一城一北斗|基于北斗卫星导航系统的集中型馈线自动化建设及应用

申报单位：国网新疆电力有限公司吐鲁番供电公司

联合申报单位：

主要完成人：王晓园、侯泽东、菅东祥、严乐、袁宗凡、段德毅

通信建设。通过配电自动化“纵向加密”数据交互安全防护，配电自动化终端实时上报遥测、遥信数据值 主站，主站触发遥控、遥控指令至配电自动化终端，由终端执行指令后反馈相应的响应数据，实现基于北 斗通信链路的配网设备数据及北斗终端控制状态安全、可靠双向传输。基于配电自动化集中型馈线自动化 控制策略，根据故障保护动作信号、开关变位信号、量测信号以及配网故障测量信号，判断配电网运行状 态，集中进行故障定位，并通过遥控或手动方式实现故障的自动隔离与恢复供电。

二、技术方案

1)终端层：现场配电自动化终端安装数据协议转换装置和北斗数传终端，面向终端开发接口、协议 适配，采用短报文形式直接与北斗开关、北斗卫星系统进行通信，并将“四遥”(遥信、遥测、遥控、遥 调)信息传至北斗卫星通信系统，调度员实时监控线路运行状态，迅速、准确研判故障地点，馈线自动化 功能根据集中接收到的故障信息进行自动定位、自动隔离、自动隔离与恢复。

2)通信层：依托北斗卫星通信系统，采用国产军用级加密算法，以短报文形式，实现北斗开关“四 遥”信息在主站、终端及北斗卫星之间德安全、可靠传输，完成联通配网设备(断路器)到主站系统两侧 的北斗短报文通信通道建设，实现基于北斗通信链路的配网设备数据及北斗终端控制状态安全、可靠双向 传输。

3)主站层：主站侧安装北斗指挥机、北斗通信前置服务器、三层隔离交换机等主站硬件服务设备，无 缝接入配电自动化安全接入区，通过发送“遥控命令”、“遥调命令”实现北斗开关德远程遥控、遥调操作。 部署数据采集监测平台，实现配电主站数据协议的安全可靠解析、记录、显示和终端管理配置，解决新 疆偏远地带、无线公网信号弱的问题，紧急情况下手动或自动远方遥控北斗开关隔离故障，提升配网故障 抢修效率和供电可靠性。

三、创新亮点

1)配电终端无缝对接北斗卫星通信协议，对存量配电终端进行北斗卫星通信技术改造，融合北斗三 号短报文通信技术，配电终端无缝对接数据处理终端和北斗三号数传终端，准确适配北斗卫星通信协议与 传统电力系统IEC101/104/476通信协议，实现配电终端采集的遥信、遥测、遥控等数据实时通过北斗卫星 上传，保证设备运行状态、遥信、遥测、遥控等数据的时效性，提升配电终端与主站的通信能力。

2)终端通信模块与北斗卫星通信一体化，根据国家电网北斗应用规划方案，基于电网对北斗精准授 时授频、北斗定位导航以及北斗短报文通信的迫切需求，设计将北斗短报文通信技术植入原终端通信模块， 使其可以方便的与目前配电终端进行集成，使设备具有北斗高精度定位、对时及短报文通信功能。本课题 采用北斗三号短报文通信、定位、对时、国密加密、无损压缩一体化融合技术和模块化设计方案，植入原 通道通信模块后，实现配电终端的北斗各项功能。

3)一二次融合开关北斗通信示范应用，北斗卫星通信技术成型后，积极推进在电力设备中的应用， 在一二次融合开关上进行北斗短报文通信技术的应用，并开展示范工程的建设。一二次融合开关通过北斗 三号短报文与主站通信，可实时上传一二次融合开关采集数据，提升主站对开关的远程遥控功能的即时性、 可靠性。

4)提升配自主站运行监控能力，采用北斗三号短报文通信配电端数据获取，实现与主站、配电终端 的国密加密方式的安全数据通信，通过北斗三号指挥机和前置机的编解码、加解密服务，实现配电终端与 主站上行通信无障碍，数据可靠上行的成功率不低于99%。通过主站实现对区域配电网的实时监测功能， 并跟据终端的北斗位置信息查看终端周边配电终端运行状态、遥信、遥测等信息，提升辨识配电网动态拓 扑效率，支持用电客户周围配电线路状况详细勘测，辅助用电区域电网规划，用电情况、设备运行状态的 实时查看，在配电网未来态势精准推演和运行智能决策的基础上，辅助制定远期、近期、临期过度供电方 案，提升配电网供电能力和精益服务水平。