配电自动化通信系统的网络防护 陈汝烁

配电自动化通信系统的网络防护陈汝烁

发表时间：2019-08-29T15:49:38.657Z 来源：《云南电业》2019年2期作者：陈汝烁

[导读] 本文简要概述了配电网自动化通信系统中的网络安全管理问题，从影响信息安全的各种因素入手，探讨了一些应对措施。

（广东电网发展研究院有限责任公司汕头电力咨询研究院广东省汕头市 515000）

摘要：随着信息技术、自动化技术的发展和人们用电需求的日益增长，电力系统自动化建设不断加快，电力通信安全形势有所恶化，电网建设的标准和配网通信网络安全面临新的挑战。本文简要概述了配电网自动化通信系统中的网络安全管理问题，从影响信息安全的各种因素入手，探讨了一些应对措施。

关键词：配电自动化；通信；网络安全；应对措施

随着国家经济建设发展和国民生活质量的提高，对电力供应的可靠性和及时性要求越来越高，提高配电自动化水平，将是对提高供电可靠性和及时性起到突破瓶颈的作用。作为配网自动化技术实施的通信支撑平台，配电通信系统将进行更全面、深层次的通信建设以便适应配电自动化的快速发展。在实施各种有线及无线通信传输方式对配网自动化节点进行覆盖、以及配置核心层、汇聚层、接入层通信设备等通信硬件建设的同时，软件方面的开发应用也需同步跟进，其中，网络安全将是重点研究开发方向。本文将从“网络防护”这一方面探寻如何更好的建设安全的配电自动化通信系统。

1.电力系统配网网络自动化技术

配电网管理系统用于管理配电网的运行。配电网自动化网络是集现代通信技术、网络技术、传感技术和自动化技术为一体，对配电网结构和配电网的离线和在线数据进行集成和处理，形成一个自动配电网系统。通过对配电网整体运行数据的收集、汇总和分析，并根据数据分析结果，完成配电网资源的实时分配和网络负荷的合理调节，改善网络环境，提高电网的运行效率和安全性。

2.电力通信系统网络安全问题

2.1对控制性能的威胁

在智能电网系统中，控制系统具有实时通信功能，直接控制电网的运行。在常见的智能电网控制系统中，网络响应时间决定了整个控制系统的性能。局域网病毒或网络病毒攻击引起网络拥塞，影响网络响应时间，降低系统控制性能，甚至导致控制系统瘫痪。部分网络病毒软件会造成更严重的破坏，病毒文件对电网控制软件和电网系统数据库的破坏，造成不可逆转的损失。而且，病毒通过系统漏洞控制控制系统，破坏电网，造成较大的经济损失。随着电力控制系统自动化和网络化的发展，导致控制系统中商业病毒的威胁。为了保证电力控制系统的安全，管理者有必要从控制输电线路、提高系统防御能力、减少损失等方面提高控制系统的安全性。

2.2对传感装置网络的威胁

传感装置是电网自动化系统的信息收集工具，其被分布在各个监测区域，通过多种通信方式与主系统连接，长期高效地收集电网运行数据。在实际运行过程中，除了受到自然环境的威胁之外，由于传感装置网络安全性较低，容易受到各种形式的安全威胁。例如外部人员对于某个传感装置网络的信息窃取，当传感器网络向系统传递信息时，外部人员窃取通信信息。部分人员利用破坏性手段，恶意修改传感器网络信息，引起电力系统数据虚假，甚至发送伪装信息，进一步入侵和控制电力系统。在某些情况，外部人员利用传感器节点发动网络层攻击，造成更大的安全问题。

3.配网自动化系统网络安全防护的主要措施

配网自动化系统网络安全防护的首要措施是严格贯彻落实国家发改委《电力监控系统安全防护规定》和《电力监控系统安全防护总体方案》要求，遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的十六字方针开展电力监控系统网络安全防护体系建设。除此之外，还应该基于物联网技术以及电力配网自动化系统的应用特征，开展如下网络防护具体技术措施。

3.1建立安全接入区

安全接入区通过接入数据交换系统实现对终端的安全接入控制与数据过滤，通过安全接入网关对应用层系统与感知层设备之间的通信以及参数进行签名，实现感知层终端设备对应用层系统的身份鉴别与报文内容的保护。此外，安全接入区与电力配网自动化系统之间采用数据交换系统实现公网与主站的隔离。运营商与电力行业传输数据时，通过安全接入平台接入电力行业内网，杜绝公网与调度数据网直接相连。

3.2部署可信安全接入网关

通过可信安全接入网关实现感知层终端的加密认证和访问控制，可信安全接入网关一方面是有效保护配网主站前置机，解决传统防护设备（如防火墙）由于软件系统或网络协议漏洞被劫持后，成为跳板进一步入侵前置机反控大量配电终端的问题。另一方面是提出加密卡的多核平衡调度方法以提升加解密性能和提出高速Hash查表方法以提升数据隔离摆渡效率。

3.3采用加密认证与访问控制技术

为保障应用层与感知测的数据传输安全，通过加密认证与访问控制技术，针对“开放”的空口数据链路，采用先进的加密认证与访问控制技术，同时对加密密钥的保存与更新机制进行改造，从而来保证数据的安全传输。加密认证与访问控制技术主要的应用主要包括鉴权与密钥协商过程、安全性激活过程、信令加密和数据加密过程以及信令和数据的完整性校验等4大过程。

3.4感知层终端软件中应用加密认证

加密的身份验证插件是一个加密的身份验证过程的软件模型，可以安装上运行一个完整的操作系统的感知层的终端，插件需要做不仅接收终端设备调度控制命令和解密的数据和其他信息处理，也需要严格的裂缝预防、防止安全措施，如复制、防篡改，确保插件应用程序的安全性失控，不存在非法设备信息交互、终端错误、系统安全隐患。

3.5感知层终端硬件设备嵌入加密认证芯片

嵌入式加密认证芯片以硬件方式嵌入配网终端中，实现配网终端数据的加密认证和访问控制，芯片应具有工业级高可靠、高安全、高性能、低功耗，资源丰富等特征，推荐使用国家密码管理局的SM1、SM2、SM3密码算法，为终端安全防护设备低功耗、小体积设计提供了有效支持。基于密码算法安全性和芯片应用灵活性的综合考虑，加密认证芯片采用基于SoC（systemonchip）的基本架构，以软硬件协

