淺論實施配電網(wǎng)自動化過程中需要注意的問題

【摘 要】本文論述了國內(nèi)配電系統(tǒng)保護(hù)自動化技術(shù)的應(yīng)用的現(xiàn)狀，并通過配電網(wǎng)自動化實施的技術(shù)原則和目的概述，討論了實施配電網(wǎng)自動化過程中要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村電網(wǎng)；配電；新技術(shù)

配電網(wǎng)自動化是當(dāng)前配電網(wǎng)建設(shè)的熱點，無論城鎮(zhèn)、農(nóng)村都把配電網(wǎng)建設(shè)、改造及自動化實施列為工作重點，投入大量的資金、人力和物力，其目的都是為了擴(kuò)大供電范圍，增強(qiáng)供電能力，提高供電可靠性，優(yōu)化電力服務(wù)。

1 配電系統(tǒng)保護(hù)現(xiàn)狀

我國農(nóng)網(wǎng)相繼引進(jìn)一些進(jìn)口重合器、分段器（主要是英、美兩國的產(chǎn)品）和日本東芝公司的真空自動配電開關(guān)（以空氣作為外絕緣）。參照部農(nóng)電司組織制定的農(nóng)村小型化變電站第二模式方案，國內(nèi)已上網(wǎng)運(yùn)行的重合器絕大多數(shù)裝設(shè)在變電所，用作變電所各10kV出口保護(hù)開關(guān)。就建沒小型化變電所而言，重合器應(yīng)用達(dá)到了預(yù)期的目的。目前，除少量柱上油開關(guān)和跌落式負(fù)荷開關(guān)外，配電系統(tǒng)尚無其它保護(hù)設(shè)備。因此，配電網(wǎng)上任意點的水久性故障多數(shù)將反饋到變電所出口重合器，致使重合器跳閘造成整條配電線路斷電。可以認(rèn)為，現(xiàn)有重合器的應(yīng)用效果相當(dāng)于具有重合閘功能的開關(guān)，僅起到了類似于變電所戶外式10kV開關(guān)的作用，設(shè)備的技術(shù)性能優(yōu)勢遠(yuǎn)未能發(fā)揮出來。重合器的應(yīng)用不僅在于保護(hù)變電所，而且應(yīng)與配電網(wǎng)上相應(yīng)的開關(guān)設(shè)備形成保護(hù)配合。對配電網(wǎng)整體構(gòu)成有層次、有邏輯性的保護(hù)。因此，在變電所已具備重合器的前提下，研究我國的配電系統(tǒng)保護(hù)自動化發(fā)展模式。

2 配電網(wǎng)自動化實施的技術(shù)原則和目的

2.1 實施配電網(wǎng)自動化應(yīng)遵循的技術(shù)原則

2.1.1 可靠性

要求具有可靠的2個以上的電源點，其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、控制器、RTU、FTU、通訊、中心主站及硬件設(shè)備都應(yīng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。

2.1.2 分散性

由于配電網(wǎng)地域分散廣，應(yīng)盡量實現(xiàn)功能分散，在發(fā)生故障時能實現(xiàn)就地監(jiān)控，就地處理。

2.2 實施配電網(wǎng)自動化的目的

實施目的是為了提高配電網(wǎng)的供電可靠率，改善供電質(zhì)量，降低損耗，降低運(yùn)行費用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，給用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3 實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的技術(shù)要求

3.1 配電網(wǎng)絡(luò)要求

要求首先應(yīng)建立本縣區(qū)域內(nèi)接線合理、結(jié)構(gòu)牢固的10kV配電網(wǎng)絡(luò)，其供電電源點、供電半徑、導(dǎo)線截面、導(dǎo)線架設(shè)、設(shè)備裝備水平等應(yīng)滿足配電網(wǎng)自動化的技術(shù)要求；滿足正常情況下的供電可靠、損耗小、運(yùn)行穩(wěn)定、電能質(zhì)量高的要求；還應(yīng)滿足在環(huán)網(wǎng)供電情況下出現(xiàn)故障時，能夠進(jìn)行故障定位和故障隔離，并改變負(fù)荷供電路徑；能夠解除分支線路過負(fù)荷，實現(xiàn)平衡負(fù)荷、保證電壓質(zhì)量、降低損耗等方面的運(yùn)行要求。

3.2 對控制中心站的技術(shù)要求

由于縣域面積普遍較小，通常縣域配電網(wǎng)接線比較簡單，重點用電大戶較少，中間層的FTU、TTU數(shù)量不會太多。因此可以只建立主站控制中心，而不必建立分區(qū)站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都可以直接與主站控制中心進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)。縣域配電網(wǎng)自動化主站是整個系統(tǒng)的核心，它除了完成配電網(wǎng)SCADA功能外，還應(yīng)為DMS系統(tǒng)在線和離線應(yīng)用提供支持平臺。因此它應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：

3.2.1 滿足配電網(wǎng)大量實時數(shù)據(jù)的采集處理和電網(wǎng)監(jiān)控功能，有足夠的響應(yīng)性

3.2.2 滿足長期在線穩(wěn)定運(yùn)行的要求，具有足夠的運(yùn)行可靠率

3.2.3 有良好的開放性，硬件、軟件、接口符合國家（國際）標(biāo)準(zhǔn)

3.2.4 采用分布式結(jié)構(gòu)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)性能，便于系統(tǒng)擴(kuò)展、互聯(lián)

