農村配網智能化建設的思考

陳 自 強

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧　629000)

農村配網智能化建設的思考

陳 自 強

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧629000)

摘要：通過遠程控制智能開關和智能配電臺區，可實現精細化用電管理，根據用戶負荷重要性和對供電可靠性的需求不同，實現精細到臺區的自動化分級用電管理。

關鍵詞：智能配電臺區； 配網故障顯示；配網智能管理

1概述

射洪縣的供電區域覆蓋射洪縣全境以及周邊的西充縣、蓬溪縣少量鄉鎮村社，共計管理30個鄉鎮、630個行政村，供電區域的最大覆蓋面積達1 600 km2，其中農村照明客戶21.7萬戶，動力客戶13 068戶。四川明珠水利電力股份有限公司管轄的農村10 kV線路59條、1 666.51 km(其中主線長479.01 km，支線長1 187.5 km)；管理低壓線路6 080.53 km，接裝配變3 375臺、232.87 MVA。

2射洪縣農村配網現狀分析

隨著農村經濟社會的快速發展，農村用電量持續高位增長，使得農村電網與經濟社會發展不相適應的問題日漸突出。農村配電網已不能滿足現代農業和縣域工業發展的需要，主要存在以下問題：

(1)電壓合格率低：臺區和用戶的電壓、電流等實時運行狀態得不到有效的監控。因為線損和臺變超負荷等原因導致用戶側電壓偏低，嚴重時電器設備不能正常使用；

(2)網損較大：三相不平衡、供電線路和設備損耗等原因導致臺變和線損較大，造成能源浪費；

(3)供電可靠性低：故障頻繁造成停電時間長，停電面積大。供電可靠性是反映“電網堅強”的主要參數，集中體現了電網水平、技術水平、管理水平和服務水平，已成為電網發展和用戶服務的重要評價指標之一；

(4)自動化程度低：供電緊張時負荷控制和電能分配手段落后，不支持遠程自動控制，不能實現有保有壓。

針對射洪縣農村配網的現狀，急需對其進行建設與改造。

3系統建設方案

農村配網智能化管理系統建設包含以下四個方面的內容。

3.110 kV饋線智能型真空斷路器

10 kV饋線智能型真空斷路器可以自動切除單相接地故障并自動隔離相間短路故障，支持速斷、過流、零序、防涌流、三次重合閘等保護功能；根據配置的定值參數自動切除故障分支，保證非故障區域的供電，可以大大縮小停電范圍和故障排查時間；同時可滿足配網自動化的要求，實現遙控、遙測、遙信和遙調四遙功能,包括遠程分合閘操作、線路實時運行狀態監控，比如電壓、電流、分合和儲能狀態等，以及遠程定值設定。

3.2智能配電臺區

臺區作為供電系統的基本元素，對電力系統的安全、高效運行具有至關重要的影響。四川明珠水利電力股份有限公司智能臺區項目通過采用先進的計算機技術、通訊技術，輔之以一定的硬件設備，建立起了一個臺區綜合監測平臺，實現了對臺區設備的遙控、遙測、遙調以及抄表等基礎服務，支持終端數據、數據報表和匯總等數據展示功能，同時提供配網線路拓撲總圖及各所分圖以及GIS(生產管理系統)、調度、營銷等系統接口；根據用戶需求,后期可分階段實現高級數據分析功能，包括對臺區的低電壓綜合分析、線損分相計算與分析、饋線故障處理、綜合降損分析、單相負荷接入相別分析、三相不平衡分析等高級智能化功能，幫助實現臺區精益化及智能化管理；其還可以利用臺區已有的智能設備，比如帶通信功能的剩余電流動作保護器、有功電能表等，使原本彼此之間沒有通訊聯系、獨立運行的設備之間不再孤立。

智能臺區項目方案框圖見圖1。

圖1　智能臺區項目方案框圖

3.3架空線路故障指示器 10 kV架空線路故障指示器主要用于對線路故障點的自動檢測和定位，包括相間短路和單相接地故障檢測與定位。故障定位軟件系統與現場大量的故障檢測和指示裝置配合，在故障發生后的幾分鐘內即可給出故障位置和故障時間的指示信息；同時，還可以通過GSM短信息的方式將故障位置信息發到相關人員手機上，有利于維修人員迅速趕赴現場，排除故障，恢復正常供電，從而大大提高了供電的可靠性，同時亦減少了故障巡線人員的數量和巡線時間，大大提高了工作效率。

