一城一北斗|基于北斗衛星導航系統的集中型饋線自動化建設及應用

申報單位：國網新疆電力有限公司吐魯番供電公司

聯合申報單位：

主要完成人：王曉園、侯澤東、菅東祥、嚴樂、袁宗凡、段德毅

通信建設。通過配電自動化“縱向加密”數據交互安全防護，配電自動化終端實時上報遙測、遙信數據值 主站，主站觸發遙控、遙控指令至配電自動化終端，由終端執行指令后反饋相應的響應數據，實現基于北 斗通信鏈路的配網設備數據及北斗終端控制狀態安全、可靠雙向傳輸。基于配電自動化集中型饋線自動化 控制策略，根據故障保護動作信號、開關變位信號、量測信號以及配網故障測量信號，判斷配電網運行狀 態，集中進行故障定位，并通過遙控或手動方式實現故障的自動隔離與恢復供電。

二、技術方案

1)終端層：現場配電自動化終端安裝數據協議轉換裝置和北斗數傳終端，面向終端開發接口、協議 適配，采用短報文形式直接與北斗開關、北斗衛星系統進行通信，并將“四遙”(遙信、遙測、遙控、遙 調)信息傳至北斗衛星通信系統，調度員實時監控線路運行狀態，迅速、準確研判故障地點，饋線自動化 功能根據集中接收到的故障信息進行自動定位、自動隔離、自動隔離與恢復。

2)通信層：依托北斗衛星通信系統，采用國產軍用級加密算法，以短報文形式，實現北斗開關“四 遙”信息在主站、終端及北斗衛星之間德安全、可靠傳輸，完成聯通配網設備(斷路器)到主站系統兩側 的北斗短報文通信通道建設，實現基于北斗通信鏈路的配網設備數據及北斗終端控制狀態安全、可靠雙向 傳輸。

3)主站層：主站側安裝北斗指揮機、北斗通信前置服務器、三層隔離交換機等主站硬件服務設備，無 縫接入配電自動化安全接入區，通過發送“遙控命令”、“遙調命令”實現北斗開關德遠程遙控、遙調操作。 部署數據采集監測平臺，實現配電主站數據協議的安全可靠解析、記錄、顯示和終端管理配置，解決新 疆偏遠地帶、無線公網信號弱的問題，緊急情況下手動或自動遠方遙控北斗開關隔離故障，提升配網故障 搶修效率和供電可靠性。

三、創新亮點

1)配電終端無縫對接北斗衛星通信協議，對存量配電終端進行北斗衛星通信技術改造，融合北斗三 號短報文通信技術，配電終端無縫對接數據處理終端和北斗三號數傳終端，準確適配北斗衛星通信協議與 傳統電力系統IEC101/104/476通信協議，實現配電終端采集的遙信、遙測、遙控等數據實時通過北斗衛星 上傳，保證設備運行狀態、遙信、遙測、遙控等數據的時效性，提升配電終端與主站的通信能力。

2)終端通信模塊與北斗衛星通信一體化，根據國家電網北斗應用規劃方案，基于電網對北斗精準授 時授頻、北斗定位導航以及北斗短報文通信的迫切需求，設計將北斗短報文通信技術植入原終端通信模塊， 使其可以方便的與目前配電終端進行集成，使設備具有北斗高精度定位、對時及短報文通信功能。本課題 采用北斗三號短報文通信、定位、對時、國密加密、無損壓縮一體化融合技術和模塊化設計方案，植入原 通道通信模塊后，實現配電終端的北斗各項功能。

3)一二次融合開關北斗通信示范應用，北斗衛星通信技術成型后，積極推進在電力設備中的應用， 在一二次融合開關上進行北斗短報文通信技術的應用，并開展示范工程的建設。一二次融合開關通過北斗 三號短報文與主站通信，可實時上傳一二次融合開關采集數據，提升主站對開關的遠程遙控功能的即時性、 可靠性。

4)提升配自主站運行監控能力，采用北斗三號短報文通信配電端數據獲取，實現與主站、配電終端 的國密加密方式的安全數據通信，通過北斗三號指揮機和前置機的編解碼、加解密服務，實現配電終端與 主站上行通信無障礙，數據可靠上行的成功率不低于99%。通過主站實現對區域配電網的實時監測功能， 并跟據終端的北斗位置信息查看終端周邊配電終端運行狀態、遙信、遙測等信息，提升辨識配電網動態拓 撲效率，支持用電客戶周圍配電線路狀況詳細勘測，輔助用電區域電網規劃，用電情況、設備運行狀態的 實時查看，在配電網未來態勢精準推演和運行智能決策的基礎上，輔助制定遠期、近期、臨期過度供電方 案，提升配電網供電能力和精益服務水平。