配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机

配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 1 配电网自动化的特点和要求 1．1 终端设备工作环境 对于输电网自动化系统的终端设备，一般安装在变电站里，运行环境温度在0℃至55℃范围，但是配电网自动化系统中，有大量的终端设备是安装在室外的，满足设备运行性能指标要求的环境温度在-25℃至65℃范围，湿度要求为95%。此外，还要满足防风雨、散热、防雷电等技术要求。 1．2可靠性 对于配电网自动化系统中的终端设备进行远方控制非常频繁，因此对其可靠性要求很高。 1．3 组网 配电网自动化系统的测控对象为进线变电站、配电变电所、10kV开闭所、分段开关、并联补偿电容器用户电能表和重要负荷等，因此站点一般会有成百上千甚至上万个之多。在这种条件下，不仅对系统的组织带来较大的困难，而且在配电网自动化中心的计算机上处理的信息量也十分庞大。 1．4配套 需要与配电网的改造配套进行，例如配电网环网化、配电线分段化等。没有配电网的科学拓扑结构，配电网自动化的系统、组织方式也难以确定。 2 配电自动化的发展现状 2．1 基于自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段 主要设备为重合器和分段器等，不需要建设通信网络和计算机系统，其主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。这一阶段的配电自动化系统局限在自动重合器和备用电源自动投入装置自动化程度较低，具体表现在：第一，仅在故障时起作用，正常运行时不能起监控作用，不能优化运行方式；第二，调整运行方式后，需要到现场修改定值；第三，恢复健全区域供电时，无法采取安全和最佳措施；第四，隔离故障时需要经过多次重合，对设备冲击很大。

配电自动化知识点

配电网的特点：1、深入城市中心和居民密集点。2、传输功率和距离一般不大。 3、供电容量、用户性质、供电质量和可靠性要求千差万别。 4、变压器中性点不接地（或经过电阻、消弧线圈接地），发生单相短路允许供电一段时间，与国外配电网运行方式不同。 实现配电自动化在技术和管理方面存在哪些难点： 1、技术方面问题 早期配电网架存在缺陷且配电设备陈旧落后。配电网的拓扑结构必须符合自动化控制要求；配电自动化技术和相关系统、装置不够成熟；供应商和运行单位的实施力量不足。（系统复杂性、通信系统建设、满足户外运行的需要） 2、管理方面问题 相关标准和规范十分匮乏且出台严重滞后，造成配电自动化建设缺乏有效指导，标准化程度远远不够，自动化系统的分步建设困难；有关单位对开展配电自动化工作的复杂性认识不足，应用主体不明确，后期运行和维护工作跟不上。 配电自动化：以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电网（含分布式电源、微电网等）的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电网的科学管理。 配电自动化系统：实现配电网的运行监视和控制的自动化系统，具备配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能，主要由配电自动化系统主站、配电终端、配电子站和通信通道等部分组成。 配电SCADA：是配电自动化主站系统的基本功能，DSCADA通过人机交互，实现配电网的运行监视和远方控制，为配电网的生产指挥和调度提供服务。（主要来源于实时数据的采集） 馈线自动化：利用自动化装置（系统），监视配电线路的运行状态，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区域并将故障区域隔离，快速恢复对非故障区域供电。（三步曲：故障定位、隔离、恢复供电）配电自动化主站系统：是配电自动化系统的核心部分，主要实现配电网数据采集与监控等基本功能和电网拓扑分析应用等扩展功能，并具有与其他应用信息系统进行信息交互的功能，为配电网调度指挥和生产管理提供技术支持。 配电终端：是安装于中压配电网现场的各种远方监测、控制单元的总称，主要包括配电开关监控终端（FTU）、配电变压器监测终端（TTU）、开关站（开闭所）和公用及用户配电所的监控终端等。 配电子站：为优化系统结构层次、提高信息传输效率、便于配电通信系统组网而设置的中间层，实现所辖范围内的信息汇集、处理或配电网区域故障处理、通信监视等功能。 信息交互：为扩大配电信息覆盖面、满足更多应用功能的需要，配电自动化系统与其他相关应用系统间通过标准接口实现信息交换和数据共享。 多态模型：针对配电网在不同应用阶段和状态下的操作控制需要，建立的多场景配电网模型，一般分为实时态、研究态、未来态等。 网络优化与分析：包括潮流分析和网络拓扑优化，目的在于通过以上手段达到减少线损、改善电压质量、降低运行成本、提高供电质量所必须的分析等目的。 工作管理系统：对在线工作设备进行监测，并对采集数据进行分析，以确定设备实际磨损状态，据此制定检修规划的顺序进行计划检修。 调度员培训模拟系统：通过用软件对配电网的模拟仿真手段，对调度员进行培训。当系统的数据来自

配电自动化通信系统的网络防护

配电自动化通信系统的网络防护 发表时间：2019-08-26T17:13:39.423Z 来源：《云南电业》2019年1期作者：陈汝烁 [导读] 本文简要概述了配电网自动化通信系统中的网络安全管理问题，从影响信息安全的各种因素入手，探讨了一些应对措施。 （广东电网发展研究院有限责任公司汕头电力咨询研究院广东省汕头市 515000） 摘要：随着信息技术、自动化技术的发展和人们用电需求的日益增长，电力系统自动化建设不断加快，电力通信安全形势有所恶化，电网建设的标准和配网通信网络安全面临新的挑战。本文简要概述了配电网自动化通信系统中的网络安全管理问题，从影响信息安全的各种因素入手，探讨了一些应对措施。 关键词：配电自动化；通信；网络安全；应对措施 随着国家经济建设发展和国民生活质量的提高，对电力供应的可靠性和及时性要求越来越高，提高配电自动化水平，将是对提高供电可靠性和及时性起到突破瓶颈的作用。作为配网自动化技术实施的通信支撑平台，配电通信系统将进行更全面、深层次的通信建设以便适应配电自动化的快速发展。在实施各种有线及无线通信传输方式对配网自动化节点进行覆盖、以及配置核心层、汇聚层、接入层通信设备等通信硬件建设的同时，软件方面的开发应用也需同步跟进，其中，网络安全将是重点研究开发方向。本文将从“网络防护”这一方面探寻如何更好的建设安全的配电自动化通信系统。 1.电力系统配网网络自动化技术 配电网管理系统用于管理配电网的运行。配电网自动化网络是集现代通信技术、网络技术、传感技术和自动化技术为一体，对配电网结构和配电网的离线和在线数据进行集成和处理，形成一个自动配电网系统。通过对配电网整体运行数据的收集、汇总和分析，并根据数据分析结果，完成配电网资源的实时分配和网络负荷的合理调节，改善网络环境，提高电网的运行效率和安全性。 2.电力通信系统网络安全问题 2.1对控制性能的威胁 在智能电网系统中，控制系统具有实时通信功能，直接控制电网的运行。在常见的智能电网控制系统中，网络响应时间决定了整个控制系统的性能。局域网病毒或网络病毒攻击引起网络拥塞，影响网络响应时间，降低系统控制性能，甚至导致控制系统瘫痪。部分网络病毒软件会造成更严重的破坏，病毒文件对电网控制软件和电网系统数据库的破坏，造成不可逆转的损失。而且，病毒通过系统漏洞控制控制系统，破坏电网，造成较大的经济损失。随着电力控制系统自动化和网络化的发展，导致控制系统中商业病毒的威胁。为了保证电力控制系统的安全，管理者有必要从控制输电线路、提高系统防御能力、减少损失等方面提高控制系统的安全性。 2.2对传感装置网络的威胁 传感装置是电网自动化系统的信息收集工具，其被分布在各个监测区域，通过多种通信方式与主系统连接，长期高效地收集电网运行数据。在实际运行过程中，除了受到自然环境的威胁之外，由于传感装置网络安全性较低，容易受到各种形式的安全威胁。例如外部人员对于某个传感装置网络的信息窃取，当传感器网络向系统传递信息时，外部人员窃取通信信息。部分人员利用破坏性手段，恶意修改传感器网络信息，引起电力系统数据虚假，甚至发送伪装信息，进一步入侵和控制电力系统。在某些情况，外部人员利用传感器节点发动网络层攻击，造成更大的安全问题。 3.配网自动化系统网络安全防护的主要措施 配网自动化系统网络安全防护的首要措施是严格贯彻落实国家发改委《电力监控系统安全防护规定》和《电力监控系统安全防护总体方案》要求，遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的十六字方针开展电力监控系统网络安全防护体系建设。除此之外，还应该基于物联网技术以及电力配网自动化系统的应用特征，开展如下网络防护具体技术措施。 3.1建立安全接入区 安全接入区通过接入数据交换系统实现对终端的安全接入控制与数据过滤，通过安全接入网关对应用层系统与感知层设备之间的通信以及参数进行签名，实现感知层终端设备对应用层系统的身份鉴别与报文内容的保护。此外，安全接入区与电力配网自动化系统之间采用数据交换系统实现公网与主站的隔离。运营商与电力行业传输数据时，通过安全接入平台接入电力行业内网，杜绝公网与调度数据网直接相连。 3.2部署可信安全接入网关 通过可信安全接入网关实现感知层终端的加密认证和访问控制，可信安全接入网关一方面是有效保护配网主站前置机，解决传统防护设备（如防火墙）由于软件系统或网络协议漏洞被劫持后，成为跳板进一步入侵前置机反控大量配电终端的问题。另一方面是提出加密卡的多核平衡调度方法以提升加解密性能和提出高速Hash查表方法以提升数据隔离摆渡效率。 3.3采用加密认证与访问控制技术 为保障应用层与感知测的数据传输安全，通过加密认证与访问控制技术，针对“开放”的空口数据链路，采用先进的加密认证与访问控制技术，同时对加密密钥的保存与更新机制进行改造，从而来保证数据的安全传输。加密认证与访问控制技术主要的应用主要包括鉴权与密钥协商过程、安全性激活过程、信令加密和数据加密过程以及信令和数据的完整性校验等4大过程。 3.4感知层终端软件中应用加密认证 加密的身份验证插件是一个加密的身份验证过程的软件模型,可以安装上运行一个完整的操作系统的感知层的终端,插件需要做不仅接收终端设备调度控制命令和解密的数据和其他信息处理,也需要严格的裂缝预防、防止安全措施,如复制、防篡改，确保插件应用程序的安全性失控，不存在非法设备信息交互、终端错误、系统安全隐患。 3.5感知层终端硬件设备嵌入加密认证芯片 嵌入式加密认证芯片以硬件方式嵌入配网终端中，实现配网终端数据的加密认证和访问控制，芯片应具有工业级高可靠、高安全、高性能、低功耗，资源丰富等特征，推荐使用国家密码管理局的SM1、SM2、SM3密码算法，为终端安全防护设备低功耗、小体积设计提供

