DQZHAN技術(shù)訊：配電自動化系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系研究與建立
在推動配電自動化建設(shè)應(yīng)用過程中，完善健全的標(biāo)準(zhǔn)體系是重中之重。本文在明確配電自動化系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，對配電自動化標(biāo)準(zhǔn)的建立與發(fā)展歷程進(jìn)行梳理;并在智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的框架下，從系統(tǒng)設(shè)計、信息交互、主站終端、運維檢修4 個層面**開展了配電自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究，對試點工程后的規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、差異化推廣配電自動化具有指導(dǎo)意義。
配電網(wǎng)作為堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分，直接關(guān)系著整個電力系統(tǒng)對用戶的供電可靠性和服務(wù)質(zhì)量，重要性日益凸顯。配電自動化對于提高配電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理水平、提升供電可靠性、提高用戶服務(wù)水平，具有十分重要的作用。
實踐證明，配電自動化不僅在配電網(wǎng)故障情況時進(jìn)行快速診斷、自動隔離，以減少故障停電范圍，恢復(fù)非故障段供電，提高供電可靠性;而且在配電網(wǎng)正常運行時，通過監(jiān)視配電網(wǎng)的運行工況，優(yōu)化配電網(wǎng)的運行方式，合理控制用電負(fù)荷，改善供電質(zhì)量，從而提高設(shè)備利用率，實現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟運行。此外，通過配電自動化系統(tǒng)與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互，可加強配電網(wǎng)故障搶修、檢修的信息互動與業(yè)務(wù)集成，為配電網(wǎng)生產(chǎn)搶修指揮提供技術(shù)支撐，提高配電網(wǎng)精益化管理水平。在國家電網(wǎng)公司推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)中，標(biāo)準(zhǔn)制定是重中之重，標(biāo)準(zhǔn)先行對建設(shè)好智能電網(wǎng)的意義不言而喻。配電自動化作為智能電網(wǎng)戰(zhàn)略中的重要一環(huán)，同樣需要建立技術(shù)、管理方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及試驗、認(rèn)證、評估等綜合體系。本文在配電自動化試點建設(shè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，追溯了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)發(fā)展歷程，并對配電自動化標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)行了梳理。
配電自動化系統(tǒng)架構(gòu)
配電自動化以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合利用計算機、信息及通信等技術(shù)，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)對配電網(wǎng)的監(jiān)測、控制和快速故障隔離。
配電自動化系統(tǒng)是為實現(xiàn)配電網(wǎng)運行監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng)，具備配電SCADA(Supervisory Control and Data acquisition)、故障處理、分析應(yīng)用及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能。主要由主站、子站(可選)、配電終端和通信網(wǎng)絡(luò)組成，通過信息交換總線實現(xiàn)與其他相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和功能擴展，
配電自動化標(biāo)準(zhǔn)體系發(fā)展歷程初次試點階段
在2000 年前后，曾掀起一輪配電自動化試點建設(shè)熱潮，但許多當(dāng)時建設(shè)的系統(tǒng)并沒能發(fā)揮作用，除了早期配電網(wǎng)網(wǎng)架不夠完善、技術(shù)不夠成熟以外，未能建立配電自動化規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運行、維護(hù)、監(jiān)管等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系，是另外一個重要原因。
在國家電網(wǎng)公司提出建設(shè)堅強智能電網(wǎng)戰(zhàn)略之前，有關(guān)配電自動化的標(biāo)準(zhǔn)只有DL/T 721-2000《配電自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)方終端》、DL/T 814-2002《配電自動化系統(tǒng)功能規(guī)范》等，僅有的幾項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并不能滿足當(dāng)時配電自動化建設(shè)與發(fā)展的要求。
智能電網(wǎng)建設(shè)階段
國家電網(wǎng)公司于2009 年提出建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，同時建立智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，用以協(xié)調(diào)和指導(dǎo)智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，其中配電自動化作為智能配電重點關(guān)注的3 個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域之一，統(tǒng)一納入標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)之中。