3.2.5 系統(tǒng)的配置應(yīng)具有一定的先進(jìn)性和較高的性能價格比

3.3 設(shè)備選擇

3.3.1 配電網(wǎng)用開關(guān)設(shè)備

凡是在配電線路上使用的開關(guān)設(shè)備應(yīng)具有電動、手動操作的雙重功能，且合閘與分閘速度不應(yīng)受到外界人為因素的影響。配電線路上用配電斷路器宜采用真空型，應(yīng)符合配電網(wǎng)自動化的方案，能自行隔離線路故障，而不引發(fā)到變電所內(nèi)部，以免事故擴(kuò)大。當(dāng)選擇的配電網(wǎng)自動化方案一次設(shè)備與通信軟件不能同時完成時，應(yīng)選用重合器方案，重合器可以選用自具功能、機(jī)電一體化的SF6重合器，其優(yōu)點是自具保護(hù)控制功能、整體靈活方便。也可選用真空開關(guān)配保護(hù)控制器組合成重合器。配電網(wǎng)采用的真空分段器應(yīng)具有遠(yuǎn)動的就地遙控、電動、手動操作功能，并按要求在兩側(cè)加裝明顯斷開點和保護(hù)裝置。采用跌落式分段器時，安裝的高度和位置應(yīng)便于操作。戶內(nèi)負(fù)荷開關(guān)應(yīng)具有遠(yuǎn)方和就地操作功能；配電線路分段處裝設(shè)的避雷器應(yīng)選用帶間隙型的氧化鋅避雷器。

3.3.2 保護(hù)裝置

配電網(wǎng)用的重合器、斷路器必須配有可靠的保護(hù)裝置，保護(hù)裝置必須經(jīng)過嚴(yán)格的試驗，使用的環(huán)境溫度應(yīng)滿足-20～+75°及濕度95% 的要求，并應(yīng)具有防電磁干擾的性能、具有遠(yuǎn)動通信功能和接口，能對配電線路故障進(jìn)行監(jiān)測、判斷和執(zhí)行。保護(hù)裝置應(yīng)是一個獨立的單元，可與斷路器一體化安裝或分體安裝。

3.3.3 遠(yuǎn)動裝置

配電自動化所用的運(yùn)動裝置應(yīng)是獨立、單元化的結(jié)構(gòu)。采用交流采樣時，其精度及各項指標(biāo)應(yīng)符合電力標(biāo)準(zhǔn)的要求。遠(yuǎn)動裝置戶外安裝應(yīng)符合戶外運(yùn)行的環(huán)境和溫度要求，并具有以下基本功能：能隨時正確無誤地接收和發(fā)送遙控（遙分、遙合）命令；能即時反饋遙控的信息，確定分合位信號及非正常操作時事故變化信號以及電氣測量和事故記錄等。

4 重合器與重合器的保護(hù)配合

電子控制型重合器間的保護(hù)配合可通過最小開斷電流值和時間-電流曲線的變化來實現(xiàn)。其關(guān)鍵是任意電流值所對應(yīng)的兩組重合器時間一電流曲線間的時間差。為避免造成兩組重合器同時動作，不同類型重合器所要求的曲線間最小時間差值也不同。

變電所二次側(cè)重合器與線路上的重合器形成保護(hù)配合時，為消除瞬時故障。變電所重合器至少應(yīng)設(shè)有一次快動.與之配合的負(fù)荷側(cè)重合器快動次數(shù)應(yīng)大于或等于變電所重合器快動次數(shù)。兩組重合器的延時曲線也應(yīng)形成配合。負(fù)荷側(cè)的重合器應(yīng)在后備保護(hù)重合器快動以后，慢動以前，開斷閉鎖，切斷永久性故障點。

5 配網(wǎng)自動化要注意的幾個問題

5.1 建設(shè)和改造縣域配電網(wǎng)，建立起縣域多電源供電的配電網(wǎng)絡(luò)（一般要求有2個電源點），縣域10kV配電網(wǎng)要具備環(huán)網(wǎng)供電的能力，正常情況下可開環(huán)運(yùn)行。

5.2 建立10kV配網(wǎng)自動化控制中心配網(wǎng)自動化控制中心采用的是先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)，它由計算機(jī)前置機(jī)、打印機(jī)、通訊設(shè)備、模擬接口、UPS電源等硬件設(shè)施和相應(yīng)的軟件組合而成。10kV配網(wǎng)自動化控制中心一般應(yīng)該和縣調(diào)度所設(shè)在一起。

5.3 縣域配網(wǎng)的自動化建設(shè)要實現(xiàn)對配網(wǎng)線路的遙控、遙信、遙測，并通過運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換達(dá)到清除10kV線路上的瞬時故障、隔離永久性故障，恢復(fù)正常線路段的供電，通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)轉(zhuǎn)代相關(guān)負(fù)荷，提高供電可靠性。

5.4 目前還不具備條件的地方可開展一些配網(wǎng)自動化的前期工作，對農(nóng)村供電線路較長、負(fù)荷較大的配電線路應(yīng)加裝分段器。通過10 kV線路出口重合器（或重合開關(guān)）與分段器的自動配合，實現(xiàn)清除線路上的瞬時故障，隔離永久性故障的配電線路半自動化方案。這一方案每條線路一般只增加2～3個分段器，不用通訊就可以實現(xiàn)，這項工作投資省、見效快，且降低故障停電時間和縮小停電范圍。

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[責(zé)任編輯：丁艷]