配电自动化系统复习资料

第一章 1、（1）配电自动化(Distribution Automation，简称DA)：配电自动化以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电网(含分布式电源、微网等)的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电网的科学管理。 （2）配电自动化系统(Distribution Automation System，简称DAS)：实现配电网的运行监视和控制的自动化系统，具备配电SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能，主要由配电自动化系统主站、配电终端、配电子站(可选)和通信通道等部分组成。 （3）配电SCADA(Distribution SCADA，简称DSCADA)：是配电自动化主站系统的基本功能。DSCADA通过人机交互，实现配电网的运行监视和远方控制，为配电网的生产指挥和调度提供服务。 （4）馈线自动化(Feeder Automation，简称FA)：利用自动化装置(系统)，监视配电线路(馈线)的运行状况，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区域并将故障区域隔离，快速恢复对非故障区域的供电。 2、配电自动化的意义 （1）提高供电可靠性（2）提高设备利用率（3）经济优质供电（4）提高配电网应急能力（5）通过对配电网运行情况的长期监视和记录，掌握负荷特性和发展趋势，为科学开展配电网规划和建设与改造提供客观依据。 （6）提高供电企业的管理现代化水平和客户服务质量。 第二章配电网架和配电设备 1、我国电力系统常用的中性点接地方式 （1）中性点有效接地（小电流接地系统）：直接接地、经消弧线圈接地、经高阻接地 （2）中性点非有效接地（大电流接地系统）：不接地、经低阻接地 2、常用中性点接地方式比较（书P7表2.3前四行） 3、架空线网架结构及特征 （1）辐射状架空网：无联络开关 （2）“手拉手”环状架空网：两条辐射状架空网通过一个联络开关连接 （3）多分段多联络网：一条馈线分为N段且各馈线段经过联络开关与不同的备用电源联络4、电缆网架结构包括单射电缆网、双射电缆网、对射电缆网、多供一备电缆网、单环电缆网、双环电缆网。 5、提高供电可靠性的网架结构有双射网、对射网、单环网、双环网、“手拉手”环网、多分段多联络、多供一备网。（共7种） 6、提高设备利用率的网架结构有多供一备网和多分段多联络网 7、柱上配电开关类型包括断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器，区别在于分段电流能力不同（灭弧能力不同）。 断路器：可关合和开断短路电流和负荷电流 负荷开关：具有短路电流关合功能、短时短路电流耐受能力和负荷电流开端功能 8、电缆配电开关设备类型包括环网柜、分接箱、固体绝缘开关柜 9、三种常见操动机构的工作原理和优缺点 （1）电磁操动机构：依靠电磁线圈流过控制电流合闸，通过机械结构保持，失去控制电流即分闸。优点是结构简单、价格低廉、加工工艺要求低、可靠性高，缺点是合闸功率大、需要配备大容量的直流合闸电源、机构笨重、耗材多。

配电自动化系统运维管理细则

临沂供电公司配电自动化主站系统 运维管理细则 山东电力集团公司临沂供电公司 二〇一三年四月

前言 为规范临沂供电公司配电自动化系统运维管理，提高配电自动化系统运行水平，确保配电自动化系统安全、稳定、可靠、高效运行，结合临沂供电公司配电网运维管理实际情况制定本规定。 本规定由临沂供电公司运维检修部提出并归口管理。 本规定主要起草人: 桑田李兆平郑大伟 审核: 李彪 审定: 黄振华 批准: 林凡勤

目录 1目的 (1) 2范围 (1) 3规范性引用文件 (1) 4术语和定义 (2) 5职责和权限 (2) 5.1总则 (2) 5.2运维检修部职责 (3) 5.3调度控制中心职责 (4) 6要求 (5) 6.1 配电自动化主站 (5) 6.2遥控操作 (9) 7缺陷管理 (10) 7.1缺陷分类 (10) 7.2 缺陷处理响应时间及要求 (11) 7.3缺陷的统计与分析 (12) 8配电自动化运行指标 (13) 8.1配电自动化系统运行指标 (13) 8.2配电自动化系统运行指标计算公式 (13) 9附则 (15)