**批試點階段 2009 年國家電網(wǎng)公司確定北京、廈門、杭州、銀川作為**批配電自動化試點工程建設(shè)單位;為確保試點項目順利實施，同年下半年開始，國家電網(wǎng)公司在開展配電自動化現(xiàn)狀分析及技術(shù)發(fā)展研究基礎(chǔ)上，按照標(biāo)準(zhǔn)先行的原則，**啟動了配電自動化相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。
在**批試點項目建設(shè)期間，先后組織編制完成了《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》、《配電自動化建設(shè)與改造技術(shù)原則》、《配電自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范》、《配電自動化終端/ 子站功能規(guī)范》、《配電自動化系統(tǒng)驗收技術(shù)規(guī)范》5 項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，明確了配電自動化建設(shè)的技術(shù)框架、功能配置以及與系統(tǒng)信息交互的主要技術(shù)原則，確定了配電自動化建設(shè)的總體技術(shù)路線，規(guī)范了主站系統(tǒng)的基本功能和擴展功能，統(tǒng)一了配電終端/ 子站的功能配置和主要性能指標(biāo)，明確了配電自動化系統(tǒng)工廠驗收和現(xiàn)場測試的方法和技術(shù)指標(biāo)等，為配電自動化工作的**開展明確了技術(shù)方向，提供了技術(shù)保障。
**批試點階段 2011 年，在**批4 個配電自動化試點建設(shè)工程完成的基礎(chǔ)上，國家電網(wǎng)公司安排部署了天津、青島、上海等19 個重點城市作為**批配電自動化試點，**開展**批配電自動化試點建設(shè)工作。
在**批試點項目建設(shè)期間，在已有標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)上，進(jìn)一步編制完成了《配電自動化驗收細(xì)則》(**版)、《配電自動化實用化驗收細(xì)則》、《配電自動化建設(shè)與改造標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)定》、《配電自動化運行維護(hù)管理規(guī)范》、《配電自動化終端設(shè)備檢測規(guī)程》5 項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對配電自動化終端設(shè)備的檢測，系統(tǒng)運行維護(hù)和工程驗收管理等方面進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，形成了覆蓋配電自動化指導(dǎo)原則、系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、驗收、運維等各環(huán)節(jié)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，配電自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系已初步建立(見表1)。
**建設(shè)配電自動化標(biāo)準(zhǔn)體系
國家電網(wǎng)公司在**批、**批配電自動化試點工程建設(shè)基礎(chǔ)上，逐步進(jìn)入規(guī)?；ㄔO(shè)階段。為進(jìn)一步提高配電自動化技術(shù)水平和實際應(yīng)用效果，推進(jìn)配電自動化建設(shè)與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，于2013 年成立配電自動化建設(shè)應(yīng)用提升專項工作組，工作組的首要任務(wù)即是完善配電自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。
配電自動化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架
國家電網(wǎng)公司的智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系中，明確配電自動化技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒔夹g(shù)導(dǎo)則、建設(shè)系列標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)系列功能規(guī)范、設(shè)備系列標(biāo)準(zhǔn)以及運行控制系列標(biāo)準(zhǔn)共五大系列。結(jié)合**批、**批試點工程的建設(shè)應(yīng)用經(jīng)驗，進(jìn)一步對配電自動化系列標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行細(xì)化完善，從而形成涵蓋系統(tǒng)設(shè)計、信息交互、主站終端以及運維檢修4 個技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，
系統(tǒng)設(shè)計方面
通過修訂《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》，進(jìn)一步明確配電自動化系統(tǒng)與配電管理系統(tǒng)之間的關(guān)系，明確配電自動化系統(tǒng)架構(gòu)與功能配置原則，從而充分體現(xiàn)**性、適用性、差異性和前瞻性原則。通過制定《配電自動化規(guī)劃設(shè)計技術(shù)指導(dǎo)原則》與《配電自動化規(guī)劃內(nèi)容深度規(guī)定》兩項標(biāo)準(zhǔn)，強化配電自動化頂層設(shè)計，實現(xiàn)配電自動化建設(shè)與配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。
結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃要求，依照A+ ～ E 類不同供電區(qū)域，通過修訂《配電自動化建設(shè)與改造標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計技術(shù)規(guī)定》，進(jìn)一步明確不同區(qū)域配電自動化建設(shè)與改造的差異化原則。結(jié)合配電網(wǎng)工程典型設(shè)計，通過制定《配電自動化典型設(shè)計》，將有效規(guī)范饋線終端、站所終端和配電子站的應(yīng)用選型、一次設(shè)備配套設(shè)計、電源配套設(shè)計、通信配套設(shè)計、配電自動化終端結(jié)構(gòu)及安裝方式以及通用造價等內(nèi)容，進(jìn)一步促進(jìn)配電自動化設(shè)備的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