圖2為架空線路示意圖。

整個系統由以下幾個部分組成(圖3)：* EFS(接地)信號源：接在變電站母線上，分支線路共享一個，用來在接地故障時準確定位。

* 故障指示器：接在10 kV線路A/B/C三相上，用來檢測接地和短路故障。

* 通信終端：通過無線的通信方式，收集附近故障指示器的告警信號，再通過移動GPRS/GSM網絡傳到公司調度中心主站。

* 中心主站：負責處理通信終端傳來的信息并進行故障分析，用短信通知相關人員故障點的信息。

* 軟件主站系統：圖形化顯示故障信息并作歷史記錄和分析，統一納入MCO-2013智能配網綜合管理系統。

3.4MCO-2013智能配網綜合管理系統

MCO-2013智能配網綜合管理系統集成了包括10 kV饋線智能真空斷路器、10 kV架空線路故障指示器和智能配電臺區等智能配網管理功能，實現了對配網線路上智能設備的統一管理;各智能設備通過移動APN電力專網或光纖等方式接入公司中心服務器, 各客戶端，包括調度、營銷和轄區各供電所通過電力內網與服務器連接，實現分級和分布式的管理控制，支持與調度、GIS等系統的接口，實現數據和信息的共享。

圖4　通信管理架構圖

通信管理架構見圖4。系統通訊層包括以下幾個方面：

* 智能臺區配變終端以及10 kV饋線智能真空斷路器與服務器的通信采用電力APN專網，確保其安全可靠。

* 架空線路故障指示器通信終端通過移動GSM短信網絡與縣局中心站連接，中心站通過內網與中心服務器連接。

* 智能臺區配變終端與臺區設備的通信采用RS-485總線方式；載波抄表集中器與戶表的通信采用低壓載波+小無線的雙模通信方式。

* 縣局服務器與客戶端及其它系統的接口通過電力內網連接。

通過以上四個項目的實施,實現了對包括中壓饋線和低壓臺區在內的整個配電網絡的高度監測及控制，對配網“10 kV線路”、“配變臺區”、“低壓用戶”幾個環節實施統一管理，實現了對配網各項業務的綜合管理，降低了線損，優化了網絡結構，提高了供電可靠性及電網和設備安全性，大幅度提升了用電管理水平，同時具有極佳的經濟效益，極大地提高了用戶的滿意度及服務社會主義新農村建設的供電能力。

4農村配網智能化管理系統建設取得的成果

(1)提高了供電可靠性。通過在各10 kV分支線路及大用戶進線處安裝智能分界開關、配置10 kV架空線路故障指示器以及對配電臺區實施智能化改造，實時監控各條線路的運行狀態，在末端精確定位并可靠隔離故障，進而減少了停電面積，縮短了停電時間。

(2)提高了供電質量。通過監測10 kV線路和低壓配電線路的運行狀態，為供電質量的優化提供了準確的數據支持； 通過無功補償裝置的運行，實現了對電能質量的優化。

(3)提高了電網和設備的安全性。

①電網安全：通過智能分界開關和智能配電臺區的普及，完善了各級各類保護功能，確保了電網運行安全；

②設備安全：通過實時監控配網運行數據以及越限告警通知等功能，確保了網絡設備工作在正常的范圍以內，延長了設備壽命；

③用戶安全：智能分界開關和智能配電臺區精確、可靠地保護著用戶設備安全運行，保證了用戶的供電質量，防止越級跳閘。

(4)提高了用電管理水平。通過遠程控制智能開關和智能配電臺區，實現了精細化用電管理。根據用戶負荷的重要性以及對供電可靠性的需求不同，實現了精細到臺區的自動化分級用電管理，做到了有序、合理地調度和生產，從而在有限的資源下做到了少停電、多供電，實現了最優供電效益。

5結語

農村配網智能化項目的建設和推廣提高了供電的可靠性，提升了用電管理水平，延長了電器設備壽命，能夠解決農村配網當前存在的主要問題。

陳自強(1976-)，男，四川射洪人，助理工程師，從事配電網技術與管理工作.

(責任編輯：李燕輝)

大華橋水電站獲準建設

近日，為合理開發利用瀾滄江水能資源，增加云南電網電力供應，增強云南電力外送能力，促進“西電東送”和西部大開發，加快民族地區經濟和社會發展，經報請國務院同意，國家發展改革委以發改能源[2014]2977號文對瀾滄江大華橋水電站項目核準進行了批復，同意建設大華橋水電站。

大華橋電站安裝4臺23萬千瓦混流式水輪發電機組，總裝機容量92萬千瓦，年發電量39億千瓦時。該項目由中國華能集團公司、云南省投資控股集團有限公司、紅云煙草(集團)有限公司按56%、31.4%和12.6%的比例共同出資組建的華能瀾滄江水電有限公司負責建設和管理。復函要求要高度重視電站建設的生態環境保護和移民安置工作，將幫助移民群眾脫貧致富和促進庫區生態環境建設作為水電開發的重要目標，制定切實可行的生態保護和移民安置措施，加強與移民的溝通，充分尊重少數民族的宗教、文化、習俗，采取多種措施，盡可能增加移民收入。

收稿日期:2014-12-11

文章編號:1001-2184(2015)02-0096-03

文獻標識碼:B

中圖分類號:[TM926];TM73

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