城市配電自動(dòng)化建設(shè)與改造方案研究

梁莉莉

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶四會(huì)供電局，廣東　肇慶　526200）

城市配電自動(dòng)化建設(shè)與改造方案研究

梁莉莉

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司肇慶四會(huì)供電局，廣東肇慶526200）

城市配電自動(dòng)化是電網(wǎng)發(fā)展的必然要求。文章介紹了一次網(wǎng)架、自動(dòng)化主站、饋線自動(dòng)化、配電通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與改造原則、功能、方法、措施，以制定建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)。

城市；配電自動(dòng)化；建設(shè)與改造

通過配電自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障自動(dòng)識(shí)別判斷、自動(dòng)隔離故障、自動(dòng)轉(zhuǎn)供電，提高供電可靠性及用戶滿意度。城市配電自動(dòng)化是電力行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)與要求，也是供電企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。配電自動(dòng)化建設(shè)與改造包括一次網(wǎng)架改造、自動(dòng)化主站改造、饋線自動(dòng)化建設(shè)和配電通信網(wǎng)絡(luò)改造。

1　一次網(wǎng)架建設(shè)與改造

一次網(wǎng)架改造方案主要包括線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化、線路負(fù)荷調(diào)整與改造、單輻射線路手拉手改造等，優(yōu)化供電區(qū)域，解決線路供電半徑過長(zhǎng)，接帶配變?nèi)萘枯^大，線路負(fù)荷較重，分配負(fù)荷不合理，不能實(shí)現(xiàn)“N-1”的問題。根據(jù)城市一次網(wǎng)架現(xiàn)狀，按照目標(biāo)網(wǎng)架的改造要求，在配電線路正常供電情況下應(yīng)當(dāng)滿足“N-1”準(zhǔn)則，增加電源和接帶負(fù)荷時(shí)要求做到配電線路負(fù)荷分布均衡、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不變、聯(lián)絡(luò)和分段方式處于最優(yōu)狀態(tài)；對(duì)于不能滿足“N-1”的線路要進(jìn)行網(wǎng)架調(diào)整，完善聯(lián)絡(luò)，形成單聯(lián)絡(luò)、兩聯(lián)絡(luò)或者三聯(lián)絡(luò)接線模式。主干線宜設(shè)有1～3個(gè)自動(dòng)化分段開關(guān)將線路分成2～4段，應(yīng)優(yōu)化聯(lián)絡(luò)點(diǎn)不合理、分段點(diǎn)設(shè)置不夠以及負(fù)荷分布不均的環(huán)網(wǎng)線路，盡可能使各段負(fù)荷均衡。對(duì)于無法實(shí)現(xiàn)“三遙”功能的一般節(jié)點(diǎn)開關(guān)設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)停電范圍區(qū)間化管理，應(yīng)當(dāng)保留或調(diào)整到其它線路上去。

2　自動(dòng)化主站建設(shè)與改造

自動(dòng)化主站系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循標(biāo)準(zhǔn)性、可靠性、通用性、擴(kuò)展性、安全性、可靠性、可用性、可維護(hù)性等技術(shù)原則。標(biāo)準(zhǔn)性要求遵循相關(guān)國(guó)內(nèi)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)適應(yīng)設(shè)備統(tǒng)一命名與編碼要求，所有接口采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)等。可靠性要求保證數(shù)據(jù)安全、重要數(shù)據(jù)備份、冗余服務(wù)器切換時(shí)保證信息不丟失、系統(tǒng)能隔離故障且功能不受單個(gè)故障影響、系統(tǒng)所有硬件設(shè)備符合現(xiàn)代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)方便備份與恢復(fù)。通用性要求系統(tǒng)具有開放系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提供開放式環(huán)境，支持多種硬件平臺(tái)，方便實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)間的接口。擴(kuò)展性要求容量、節(jié)點(diǎn)、功能可擴(kuò)充，滿足各類數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)發(fā)展的要求。安全性要求滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全防護(hù)的相關(guān)規(guī)定、數(shù)據(jù)保密、系統(tǒng)構(gòu)筑專用防火墻、與其它電力監(jiān)控系統(tǒng)保持相對(duì)獨(dú)立關(guān)系、實(shí)現(xiàn)主機(jī)加固、防病毒非法入侵等。可維護(hù)性要求系統(tǒng)所有設(shè)備符合現(xiàn)代國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、具備圖模庫一體化技術(shù)、支持第三方軟件開發(fā)、系統(tǒng)具備簡(jiǎn)便易用的診斷工具等。