通過制定《配電自動化建設(shè)效果評價指導(dǎo)原則》，進(jìn)一步對配電自動化建設(shè)成效的定性與定量分析原則與方法進(jìn)行規(guī)范，從而實現(xiàn)對配電自動化建設(shè)效果的后評估。
信息交互方面
與上一輪配電自動化研究相比，當(dāng)前配電自動化的*大技術(shù)進(jìn)步之一在于建立了符合IEC 61968 標(biāo)準(zhǔn)的信息交互總線，實現(xiàn)與其他信息系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信息交互?；贗EC 61968 等國際標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合我國配電網(wǎng)信息化管理現(xiàn)狀，將制定針對信息交互總線的一系列標(biāo)準(zhǔn)。
通過制定《配電自動化信息交互技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，包括總則、GIS 圖形分冊、PMS 數(shù)據(jù)分冊、營銷數(shù)據(jù)分冊、EMS/OMS 數(shù)據(jù)分冊等，實現(xiàn)對涵蓋配電自動化相關(guān)的信息模型、業(yè)務(wù)和消息規(guī)范、信息交互功能和一致性測試技術(shù)等各環(huán)節(jié)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范。
通過制定《配電信息交互總線功能規(guī)范》，制定配電信息交換總線的服務(wù)接口、消息封裝、即插即用、業(yè)務(wù)編排與分析、可視化及**傳輸?shù)确矫娴墓δ芤?guī)范，實現(xiàn)對配電網(wǎng)信息交換與互操作等功能進(jìn)行必須的規(guī)范與要求，建立智能配電網(wǎng)電力流、信息流和業(yè)務(wù)流融合的基礎(chǔ)。
通過制定《配電自動化信息一致性測試技術(shù)規(guī)范》，建立針對包括電網(wǎng)模型拓?fù)渫暾浴㈦娋W(wǎng)圖形格式、電網(wǎng)數(shù)據(jù)語法語義等配電自動化交互信息的一致性測試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)，有效促進(jìn)改善配電自動化信息交互的數(shù)據(jù)質(zhì)量和交互質(zhì)量。
主動終端方面
配電自動化系統(tǒng)主要由配電主站與配電終端構(gòu)成，兩個層面的功能與技術(shù)規(guī)范將直接影響配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用。通過修訂《配電自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范》以及制定《配電自動化主站檢測及功能測試規(guī)范》，進(jìn)一步對配電自動化系統(tǒng)主站功能及硬件配置進(jìn)行規(guī)范，明確配電自動化系統(tǒng)主站基本功能和擴展功能組成結(jié)構(gòu)與配置，同時明確系統(tǒng)主站的檢測條件、檢測項目與檢測方法，為進(jìn)一步提升配電自動化主站的規(guī)范性、穩(wěn)定性與實用性提供依據(jù)。
通過修訂《配電自動化終端/ 子站功能規(guī)范》以及制定《配電自動化終端技術(shù)規(guī)范》、《配電自動化終端測試與檢驗技術(shù)規(guī)范》、《配電自動化終端定值整定規(guī)程》和《配電自動化無線通信模塊(無線公網(wǎng)冊)技術(shù)規(guī)范》，將細(xì)化完善配電自動化終端的分類、功能規(guī)范、技術(shù)要求與性能要求、檢測種類、檢測條件、檢測方法、檢測項目及檢測規(guī)則，明確面向配電網(wǎng)故障的配電終端保護(hù)定值整定規(guī)程，并特別針對面向配電終端應(yīng)用的無線通信模塊提出了工業(yè)級技術(shù)性能參數(shù)要求，從而更好地保障配電終端的穩(wěn)定性、可靠性與易維護(hù)性。
通過制定《配電自動化終端應(yīng)用IEC 61850 技術(shù)規(guī)范》，**性的將IEC 61850 規(guī)范應(yīng)用于配電網(wǎng)領(lǐng)域，通過構(gòu)建配電終端信息模型、功能配置、接口規(guī)范、通信服務(wù)、以及一致性測試評價流程方法等，有效推進(jìn)配電終端的即插即用與互操作性。
運維檢修方面
配電自動化作為提升配網(wǎng)精益化管理水平的一種技術(shù)手段，離不開系統(tǒng)的常態(tài)化運行、維護(hù)。
通過制定《配電自動化建設(shè)與運行管理規(guī)定》、《配電自動化主站設(shè)備運行管理規(guī)程》、《配電自動化主站運行操作規(guī)程》、《配電自動化終端及通信設(shè)備運行管理規(guī)程》、《配電自動化終端及通信運行操作規(guī)程》、《配電自動化運行評估管理規(guī)定》6 項管理規(guī)定(規(guī)程)，將對配電自動化系統(tǒng)，尤其是主站、終端及通信設(shè)備的建設(shè)、運行、操作、維護(hù)等環(huán)節(jié)過程中，各相關(guān)業(yè)務(wù)部門的職責(zé)劃分、運行職責(zé)、維護(hù)要求、缺陷管理、消缺檢修管理、軟件管理、檢驗管理、巡視和數(shù)據(jù)維護(hù)、以及關(guān)鍵核心運行指標(biāo)等進(jìn)行明確規(guī)定與規(guī)程規(guī)范，更加具體地指導(dǎo)配電自動化的實際運行維護(hù)工作，保障系統(tǒng)的實用化水平。
結(jié)語
標(biāo)準(zhǔn)體系是配電自動化技術(shù)發(fā)展與實踐應(yīng)用的核心關(guān)鍵，既可以為參與配電自動化建設(shè)與應(yīng)用的運行單位以及設(shè)備系統(tǒng)制造商提供技術(shù)指導(dǎo)，保障項目的建設(shè)質(zhì)量與應(yīng)用水平;又是統(tǒng)一配電自動化整體認(rèn)識、**發(fā)展方向的技術(shù)基礎(chǔ)。本文在梳理配電自動化標(biāo)準(zhǔn)體系初步建設(shè)與發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，對完善現(xiàn)有的配電自動化標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了研究。