1目的 为规范公司配电自动化及保护系统运维管理，提高配电自动化及保护系统运行水平，确保配电自动化及保护系统安全、稳定、可靠、高效运行，为配电网安全、优质、经济运行提供准确的信息和有效的手段，特制定本规定。 2范围 本规定适用于临沂供电公司投资的新建住宅小区配套、新扩建、改造、运行的以及用户投资建设移交临沂供电公司管理或接入临沂供电公司公备配电网络的配电自动化及保护系统的建设、验收、投运、运维等全过程的管理工作。 3规范性引用文件 DL/T721 配电网自动化系统远方终端 DL/T814 配电自动化系统功能规范 Q/GDW370-2009城市配电网技术导则 Q/GDW382-2009配电自动化技术导则 Q/GDW513-2010配电自动化主站系统功能规范 Q/GDW514配电自动化终端/子站功能规范 Q/GDW567-2010配电自动化系统验收技术规范 Q/GDW626-2011配电自动化系统运行维护管理规范 DB 37/T 2216-2012 10kV及以下电力用户受电工程技术规范山东电力集团公司配电自动化系统运维管理办法 山东电力集团公司配电自动化建设与改造管理办法

配电自动化通信系统概述

配电自动化通信系统概述 摘要 配电自动化通信为配电点自动化系统提供了一种可靠性强并且灵活的通信方式。配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。本文在介绍了配电自动化通信系统的构成和通信方式，还有配电自动化对通信系统的要求和配电自动化通信系统的特点和缺点。 关键词：配电自动化通信通信方式数据设备 正文 配电自动化通信系统的建设是配电自动化系统的关键之一。配电自动化系统需要记住于有效的通信手段，将控制中心的控制命令准确地传送到位为数众多的远方终端，并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心。 配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。它基本有数据终端设备（DTE），数据传输设备（DCE）和数据传输信道组成。其中常见的数据终端设备（DTE）有配电自动化SCADA 系统、RTU、馈线RTU（FTU）、变台RTU（TTU）、区域工作站、抄秒集中器和抄表终端等；常见的数据传输设备（DCE）有调制解调器、复接分接器、数传电台、载波机和光端机等。按数据传输媒介的不同，数据传输信道可分为有线信道和无线信道两类；按数据传输形式的不同，数据传输信道可分为模拟信道和数字信道两类。

随着通信技术的发展，目前可选用的通信手段很多。比如：配电线载波、低压配电线载波、工频控制、脉动控制、电话专线、拨号电话、现场总线、CATV通道、多模光缆、RS—485、单模光缆、无线扩频、卫星、调频广播、调福广播、多址微波、VHF电台、UHF电台等。 1）载波通信：安装在不同地方两台电话机用导线直接连接，音频电流通过传输线从发送端送往接收点就能实现最简单的音频通信，这种通信方式简单，但一对线路只能传送一路电话。 2）电力线载波通信：利用电力线路实现载波通信。电力线路主要输送强大的50Hz的电流，要在电力线上实现电话通信，就要求电力线上能同时传输一路300—3400Hz的话音信号，电力线上50Hz的电流强大，其谐波对微弱的话音信号的干扰严重，因此常把话音信号搬移到高频频段成为高频信号，以避开50Hz谐波的干扰，然后在电力线上传输。 3）脉动控制技术：工作原理类似于配电线载波通信，它是将高频信号注入到电力传输线上进行传输。 高频电压脉动控制技术的特点：信号传送范围可以从高压配电线经变压器至低压用户侧；信号传送特性受谐波和负载端装设的并联电容器的影响，载波频率选择要恰当；调制方式与传送速度的关系为用移幅键控方式应低于10比特/秒，用移频键控是为50比特/秒左右。 4）光纤通信的特点—优点：传输频带宽，通信容量大；传输

第三章 配电系统的接线方式

第三章配电系统的接线方式 第一节放射式接线 一、放射式接线 1.定义：从电源点用专用开关及专用线路直接送到用户或设备的受电端，沿线没有其他负荷分支的接线称为放射式接线，也称专用线供电。 2．使用场合：用电设备容量大、负荷性质重要、潮湿及腐蚀性环境的场所供电。 3．分类：单电源单回路放射式、双回路放射式接线， 二、单电源单回路放射式 1．接线 如图3-1所示，该接线的电源由总降压变电所的6～10kV母线上引出一回线路直接向负荷点或用电设备供电，沿线没有其他负荷，受电端之间无电的联系。 1-低压配电屏 2-主配电箱 3-分配电箱 图3-1 单电源单回路放射式 2．特点 （1）当出线线路发生故障，线路之间互不影响，供电可靠性高； （2）线路简单易于操作维护，保护装置简单，易于实现自动化； （3）开关设备数量较多，线路有色金属消耗量大，初次投资较大； （4）当电源或母线出现故障或检修时，将导致所有出线停电； （5）当某条出线发生故障、变压器故障及开关设备停电检修时，该线路负荷停电。 3．适用范围 此接线方式适用于可靠性要求不高的二级、三级负荷。 三、单电源双回路放射式 1．接线 如图3-2所示，同单电源单回路放射式接线相比，该接线采用了对一个负荷点或用电设备使用两条专用线路供电的方式，即线路备用方式。 图3-2 单电源双回路放射式 2．特点

（1）由于每个负荷点或用电设备采用两条线路供电，当一条线路故障或开关检修时，另一条备用线路可以投入运行； （2）由于采用备用方式，要求在选择这两条线路及其开关设备应相同，增大了投资量； （3）当电源或母线出现故障或检修时，仍会导致所有负荷停电； （4）同单电源单回路放射式相比提高了线路供电可靠性。 3．适用范围 此接线方式适用于二级、三级负荷。 四、双电源双回路放射式（双电源双回路交叉放射式） 1．接线 两条放射式线路连接在不同电源的母线上，其实质是两个单电源单回路放射的交叉组合。 图3-3 双电源双回路的放射式 2．特点 （1）采用此接线最大的好处是每个负荷点或用电设备有两个独立的一次电源供电； （2）当正常电源故障时，经过手动或自动的电源切换装置，可以简单迅速地切换到备用电源上，保证不停电； （3）这种配电形式一次侧为双路电源，要求电源的两组开关设备应有可靠的联（互）锁装置，以免误操作； （4）当一线路故障时，全部负载应当由另一线路供电，所以要求每一线路应有足够的容量能够负担全部负载； （5）由于双电源、双线路和双开关设备，供电可靠性较高，但初次投资也较高，开关操作复杂，维护比较困难。 3．适用范围 此接线方式适用于可靠性要求较高的一级负荷。 五、具有低压联络线的放射式 1．接线 该接线主要是为了提高单回路放射式接线的供电可靠性，从邻近的负荷点或用电设备取得另一路电源，用低压联络线引入。 2．特点 （1）一次侧电源或变压器出现故障会导致所有出线停电； （2）当某条出线发生故障或停电检修时，该线路负荷由另一路低压联络线供电。 3．适用范围 互为备用单电源单回路加低压联络线放射式适用于用户用电总容量小，负荷相对分散，各负荷中心附近设小型变电所（站），便于引电源。与单电源单回路放射式不同之处，高压线路可以延长，低压线路较短，负荷端受电压波动影响较前者小。 此接线方式适用于可靠性要求不高的二、三级负荷。若低压联络线的电源取自另一路电源，则可供小容量的一级负荷。

