高整体运营和管理水平,改善地区的供电能力。
参考文献
[1]胡秀国.县级配网自动化系统的典型设计应用分析[J].电力信息化,2009年07期
[2]刘权.配网自动化应用实践及其分析研究[J].电子技术与软件工程,2014年02期
[3]张伟.国内配网自动化的现状及发展[J].机电信息,2011(36):18-19