配網自動化建設和運行探討

深圳供電局有限公司 深圳 518001

摘要：對配網自動化建設規劃進行探討、提出建設過程中采用的幾種方式、并對實際運行進行分析，深入剖析了配網自動化運行過程中遇到的各種問題，并提出一些解決方法。

關鍵詞：配網自動化；四遙；繼電保護；遠方；就地

前言

隨著電網的不斷發展，生活水平不斷的提高，對供電的可靠性要求越來越高，配網自動化建設被提上日程。通過對現有線路的改造、升級、加裝四遙設備，在原有的常規配電網基礎上實現配網自動化。這樣就能實現縮小停電范圍，縮小故障查找范圍，精確判斷故障點，及時隔離故障轉供電，進一步還可以實現智能轉供電，大大縮短用戶停電時間，提高供電的可靠性。

一、節點的布局

根據配網自動化站點具備的功能（監測、控制）和實現方式（遠方、就地）情況，其建設模式分為遠方加就地監控型、遠方監控型、遠方監測就地控制型、遠方監測型、就地控制型、就地指示型6種。主干線采用遠方加就地監控型、遠方監控型、遠方監測型站點。主干線每兩個“三遙”站點之間選取一個遠方監測型站點，戶內重要站點宜選用“二遙”終端（DTU），其他站點帶遠傳功能的故障指示器。支線視情況采用遠方監測就地控制型、遠方監測型（帶遠傳功能的故障指示器）、就地控制型站點。用戶饋線采用就地控制型站點，可設在產權分界點，或用戶側進線開關處。上述配置原則未規定的其余站點采用就地指示型。[1]

二、建設改造原則

1、配網自動化建設改造應根據考慮供電區分類、網絡接線標準化程度、線路重要性和故障率等因素確定配網自動化改造優先順序。首先改造跳閘率高或地形復雜、交通復雜的線路，將跳閘停電范圍和停電時間縮小，提高供電可靠性。其次，考慮網絡接線標準問題，逐步把配網建設成標準的“三供一備”統一接線方式和運行模式；再次，還要考慮重要負荷的供電問題，盡量將重要負荷獨立出來，增加備用線路，保證重要負荷的供電。

2、未形成標準化接線的已建成線路，應制定標準化接線改造規劃，并根據站點在目標網絡中的位置及設備改造條件，確定相應的建設模式和實施計劃。

先進行一級分段站點遠方監測就地控制改造和遠方監測型站點改造；再進行遠方監測型站點改造和遠方監測就地控制型點改造；最后進行二級分段站點遠方監控型改造、進行一級分段站點升級改造為遠方與就地監控型。

3、新建線路、站點應根據其在規劃目標網絡

中的位置、接入用戶性質、負荷等因素確定其建設模式，并結合一次設備建設同步建設自動化終端，通信通道宜同步建設。先進行一級分段站點應與一次設備同步建設為遠方監測就地控制型；然后進行具備光纖通信條件的遠方監測型二級分段點遠方監控型升級改造；最后進行其余二級分段站點遠方監控型升級改造和一級分段站點遠方與就地監控型升級改造。

三、運行管理

按照上述的規劃原則，遠方監控可以基本上覆蓋全網，實現故障準確定位、快速隔離、自動轉供電的目的，持續提高供電可靠性和配網運營績效，主要表現在以下4個方面。

1、可以實現分支線路的過載監控，減小安全隱患。

2、可以進行快速故障定位，并進行快速故障隔離，還能縮小故障查找范圍，實現快速復電，提高供電可靠性。

3、能夠在設備故障時縮小停電范圍，通過配置各級線路的就地保護功能，能夠快速的有選擇性的切除故障線路，減小停電范圍。

4、能夠為以后建設智能電網打下基礎，進一步實現故障自動轉供電，提高供電可靠性。

四、保護設置原則

目前采用斷路器電流級差保護設置。目前變電站出線斷路器速斷定值為2200A/0.3S，過流為720A/1.0S，零序為60A/1.0S。

按照目前永磁開關的技術，時間級差可以縮短為0.1S，因此可以配置2級分段保護和1級分界保護。按照與站內開關配合的原則可以將定值整定如下表。

由于按配變容量整定與上級配合可能會有沖突，因此可能導致保護適配，但是這種情況基本不存在。

五、存在問題

1、原有柱上開關保護功能簡單，無法與新的智能開關匹配，需更換或轉為負荷開關使用。

2、在建設的過程中，柱上開關需及時調整保護定值或退出運行，但是由于智能開關不允許裝在配電線路的第一級，新裝智能開關無法完全覆蓋原柱上開關的保護范圍，增加了站外故障導致站內開關跳閘的機會。同樣原因，在實現了配網自動化后，站外故障導致站內開關跳閘的機會也增加。

3、在建設過程中，當原柱上開關的保護功能因其他原因無法退出時，由于其保護功能簡單，導致下一級智能開關的定值嚴重縮小，很容易在轉電或重合的過程中引起智能開關誤動，增加了用戶的停電和班組的工作量。

4、調整原柱上開關的定值時需整條線路停電，影響了整條線路用戶的用電。

5、智能開關也無法完全正確進行接地選線，只有在變電站內接地方式全部改造后，通過零序保護來實現單項故障線路的切除。

6、新裝智能開關的開斷容量不足。由于變電站內Fe開關的開斷電流是31.5kA，系統的短路電流是按31.5kA來校驗的，而目前安裝的智能開關開斷電流是20kA的，因此普遍存在開斷容量不足的問題。而且實際上220kV變電站的10kV母線短路電流接近或超過了20kA，110kV變電站主變因其他原因并列運行時，10kV母線短路電流都超過20kA，存在開斷容量不足的安全隱患。

7、由于開斷容量不足，智能開關的重合功能不能投入，影響了供電可靠性。

8、設備的電池維護問題，由于充電電池的壽命不夠長，設備的充電電池維護工作比較繁重，此問題目前還沒展現，兩三年后將大面積的出現。

9、通訊問題，因為一、二遙點采用了GPRS通訊，受各種條件影響，此類通訊很不可靠，會影響配網自動化系統的運行效果。

10、日后運行維護，由于增加了大量的四遙設備，而且這些設備的運行環境較差，在配網自動化投入運行后將產生大量的維護工作，必須要有專門班組進行維護，否則會因為維護不到位導致配網自動化的功能大打折扣，甚至產生安全隱患。

六、結束語

隨著電力市場化的不斷推行，供電企業對配網運行的安全和經濟性指標要求與日俱增，配網自動化是世界范圍普遍認同的一條途徑。我們始終相信，配網自動化建設必將帶來供電可靠性和供電質量的提高，事故處理時間的縮短，配電系統運行的經濟性的提高，最大限度提高企業的經濟效益，用戶服務的水平得到改善，終將為我國電力事業的發展做出巨大的貢獻。

參考文獻：

[1]茍東源.配網自動化運行設計分析 [J].中國高新技術企業.2011（04）

[2]林冬.論配網自動化系統規劃及實施中應注意的問題 [J].科技創新導報.2010（10）

[3]李興明.淺析配電網自動化系統 [J].中國高新技術企業.2009（14）

作者簡介：

韓立海（1976-）工程師 從事電力運行研究。