配网自动化系统中通信方式综述

配网自动化系统中通信方式综述 摘要：可靠的通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败，本文阐述了配电自动化系统对通信的要求，并对配电网自动化系统中现有的通信方式进行总结。 配电网自动化是对配电网中的各类设备的运行工况进行实时检测、监控的集成系统，将配电网的检测计量、故障探测定位、自动控制、规划、数据统计管理集为一体的综合系统。建设配电网自动化必须具备相对完善的智能化配电网络、性能稳定的配网主站和可靠的配电通信系统。而其中通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败。 1 配电网自动化对通信的要求 配电网自动化对通信的要求取决于配电系统的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平。总体上讲，配电网自动化对通信系统的要求主要表现在以下几个方面[1]： 1）可靠性；配电自动化的通信系统应能抵抗恶劣的气候条件，如雨、雪、冰雹、狂风和雷阵雨，还有长期的太阳紫外线照射。通信系统应能抵抗强电磁干扰，如间隙噪声、放电、电晕或其它无线电源的干扰，以及闪电、事故或开关操作涌流产生的强电磁干扰。停电区和电网故障时通信能力是衡量通信可靠性的一个重要指标，必须加以考虑。 2）经济性；在追求通信技术先进的同时，应考虑到通信系统的费用，寻找费用和技术先进性的最佳组合，此外还应充分利用现有的主网通信资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。在计算通信系统费用时，除了考虑初期投资，还应考虑到将来运行和维护的费用。 3）传输速率；通信系统必须提供足够高的速率将众多远端设备

的采集的实时数据及时传走，以免引起信道拥塞，系统崩溃。 4）双向通信能力；除了具备数据上报功能，还要能够接收来自配调中心的控制命令以完成“四遥”功能。 5）停电和故障时的通信能力；正常的调度操作或馈线自动化的故障隔离、恢复供电功能，都要求通过通信系统对停电区的开关进行操作，用电力线作通道的通信方式有可能就会遇到麻烦。另一需要注意的问题是停电区的FTU 或其它现场监控通信设备，需要有备用电源以供停电时使用。 6）可扩充性；由于远端设备数量极大且会不断扩充，要求通信系统的寻址方式灵活有效且有足够的容量。 7）开放性好；在电力通信网中同时存在着多种通信方式，因此在建立配电通信网时一定要选用开放性好的通信技术，以便于实现整个电力通信网的无缝联接。 8）容易操作和免维护；配电网通信设备需要同各种电力采集和监控设备连接，且施工地点多在室外电线杆上，从而对设备的安装和维护要求要尽可能方便。 2 现有的通信方式 2.1、有线通信方式： 2.1.1专线 专线通常采用双绞线或音频电缆, 各用户端在与终端设备通信的过程中采用的是polling 方式,通过Modem将数字信号转换成模拟信号在专线上传送, 可实现不小于1 200 b it / s和不低于10 km的通信, 但其传输速率低, 运行维护费用高。 2.1.2市话网 利用市电话网组成配网通信系统, 其特点是不需要投资建设专用通信网, 开通费用低, 但运行费用高。 2.1.3 配电线载波 配电线载波通信是利用已有的电力架空明线或地埋电缆通过配电载波设备来传递语音和数据,其优点是:

NJP3.0 配电自动化系统及配电管理系统

NJP3.0 配电自动化系统及配电管理系统 1. 产品概述 NJP3.0配电自动化系统及配电管理系统是正泰电气股份有限公司以最新的自动化配电设备为基础，应用计算机技术、自动控制技术、电子技术以及通讯技术，对配电网进行在线和离线的智能化监控与管理的自动化系统，它使配电网运行于安全、可靠、经济、优质、高效的最优运行状态。是配电网改造的一个重要组成部分。该系统分为配电主站、配电子站和配电终端三层。配电主站为该系统的控制管理中心，配电终端通过配电子站传输数据，实现各种控制功能。同时根据配电网规模可任意选择配电子站和终端的规模，合理配置配电自动化系统。后台组态监控软件NRS6000把数据采集与监控系统（SCADA）、AM/FM/GIS软件系统、高级应用软件（D-PAS）系统、馈线自动化软件（DA）系统、WEB应用软件集成为一个体系结构最优、平台统一、信息共享、高效灵活的信息系统。 （系统结构图）

2. 系统特点 1）主站系统： * 数据监控和采集SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition System）系统： 它是配电网实时监视调度的基础，主要负责数据采集、数据处理、遥控/遥调功能、实时数据库、网络管理、报警处理、历史数据处理、人机界面、实时数据库管理界面（RTDBVIEW）、报表曲线（REPORT,CHAT）、智能操作票（OP）、事故追忆（PDR）、事件顺序记录（SOE）及时间同步、人机操作接口、系统主备机间切换、系统事件记录、网络通信等。 * AM/FM/GIS系统（Auto Mapping/Facilities Management/GIS）： 即自动制图/设备管理/地理信息系统的英文缩写。适用于配电系统的生产、运行、管理、控制、营业管理、用户管理等方面。是配电自动化、配电生产运行管理、用电营业管理、需 方管理的基础系统。是最终实现配电DMS的支撑系统。