3　饋線自動(dòng)化建設(shè)與改造

饋線自動(dòng)化通過配電自動(dòng)化終端（DTU或FTU）實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合城市配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和負(fù)荷重要度分析，饋線自動(dòng)化改造一般采取四大方案：一是采用“主站集中型”饋線自動(dòng)化形式對(duì)主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)線路故障自動(dòng)定位、自動(dòng)隔離，故障分析判斷和非故障區(qū)域復(fù)電；二是采用“電壓-時(shí)間型”或“電壓-電流型”分段器對(duì)距離城市中心偏遠(yuǎn)的非主干網(wǎng)絡(luò)線路進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)故障就地自動(dòng)隔離；三是采用自動(dòng)隔離用戶故障的分界開關(guān)對(duì)用戶側(cè)進(jìn)行改造，防止發(fā)生故障時(shí)涉及主干網(wǎng)絡(luò)。四是對(duì)于不具備改造條件的電纜或架空線路，可以安裝故障指示器，通過安裝在線路上的故障指示器來檢測(cè)故障電流并判斷配網(wǎng)線路故障，再利用通信單元將故障信息遠(yuǎn)傳至配電自動(dòng)化主站來確定故障發(fā)生的區(qū)域和類型

以“集中型”饋線自動(dòng)化形式為例，“集中型”饋線自動(dòng)化必須由主站對(duì)所有配網(wǎng)故障進(jìn)行故障處理，以達(dá)到故障區(qū)段隔離以及非故障區(qū)段供電恢復(fù)的目標(biāo)。其工作過程主站收到配電終端監(jiān)測(cè)到的故障警告信息后，結(jié)合開關(guān)分閘、開關(guān)站和變電站的保護(hù)動(dòng)作等信息對(duì)故障進(jìn)行綜合的判斷，然后發(fā)出指令。例如某市饋線F1與饋線F2通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)（L0800）聯(lián)絡(luò)，兩條饋線均為架空電纜混合線路，如圖下所示：

圖1：“集中型”饋線自動(dòng)化線路示意圖

當(dāng)A點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，斷線器CB1檢測(cè)到故障后分閘，主站收到故障信息或檢測(cè)到CB1開關(guān)變位，通過與饋線F1其他配電終端通信，綜合分析各開關(guān)的位置信息，然后將故障鎖定在CB1和FTU1之間，再發(fā)出分閘指令，F(xiàn)TU1開關(guān)斷開，L0800聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，隔離故障且恢復(fù)非故障區(qū)段供電。同理，當(dāng)B點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障定位后，分段開關(guān)FTU1開閘，以達(dá)到隔離故障的目的。

4　配電通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與改造

配電通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與改造應(yīng)當(dāng)注意三個(gè)建設(shè)與改造原則：

4.1通信系統(tǒng)要遵循電網(wǎng)公司關(guān)于中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全防護(hù)的相關(guān)規(guī)定，保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)安全性。

4.2為節(jié)約建設(shè)成本，對(duì)于已配置光纖通訊的線路采用有線通信傳輸方式，對(duì)于無配置光纖通訊的線路應(yīng)當(dāng)采用GPRS技術(shù)無線公網(wǎng)通訊方式。

4.3采用無線通信方式實(shí)現(xiàn)主站與遠(yuǎn)方監(jiān)控之間的信息交互。在城市配電網(wǎng)建設(shè)中，主要建設(shè)GPRS無線公網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，采用先進(jìn)通信設(shè)備，以無源光網(wǎng)絡(luò)為主，無線通信為輔的配電通信接入網(wǎng)絡(luò)，使得無線通信網(wǎng)絡(luò)既安全又高效。

［1］郭上華，肖武勇，陳勇，等.一種實(shí)用的饋線單相接地故障區(qū)段定位與隔離方法［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2006，29（19）：79-81.

［2］陳健.配網(wǎng)自動(dòng)化主站系統(tǒng)研究［D］.山東大學(xué)，2006.

［3］杜浩東.配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)分析研究［J］.中國(guó)新通信，2013，15（14）：16-17.

梁莉莉（1989.11—），女，本科，助理工程師，研究方向：配網(wǎng)試驗(yàn)及自動(dòng)化。

TM76

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1003-5168（2015）-12-0188-1