(国网重庆市电力公司永川供电分公司重庆永川402160;国网重庆市电力公司江津供电分公司重庆江津402260)
摘要：配电网作为电网供应链的终端环节，直接面向社会和电力终端用户供电，是电网的重要组成部分。通过配电网自动化改造，可以缩短客户的停电时间，提高供电可靠性，对提高企业服务水平和服务质量有着重要的意义。本文首先分析了当前配电网面临的挑战，接着对配电网自动化改造的目标进行了阐述，最后提出了配电网自动化主站系统的软件架构设计方案。
关键字：配电网;自动化;主站;软件架构
随着经济的发展，人们对供电服务、电能质量的要求越来越高，建设具有信息化、自动化、互动化特点的智能配电网意义重大。配电网自动化是提高调度运行控制及故障处理能力和提升配电网运维检修能力的重要技术手段，工程的实施将为智能配电网的实现打下坚实基础。
对配电网进行自动化改造，可以实现配电网设备运行工况的实时监控和状态管控，优化配电网运行方式和供电区域。本文首先阐述了当前配电网面临的挑战，接着对配电网自动化改造的目标进行了分析，最后提出了配电网自动化主站系统软件架构的设计方案。通过配电网自动化改造，可以迅速查找故障区段及异常情况，快速隔离故障区段，减少停电面积，缩短客户的停电时间，提高供电可靠性。
1配电网面临的挑战
配电网络覆盖面广、拓扑复杂，是电能分配与电力需求反馈的关键环节，其供电可靠性、供电质量等直接关系到经济活动开展及居民正常生活。当前，配电网自动化发展普遍存在如下挑战：（1）针对一次电网设备方面，中压配电网一次设备均未安装配电终端，室内配电一次设备均具备配电终端安装位置，设备周边均具备可接入的工作电源，室外设备均不具备配电终端安装位置。中压开闭所及配电房具备电动操作机构，户外环网柜、中压柱上开关不具备电动操作机构，不满足配电网自动化接入要求。（2）针对一次电网网架方面，建设区域中压公用架空线路均为架空线路与电缆线路的混合线路，无单独的纯架空线路。其主干线采用多分段单联络接线方式和多分段多联络接线方式，无单辐射线路，电缆网络结构以多联络的环网接线为主。
总而言之，配电网设备及线路老化，电网分布不合理，导致电能传输损耗大、供电质量低。配电网自动化程度低、故障自愈能力弱，影响用电企业生产和居民日常生活。配电网自动化终端覆盖面广，场景复杂，对通信网络可靠性及时延要求高。配电网设备运行状态无法监控，人工定位故障困难，管理、运维困难。因此，加强配电网自动化建设，可以提高供电可靠性，改善配电网线损，提高供电能力，提升管理水平和降低运行成本。
2配电网自动化主站建设目标
配电网自动化改造工程建设的总体目标是改善配电网观测手段，提升运维精益化水平，提高供电可靠性和供电质量，实现配电网管理现代化。通过配电主站和配电终端的配合，实现配电网网络重构、故障区段的快速切除与自动恢复供电，综合分析运行信息，评估设备运行状况，确定配电网薄弱环节，为精益化运维，精准化投资，精细化抢修提供技术支撑。合理选用光纤、无线等通信方式实现对配电网全面监控，实现配电网通信高可靠性、高安全性和低成本、易维护性的统一。
根据辖区内配电网的规模及未来的发展趋势进行估算，配电网自动化主站实时信息点约为20万点，因此需要按照地县调控一体化模式建设一套满足10~50万点实时数据采集量的配电网自动化主站系统。该主站系统在本项目结束后将接入建设区域内所有配电网信息，并具备接入辖区内所有配电网信息的能力。
根据国网公司相关技术文件要求，突出“信息化”、“自动化”、“互动化”的特点，建立一个面向配电业务应用的成熟可靠的中型主站，实现完整的配电SCADA功能、馈线自动化功能和拓扑分析等基本功能，实现故障检测、故障区段的快速切除与非故障区段快速恢复供电。
3主站系统软件架构设计方案
配电网自动化主站系统在遵从全开放式原则前提下，软件结构按操作系统层、统一应用平台支撑层、应用层进行分层设计，采用基于SOA的构架，面向智能配电网运行监控、配电网运行状态管控需求，构建满足配电网调控、运行、维护和管理各业务的配电网自动化系统，未来支持PMS2.0功能应用，其软件结构如图1所示。
图1配电网自动化系统软件架构图
配电网自动化系统采用分层设计，由操作系统层、统一应用支撑平台层和应用层组成。应用层考虑应用主体为大运行与大检修，构建配电网运行监控和配电网运维管控两大业务应用功能，分别服务于调度与运检。操作系统层支持主流Linux操作系统，支持国产操作系统和国产设备上应用。其中：
（1）统一应用支撑平台层
遵循标准形、开发性、扩展性、先进行、安全性等原则，为系统各类应用的开发、运行和管理提供通用的技术支撑，提供统一的交模型管理、数据管理、图形管理、人机界面、工作流、拓扑分析等服务，满足配电网运行监控、运维管控各项实时、准实时和生产管理业务的需求。
（2）两大应用
统一应用支撑平台层为基础，构建满足大运行与大检修业务应用的配电网运行监控和运维管控两个应用。配电网运行监控主要实现配电SCADA、公网前置、模型/图形管理、馈线自动化、拓扑分析应用、WEB发布等功能。配电网运维管控主要实现设备状态及环境监测、计划停电分析、故障停电分析、线路负载分析、配变负载分析、配电网自动化指标及应用分析等功能。
4结语
配电网自动化是指以配电网一次网架和设备为基础，综合利用计算机、信息及通信等技术，并通过与相关应用系统的信息集成，实现对配电网的监测、控制和快速故障隔离，为配电管理系统提供实时数据支撑。本文首先分析了当前配电网面临的挑战，接着对配电网自动化改造的目标进行了阐述，最后提出了配电网自动化主站系统的软件架构设计方案。通过配电网自动化改造，可以快速故障处理，优化运行方式，改善供电质量、提升电网运营效率和效益，提高供电可靠性。
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