配电自动化和通信系统的建设

不同，进一步影响相模转换效果不同，最终导致无线电干扰值对土壤电阻率非常敏感。一般输电线路绵延几十公里，沿线地形变化复杂多样，无线电干扰随土壤电阻率的变化较大，因而建议应特别关注无线电干扰值，防止线路在某些区域局部超过无线电干扰的限值要求。 3结论 本文介绍了无线电干扰的计算方法，在此基础上分析了某500kV同塔三回线路的无线电干扰的变化，得到如下结论：（1）随着远离线路杆塔中心距离的增大，无线电干扰逐渐减小。导线下方空间的无线电干扰值最大，杆塔中心至边导线外20m 处之间的无线电干扰变化较快，边导线外20m处以外的无线电干扰变化较缓。（2）导线排布方式不同，从而导致各导线之间的电压叠加效果不同，引起导线表面的电场强度不同，最终反映到无线电干扰值大小不同。合理选择相序，可一定程度上降低输电线路的无线电干扰。（3）土壤电阻率的变化对无线电干扰的影响很大，边相外20m处无线电干扰值随着土壤电阻率增加而迅速降低。对于蜿蜒几十公里的线路，应特别关注无线电干扰随土壤电阻率的变化，避免线路在某些区域超过无线电干扰的限值要求。 ［参考文献］ ［１］刘振亚．特高压交流输电工程电磁环境［Ｍ］．中国电力出版社，２００８［２］邬雄，万保全．输变电工程的电磁环境［Ｍ］．中国电力出版社，２００９ ［３］庄池杰，曾嵘，龚有军，等．交流输电线路的无线电干扰计算方法［Ｊ］．电网技术，２００８，３２（２）：５６～６０ ［４］万保权，邬熊，路遥，等．交流同塔双回特高压输电线路无线电干扰研究［Ｊ］．高电压技术，２００６，３２（１２）：５９～６１ ［５］李俊杰，邹军，李本良，等．采用激发函数法计算分析不同降序排列下双回交流高压输电线路的无线电干扰［Ｊ］．电网技术，２０１０，３４（６）：１４～１８ ［６］杨光，吕英华．交流特高压输电线路无线电干扰特性［Ｊ］．电网技术，２００８，３２（２）：２６～２８ ［７］ＤＬ／Ｔ６９１—１９９９高压架空线送电线路无线电干扰计算方法［Ｓ］［８］ＥＰＲＩ．Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｂｏｏｋ：３４５ｋＶａｎｄａｂｏｖｅ［Ｍ］．ＵＳＡ：ＦｒｅｄＷｅｉｄｎｅｒ＆ＳｏｎＰｒｉｎｔｅｒｓ，１９８２．２１７～２４８ ［９］ＪｕｅｔｔｅＧＷ．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｒａｄｉｏｎｏｉｓｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｍｅｔｈ－ｏｄｓｗｉｔｈＣＩＧＲＥ／ＩＥＥＥｓｕｒｖｅｙｒｅｓｕｌｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ，１９７３，９２（３）：１０２９～１０４２［１０］ＧａｒｙＣＨ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ：Ａｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｉｔｓｐｈｙｓｉｃａｌｍｅａｎｉｎｇ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ ｏｎＰｏｗｅｒＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ，１９７２，９１（１）：３０５～３１０ 收稿日期：2012－08－20 作者简介：于涛（1982—），男，吉林公主岭人，工程师，研究方向：输电线路施工技术管理。 0引言 配电自动化作为一个综合系统，集计算机、自动化、数据通信和信息管理于一体，可以实现数据的远程收集、远程控制、故障搜寻和定位以及负荷转移等。配电自动化系统可以实现终端和主站之间的数据通信，将主站的控制命令快速、准确地传输到终端设备，并将终端设备的实际情况反馈到主站控制中心。同时，配网自动化系统主要采取分布实施的方式，实现终端设备之间的数据通信，这主要借助于FTU（馈线终端单元）与TTU （配变终端单元）之间的通信来实现。 1配电自动化系统通信的特点 （1）节点数量庞大。配电自动化系统拥有大量的节点，主要包括变电所、变压器、重合器和负荷开关等。同时，所有节点设备都安装了监控设备，而且监控设备安装了数据通信设备［1］。因此，配电自动化系统中的通信节点分布范围广，安装设备复杂，进而导致配电自动化系统通信方式十分复杂。（2）传输距离短。配电自动化系统覆盖范围小，而通信节点数量庞大，使得各节点之间的数据传输距离比较短。配电自动化系统主要采取主干网络和分支网络相结合的形式进行数据传输，这样比较适合短距离传输。（3）通信数据量小。配电自动化系统中的FTU设备承载的数据量比电网中承载的数据量小，所以配电自动化系统信道内的传输数据也比较少。 2配电自动化对通信系统的要求 配电自动化系统具有规模庞大、涉及设备数量多、通信节点多和分布范围广等特点。因其需要稳定、有效和可靠的通信网络，所以配电自动化系统的要求就要参照配电网络的规模而定。下面对配电自动化通信系统的要求进行详细阐述：（1）通信系统的可靠性。配电自动化系统安装在户外，而其采取的数据又存在于温差大、条件恶劣的环境中，所以配电自动化系统应该具备抗干扰能力，能够在断电和发生故障的时候进行即时通信。因此，配电自动化要求通信系统具有较强的可靠性。（2）通信系统的经济性。配电自动化系统建设需要充分考虑经济效益，避免出现重复建设和过高投资等问题。同时，配电自动化系统需要采取恰当的通信方式，以此来节省通信系统的建设费用。另外，配电自动化系统要利用主干通信网络，对主干和分支通信网 配电自动化和通信系统的建设分析 李景沈永东 （江苏省电力公司检修分公司苏州分部，江苏苏州215131） 摘要：介绍了配电自动化系统通信的特点、配电自动化对通信系统的要求，比较了配电自动化系统的各种通信方式，认为应根据不同的环境建设综合通信系统，以获得比较理想的效果。 关键词：配电自动化；通信系统；主站建设 Dianqigongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化 43 机电信息2012年第33期总第351期

配电自动化多种通讯方式综述

配电自动化多种通讯方式综述 【摘要】通讯系统的建设是配电自动化系统的关键之一。配电自动化系统需要借助于有效的通讯手段，将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端，并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心。本文结合配电网自动化的特点和要求, 对光纤、现场总线、配电线载波、无线通信等多种通信方式进行了综合分析和比较, 探讨了适合配电网自动化的通信方式, 为配电网自动化通讯方式的 选择提供了参考。 【关键词】电力系统; 配电自动化; 通讯方式 随着我国经济的发展和城市现代化进程的加快，电力负荷日益增加，用户对供电的可靠性和质量的要求越来越高。配电网自动化已逐渐成为电力系统自动化领域的新兴热点。要实现配电网自动化,通信是一个关键环节。配电网自动化系统需依靠有效的通信手段，将控制中心命令准确地传送到众多的远方终端，并且将反映远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。由于配电网设备数量大、种类多、分布广，如何在满足供电可靠性的基础上，选择适合我国配电网现状并满足用户需求的可靠而经济的通信方式显得至关重要。 1 配电自动化对通信系统设计要求 配电自动化系统一般分为3部分, 即配电主站、配电子站、配电远方终端。配电主站是整个配电自动化系统的监控、管理中心; 配电

子站具有实现所辖范围内的信息汇集、处理, 以及故障处理、通信监视等功能; 配电远方终端用于各种远方监测和控制。三者之间的信息交互依靠通信系统完成,配电自动化对通信系统的要求体现在以下6个方面: ( 1)通信可靠性通信系统在户外工作, 应能承受雨、雪、冰雹、狂风、暴雨等恶劣的气候条件, 应能抵抗电磁干扰; ( 2)经济性通信系统的先进性与建设费用是矛盾的, 应该选择先进性与建设费用的最佳组合, 使其性价比最高; ( 3)满足数据传输速率的要求通信系统不仅要能满足目前的需要, 还应该考虑将来增长的需要; ( 4)双向通信的要求应满足配电自动化系统在功能上具备双向通信的要求, 也应该满足通信的实时性需求; ( 5)停电和故障区域正常工作在停电和发生故障的情况下通信不受影响, 能正常工作; ( 6)操作与维护方便由于配电自动化系统十分庞大, 通信系统相当复杂, 应尽量使用具有通用性标准化的设备, 以方便操作与维护. 2 配电自动化通信系统方案 在实施配电自动化系统设计建设中, 对于通讯方式和设备的选择应适当超前考虑, 既要考虑它的先进性和可靠性, 又要考虑当地的经济现状和发展前景, 兼顾其经济性和合理性。 目前, 配电自动化通信方案主要基于有线技术和无线技术两大类。有线通信技术包括IP, 光纤, 配电线载波, 现场总线; 无线通

