3+1配網模式技術特點及實施方案

李慶彪 趙超陽

（新疆電力公司烏魯木齊電業局，新疆 烏魯木齊 831100）

配網3+1模式是剛剛出現的一種新的配網自動化系統建設方案，這種方案在現有的三層模式基礎上添加一個延伸層，可以增加故障定位的準確度，并且，由于延伸層的特點，其建設成本并不會顯著增加，顯然具有明顯的經濟和社會效益。

1 配網3+1模式相對于三層模式的優點

1）配網3+1模式在三層模式上添加了一層一遙點延伸層，加密了故障判斷的指示密度，可以顯著增加定位精度，減少維護人員的工作強度。

2）增強了定位精度，可以顯著減少查找故障的查線時間，便于快速維修故障區段，以恢復供電，由此可以減少停電時間，提高供電可靠性。

3）通過在配電網終端下接入一遙點設備，實現配網信息的延伸，配網數據的完善，可以準確的指示出現故障的饋線的位置，并將該信息上送主站，以便供電部門快速判斷故障位置、快速處理故障。

2 配網3+1模式的技術特點

隨著配電網自動化的實施，現在已經有越來越多的配電網自動化方案，可以實現配電網的運行監視和控制的自動化系統，具備配電 SCADA （supervisory control and data acquisition）、饋線自動化、電網分析應用及與相關應用系統互連等功能。現有的配電網自動化實施方案還都是傳統的主站+子站（可選）+終端的模式（這里稱之為3層模式），該模式雖然可以實現配電網自動化的功能，但是由于終端設備價格相對來說較貴，并不適合在每一個開關或線桿之間都進行安裝，而是選擇重要的開關或者環網柜、開閉所等場合安裝，這樣，配電網終端指示出的故障線路就會比較長，范圍比較大，而據統計，在線路故障的處理過程中，確定故障位置是最耗費時間的，大約能占到故障處理時間的三分之二，因此，不能精確的判定故障位置，就不利于迅速的判斷故障位置以便進行處理。并且如果在該范圍之內有分支線等輻射性線路，并且故障點處于分支線上，會造成主干線路被隔離，擴大了停電范圍。

配網3+1模式的出現，提供一個配電網自動化實施方案，通過該方案，為配電網自動化提供準確的故障定位，以解決傳統的配電網自動化系統中故障定位范圍過大，需要故障處理人員花費大量時間來確定故障位置的問題，并且對農網線路、單電源線路等故障擴大到主干線路處理的問題。

配網3+1模式是由配電網自動化系統本體和配電網信息的延伸和配電網自動化數據的完善兩部分組成。

配網自動化的本體包含3層結構：第一層是配網自動化管理系統（含SCADA/EMS、GIS、DAS等）；第二層是配網子站（管理區域配網終端、FA）；第三層是饋線自動化終端(FTU、DTU、TTU)。這三層要強調數據的完整、高精度、高可靠性及通信的高可靠性。

配網信息的延伸、配網數據的完善（如：重合器線路、故障指示器）。

將傳統的“配網主站-配網子站-配網終端”三層模式，轉變成“配網主站-配網子站-配網終端-一遙點”四層模式。將一遙點（如故障指示器）納入配網自動化，并賦予其新的內涵，是一個非常實用的構想。

由于一遙點設備價格相對便宜，可以較多的部署，并且可以部署到輻射線路上，因此可以相對精確的判定故障點的位置，在主干線路發生故障時，可以將故障點定位在兩根線桿之間，而當分支線、農網線路等輻射線路發生故障時，可以將主干線路與分支線路的開關斷開，從而實現故障隔離，明顯減小斷電范圍。

該實施方案可以將一遙點的數據通過通信采集到相近的配電網終端中，通過終端與子站或主站的通信將數據上送到主站，從而在主站即可準確判斷故障位置，以方便實施保護動作、隔離故障區域和非故障區域恢復供電。

本技術方案采用傳統的配網三層模式接入傳統一遙點設備，實現對故障定位的精確判斷和輻射線路的優化處理。本方案具有以下優點：

1）可以精確的判定故障位置，最小可以將故障位置定位于線桿之間。

2）性價比高，配電網終端價格相對較高，如果全部采用配電網終端，則價格昂貴且沒有必要，而一遙點設備價格相對便宜，并且可以完成需要的功能，而在配電網終端下接入一遙點設備即可完成故障的精確定位和對輻射線路的優化處理，又可以將價格控制在合理的范圍之內。

3）改造方便，現在絕大多數饋線已經裝有一遙點設備，加裝配電網自動化終端后可以方便的將一遙點設備接入到配電網自動化終端中，以完成改造。

3 配網3+1模式的具體實施

如圖1所示，線路發生故障時，配電網終端會根據采集到的信息，判斷饋線是否有故障，同時會接收到來自一遙點設備的故障信息。

圖1

終端將自身判斷的故障信息和從一遙點收到的故障信息上傳到子站，子站會收到這些故障信息并轉發到主站。

主站接收到子站轉發來的終端的故障信息，根據這些故障信息進行故障定位，可以很方便的定位到兩臺終端之間，并產生保護、隔離動作。

同時主站還根據一遙點設備的故障信息，將故障定位在兩個一遙點設備之間，大大的縮小了故障定位的范圍，并將故障位置在GIS系統上顯示出來，以便于檢修。

這樣就完成了一次故障處理過程。

配網3+1模式可以以較低的成本，實現故障的精確定位和輻射線路的優化處理，并且改造相對方便，實施簡單方便。

圖2

4 結論

本文著重介紹了最近出現的配網3+1模式，及其與傳統3層模式的異同。該模式對故障定位精度高，減少停電時間，可以顯示提高供電可靠性，社會和經濟效益顯著。相比傳統的三層模式，其建設成本不會大幅度增加，并且，部分配網線路其一遙點已經存在，只需要將其接入新安裝的配網設備，其成本增加幾乎為零，是非常適合大面積推廣使用的。

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