配电自动化在电力系统中的意义及管理方案

配电自动化在电力系统中的意义及管理方案 摘要:本文就根据作者多年的工作经验对配电自动化的意义及管理的一些方案作出以下探讨，仅供参考。 关键词:电力系统;;管理改造；意义 1 配电自动化的意义 配电自动化是上世纪80 年代末,美国等几个工业发达的国家发展起来的,中国目前的配电网很渺小,绝大多数为树状结构,且多为架空线,可靠性差,损耗高,电压质量差,自动化程度低,因此加强配电网的建设是现在当务之急的大事,近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采取信息技术,对配电系统的安全要精准运行,提高管理水平,降低损失具有重要意义。目前,配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这 4 个方面的内容都称为配电管理系统。一般这4 个方面的内容是相互独立运行的,它们之间的联系非常密切,特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。 2 配电自动化的内容 2.1 变电站自动化 变电站在电力系统中是一项不可缺少的重要过程,它肩负着电能转换和电能重新分配的重要任务,对电网的安全运行和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大批发使用发电机组和超高压远距离输电及和大电网的出现,使得电力系统的安全控制就更加杂乱,如果仍需要依靠原来的人工去操作，以人工去抄为主主,依靠原来变电站的旧设备,而不进行技术改造的话,必然没有办法满足安全、稳定运行的需要,更谈不上要适应现代电力系统管理模式的需要。 2.2 馈线自动化 馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3 个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测试出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有其自身的技术特征,从结构到一次、二次设备和功能,与高、中压有很大的区别。 3 配电自动化的立足点 为了解决电网的“瓶颈”问题是增加城网和农网的改造工程,提升供电质量、开展市场,促进中国国民经济发展的一项重要措施。国家决定要投入巨资用于建设和改造,必须依靠科技的进步,采用先进的技术。无论是城市配电网,还是农村配电网,配电网自动化应立足于在进行配电网改造,以真正解决配电网的实际问题,以符合供电可靠性及用户供电的要求,不搞形式,将有限的资金投入到较为实

配电自动化 通信方式

摘要：配电网馈线自动化是配电网自动化系统的主要功能之一。它是近几年来发展起来的新兴技术领域，是现代计算机及通信技术在配电网监视与控制上的应用。实现馈线自动化的关键技术问题之一是建立可靠的配电网通信系统。馈线自动化通信的特点是点多、分散，但距离较短，要交换的信息量小，速度要求相对较低。对他的要求除可靠、成本低外，还应该考虑不受配电网故障所影响及能在线路故障时正常通信。目前采用的通信方式主要有电话，无线电、电力线载波等，在不久的将来还会采用微波、光线等现代通信手段。 关键词：配电网，自动化，通信，方式

随着我国配电网自动化试点工程的逐步实施，认识得到了进一步提高，人们对系统可靠性、功能实用性、技术稳定性的思考更深入、更加实际了。配网自动化逐步发展成为供电企业实用化的、必不可少的一种生产手段。配电自动化系统需要借助于有效的通讯通道，将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端，并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心，从而实现对配电设备运行参数的实施监视与控制。和输电网自动化不同，配电自动化要和点多面广的远方终端信息交换，因此如何降低通信系统的造价，而且还能满足配电自动化系统的要求，成为规划设计人员面临的重要课题。 1什么是配电网 配电系统属于电力接入网络，其作用是分配电能，通常由110kV以下电压的线路和设备构成。配电网可按照电压等级分为高压配电网（35~110KV）、中压配电网（10KV）和低压配电网（380/220V），配网自动化特指10kV及以下的中压配电网自动化。配网自动化是一项系统工程，完整的配电网自动化系统包含了四个主要环节：供电网络、远动系统、通信系统、主站网络。 配网自动化系统的基本构成：配网自动化系统是一项系统工程，它大致可分为三个子系统：配网自动化主站系统；配网自动化子站系统；配网自动化终端。实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循原则：具有可靠的电源点，具有可靠的配电网网架，具有可靠的设备，具有可靠的通信系统，具有可靠的主站、子站系统。 2国内外配电网通信现状 目前，国家电网公司的电力通信专网已颇具规模，MSTP/SDH技术得到广泛应用，基本建设了覆盖到各级变电站的光纤骨干网。据统计，光纤覆盖了95%以上的110/IOkV变电站和75%以上的35/10kV变电站，并且具备向下延伸的能力。35kV及以上的中高压配电网采用电力专用光纤网络，通信问题基本解决。而10kV及以下的中低压配电网通信尚待解决，也是制约配电自动化系统的关键和难点。在电力负荷控制系统和大用户远程抄表系统中采用23OMHz无线专用通道和GPRS/CDMA公网通信技术;配电自动化系统使用光(Modem)，少量使用光纤通信方式(xPON无源光网络技术)和23OMHz专用无线通信方式;低压抄表通信方式多使用窄带电力线载波PLC、短距离无线通信、EIARS485双绞线等通信方式。

电网配电自动化系统

电网配电自动化系统改造技术经济管理分析 引言 随着社会经济的快速发展以及人民生活水平的逐步提高，对电网安全稳定运行、电能质量及供电优质服务工作的要求越来越高。作为完成电力输送和分配的最后一个步骤，配电网的自动化水平越高，电能质量、供电可靠性以及电网运行的效率也就越高。作为实现这一目标的重要手段，配电自动化日益受到广泛重视与认可。2010年，国家电网公司提出了要建设坚强智能电网，其战略发展目标是：要以特高压电网为骨干网架，要实现各级电网协调发展，通信、信息和控制技术必须要先进，要具备信息化、自动化、互动化的特征，要做到自主创新、国际领先。

配电网自动化建设的核心是配电自动化系统，基础是一次网架和设备，将多种通信方式综合运用，使控制和检测配电系统得以实现，此外，通过集成有关应用系统的信息，使科学管理配电系统得以实现。控制和监视配电网的自动化系统就是配电自动化系统，其组成部分包括通信通道以及配电主站、子站和终端等，其功能包括馈线自动化、分析应用电网、SCADA以及互联有关应用系统等。配电自动化的实施可有效改善供电质量，提高供电可靠率，并通过与用户建立更密切的联系，提高配电网调度、生产、运行的管理水平，从而为供电企业带来显著的经济和社会效益。 配电自动化建设是一个技术含量高、涉及专业广、标准规范不齐全的系统工程，需要一系列的技术和管理手段做保障。本文从项目管理的角度论述如何保证项目建设的质量。项目的前期准备工作做得是否充分，对项目最终的建设质量来说至关重要。而可行性研究开展的是否深入，由直接影响到项目前期工作的质量。具体到配电自动化系统升级改造来说，至关重要的环节就是要在项目前期做好可行性研究。目前，电力系统在配电自动化系统升级改造过程中，存在的最突出的问题就是可行性研究工作做得不够规范，研究的不够深也不够透，这就不可避免的使一些问题在项目建设完成后遗留了下来，不利于系统的使用和维护。 如果投入运行的是带有问题的系统，就必然会造成人力、物力、财力的巨大浪费和时间的延误。为避免这种现象出现，就要下大力气把项目前期做好，将可行性研究报告做的更加深入、透彻和详细。 1、电网配电自动化系统改造可行性研究架构

配电自动化系统无线专网建设方案研究

配电自动化系统无线专网建设方案研究 发表时间：2017-08-08T11:54:52.130Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：王凯峰王露李敬国[导读] 摘要：目前各行各业都在迅速发展，电力行业也越来越普遍。根据智能电网建设的核心任务和六大目标需要建设覆盖广阔接入灵活的终端接入网 （国网和田供电公司新疆和田 848000） 摘要：目前各行各业都在迅速发展，电力行业也越来越普遍。根据智能电网建设的核心任务和六大目标需要建设覆盖广阔接入灵活的终端接入网，仅仅依靠光纤接入网络已经难以满足不同地区、不同业务的通信需求，很多不易敷设光缆的地区和特殊的移动业务，光纤接入网络从建设成本和维护成本上来考虑不可行。而无线通信网络更适合分布较为分散的电力终端，尤其是满足移动业务终端的通信需求。因此本文介绍了基于1.8GLTE无线电力专网建设方案的研究，从技术、政策不同角度探索无线专网建设可行性；搭建配电自动化系统无线专网建设架构，并详细描述架构组成及各功能设备。 关键词：配电自动化；无线；专网；方案 1配电自动化通信系统发展现状 近年来，随着我国社会经济的发展，客户对供电可靠性要求的提高，配电自动化又引起了人们的重视，而智能电网的提出，更是极大地助推了配电自动化的发展。总结我国前段时间的配电自动化工作，总体来说应用水平还比较低，没有发挥出应有的作用。线路自动化覆盖面有限，形不成规模效益；“自动化孤岛”现象严重，应用功能有限。究其原因，一方面是一些地区配电网网架结构、一次装备以及基础管理工作薄弱，还不具备应用配电自动化的条件，出现所谓的“超前建设”现；有些系统的功能结构规划不合理、设备质量不过关；目前，具有自愈能力的光纤通信技术已经成功地应用于输电网和配电网自动化系统中，不仅能够满足配电数据传输和实时控制的有效性和可靠性要求，而且成为骨干层通信网络的首选通信方式。基于GPRS/3G的无线公网通信作为光纤通信技术的有效补充手段也已经普及，多数应用在配电数据“三遥”站点采用光纤EOPN技术传输，“二遥”且没有光纤经过的站点采用公网无线传输，光纤专网技术虽然提供的通信实时性、安全性和传输带宽满足终端通信接入网的所有业务，但从成本、建设周期、维护成本等方面都存在大量问题，尤其在光缆建设阶段，配电自动化业务主要部署在密集的城区，管道光缆敷设困难，往往需要采用排管和顶管的方式，建设投资非常高，整体上考虑经济性不合规。采集系统中。电缆屏蔽层载波通信技术同时取得了突破，进入实用阶段，在一些地区配电自动化系统中获得成熟应用。 2无线电力专网应用于配电自动化系统可行性分析 2.1技术可行性 目前在电力系统配用电接入网中应用的无线专网通信技术主要包括规模日渐扩大的4G宽带LTE技术和与其竞争的230M无线电台、Mobitex、Wimax和McWiLL等技术。1.8GTD-LTE（TimeDivisionLongTermEvolution，时分长期演进）系统是工作频率为1785-1805MHz 的TD-LTE系统。TD-LTE系统是LTE系统的时分模式。LTE是3GPP制定的下一代无线通信标准，运营商一般将LTE作为第四代移动通信系统4G。中国政府在公网频率以外划定1447-1467MHz和1785-1805MHz两个20MHz频段用于建立政府和重要行业的TD-LTE专网建设，即1.4GTD-LTE系统和1.8GTD-LTE系统。系统特征指标未：（1）宏基站支持在线终端9600个；（2）宏基站下行峰值吞吐量300Mbps，上行峰值吞吐量150Mbps；（3）终端下行峰值速率100Mbps，上行峰值速率50Mbps；（4）天线间耦合干扰小，易于多天线增强传输和覆盖。宏基站城区覆盖可达10-20平方公里，郊区覆盖可达70-120平方公里。230MHzTD-LTE系统是由中国普天公司独家推出的LTE系统，其针对电力223MHz-235MHz频段1MHz离散频点的特点，对LTE协议栈进行了适应性修改和简化，因此与1.8GTD-LTE系统在终端、测试和系统上都不兼容。由于工作频带只有1MHz，230TD-LTE系统对宽带业务的支持比较弱。 2.2政策可行性 目前，国家无线电管理委员会在关于电力负荷监控系统频率使用的批复中明确指出，230MHz频段的40个离散频点，共电力企业使用作为为遥测、遥控、数据传输等业务使用的频段，信道间隔25kHz，属于窄带专用频段；宽带专网频段主要有1.4G和1.8G频段，具体：工业和信息化部《关于1447-1467兆赫兹（MHz）频段宽带数字集群专网系统频率使用事宜的通知（59号文）》提出1447-1467MHz中20MHz规划用于政务网、公共安全、应急通信等政府专网，采用TDD方式宽带数字集群系统；工业和信息化部《关于重新发布1785-1805MHz频段无线接入系统频率使用事宜的通知（65号文）》提出1785-1805MHz中20MHz规划用于交通（城市轨道交通等）、电力、石油等行业与用通信网和公众通信网。 3无线专网建设方案 智能电网配电自动化系统TD-LTE无线专网建设组网方案。网络架构从业务系统主站到用户终端总体上分为四层，分别是业务层、安全接入层、LTE接入层以及终端层。最上层的业务层设备为业务系统自备。安全接入层设备包括正反向隔离装置、前置双向验证装置和安全接入装置。根据业务层设备的位置就近部署。根据国能安全〔2015〕36号文的电力监控系统安全防护方案要求，I、II区业务系统主站采用正反向隔离装置与无线接入终端进行隔离。III、IV区业务系统采用安全接入平台接入无线终端。生产业务的终端和管理业务终端采用相同工作频率。共享基站和天线。LTE接入层设备包括核心网、核心路由器、LTE回传光网络以及基站设备。核心网及核心路由器部署在市公司信通机房，在核心网之后部署核心路由器，对不同的业务VPN进行分离，将不同的业务送往不同的电力无线应用内网安全入口。LTE回传网络采用SDH独立通道实现，以满足核心网和基站之间的S1接口控制面的时延要求，基站部署在110KV变电站。终端层为业务系统自备的LTE专网终端，其形态包括LTE专网智能手机、LTE专网平板、LTE专网网卡和LTE专网CPE。CPE是LTE专网转以太网的接入设备。 总结 通信网络作为配电自动化系统的重要组成部分，上行传送各配电终端所采集的测量及状态信息，下行传递调控中心向各配电终端或执行结构发送的周期召唤及操作控制命令，无线通信网络更适合分布较为分散的电力终端，尤其是满足移动业务终端的通信需求。 参考文献： [1]徐炳垠.智能配电网与配网自动化[J].北京：动力与电气工程师，2009，05：1-10.