實用型配網自動化建設思路淺議

樊星辰

摘 要：論述了我國配電網自動化建設的現狀和取得的成績，并論述了配電網自動化建設過程中存在的問題，提出了以故障指示器及其他多種類型終端相互配合的簡易實用型配電網自動化建設方案，并提出了配電網建設改造原則。該實用型配電網自動化建設方案對解決當前配電網建設過程中存在的諸多問題，以有限的資金盡可能地提高供電可靠性，實現投入產出比最大化具有較好的借鑒意義。

關鍵詞：配電網自動化；實用型；故障指示器；供電可靠性

中圖分類號： TD61 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）26-149-2

0 引言

隨著經濟社會的快速發展，電能作為不可替代的基礎能源，在現代生產生活中發揮著巨大作用。發電、輸電、變電、配電、用電作為電能生產傳輸的五大環節層層緊扣，而配電作為居民用電過程的末梢環節跟居民生活關系緊密。配電網的供電可靠性直接關系到廣大民眾的用電安全和生產安全，配電網的供電經濟性又直接關系到供電企業的經濟效益，所以說配電網在整個電能傳遞過程中起到承上啟下，聯系供電用戶與供電企業橋梁的關鍵作用。

配電網的可靠性和經濟性作為配電網建設改造的兩大目標被廣泛關注，當前社會各種電子設備和儀器的大面積使用，使得任意短時間的停電都可能導致不可估量的后果，造成巨大的經濟損失或政治影響，必須盡可能地提高供電可靠性，并且提高供電可靠性也作為一項重要指標納入了國家電網“十三五”行動計劃中[1-6]，規定供電可靠性由2014年的99.35%上升到2020年的99.82%。

近年來隨著智能電網的快速推進，配電網也有了長足的發展，其建設規模越來越大，監控設備越來越多，依靠以前人工進行故障定位將完全不適應當前配電網之發展，故此各地紛紛上馬了一大批配電網監控主站系統，有效解決了長期存在的配電網“盲調”問題。

但是在配電網的建設過程中也存在著求大求全的問題，導致資源分布不均，一些地區大批資源閑置，而另一些地區又沒有任何自動化設備，而且還有一些地區唯供電可靠性指標論，而不考慮實際情況，為盲目提高供電可靠性浪費大量資源。

1 我國配電網自動化建設發展現狀

我國的配網自動化研究起步比較晚，從20世紀90年代中期始，較國外發達國家滯后20年，但發展很快。從1998年開始國家啟動城鄉電網改造，配網自動化獲得較大范圍內的工程化實施，到2003年底，我國有一百多個地級城市建立起了配網自動化系統。

近年來，隨著我國經濟與社會的快速發展，民眾對供電質量及供電可靠性要求的不斷提高，配網自動化又引起了人們的重視，智能電網的推廣，極大地推動了配網自動化的發展。南方電網2008年啟動了廣州、深圳兩個城市的配網自動化試點工作，之后有啟動了南寧、昆明、東莞等13個主要城市的配網自動化工程。國家電網公司2009年開始啟動了杭州、廈門、北京、銀川4個城市的配網自動化試點，至2014年底，國家電網公司共批復配電自動化項目84個，涉及76個城市，其中通過國網公司實用化驗收項目46個，工程驗收項目17個，在建項目21個。63個通過工程或實用化驗收的配電自動化項目覆蓋面積28013平 方公里，涉及10千伏線路19124條（占城網的18.14%）、開關站2595座、環網柜21674座、 配電室7319座、柱上開關51172臺[1-6]。

并且國家電網在“十三五”行動規劃中明確規定：2015-2020年，配電網建設改造投資不低于2萬億元，其中2015年投資不低于3000億元，“十三五”期間累計投資不低于1.7萬億元。預計到2020年，高壓配電網變電容量達到21億千伏安、線路長度達到101萬公里，分別是2014年的1.5倍、1.4倍，中壓公用配變容量達到11.5億千伏安、線路長度達到404萬公里，分別是2014年的1.4倍、1.3倍。國家對配電網的建設投資可謂是不遺余力，形勢是非?？上驳?。

2 我國配電網自動化建設中存在的問題

雖然，我國配電網自動化建設取得了巨大的成就，但是，通過這幾輪的配電網自動化建設，也發現了諸多的問題。我國配電自動化試點的特點是以城市城區配網自動化實現為主，采用大主站、DTU/FTU建設為核心內容，并且大面積實現三遙應用。這樣就會導致以下問題：

①投資面小

配電自動化建設含主站、通信、一次設備新建/改造、二次設備等多個部分，投資很大。對于很多未覆蓋配電自動化的區域來說，很難實現全覆蓋。

②施工停電困難

在影響供電可靠性的故障停電和預安排停電中，預安排停電是影響供電可靠性的主要因素，占總停電時間的73%；故障停電時間占27%。預安排停電中，檢修停電和工程停電是主要因素，占預安排停電時間的98%。目前配電自動化施工停電成為一件比較困難的事情。

③運維要求高

配電自動化工程涉及一次設備、二次設備、通信設備、主站等多個運行維護環節，對運維人員的專業技能要求很高，目前缺少相應的專業運維團隊，導致配電自動化系統運行維護跟不上，限制了系統功能的充分利用，影響了系統的可持續發展。

④設備質量有待提高

部分配電自動化設備質量有待提高，導致使用單位對自動化功能的實現沒有信心，造成一些項目“高配低用”，三遙終端當兩遙用，全自動化模式改為半自動化或全人工化模式，造成資源的閑置浪費。

綜述所述，目前的建設模式在有限的投資限制下很難在大面積提高供電可靠性，不具有完全推廣的價值。

3 實用型配電網自動化建設發展思路

為解決上述諸多問題，在有限的投入資金下，最大可能地提高供電可靠性，提出以故障指示器為主，各個三遙DTU＼FTU終端相互配合的實用型配電網自動化建設模式，以適應供電可靠性要求不是太高的A類或B類以下區域的配電網自動化建設實際要求，最大程度的發揮有限建設資金的投入產出比最大化，最大程度的提高用戶供電可靠性[7-11]。

所謂實用型配網自動化建設模式是指相對于智能型配網自動化建設模式而言的，具體指根據當地供電可靠性的要求實際，選擇以故障指示器等兩遙終端為主，配合部分關鍵點三遙終端及簡易配電網自動化主站系統的非高可靠性區域自動化建設模式。

實用型配電自動化建設模式需要具備以下設計原則：

①覆蓋面廣，大規模推廣

要求配電自動化單點造價低，能覆蓋目前大部分沒有實現配電自動化的區域，特別是農網線路和部分城網。消除目前線路運行監視“盲區”。

②安裝方便

配電自動化設備安裝簡單方便，不要像三遙終端安裝需要停電，能實現帶電安裝，即裝即用。

③運行維護簡單

配電自動化設備運行維護簡單，不需要煩瑣的參數配置、主站調試、通信調試等，降低對運維人員專業化技能的要求。

④準確判斷故障，特別是小電流系統接地故障

在故障導致的停電中，故障查找仍然是影響快速恢復供電的主要因素。但故障的準確識別、定位仍是困擾配電自動化進步的難題。在各種故障類型中，接地故障占據了大多數，但接地故障特別是小電流接地系統接地故障判斷準確率很低，急需一種能提高小電流接地系統接地故障判斷準確率的技術或設備[10]。

基于以上四點設計原則，實用型配電自動化建設模式技術路線采用：主要應用二遙故障指示器終端，并根據地區分類采用多種類型終端相結合方式；通信手段主要采用無線公網通訊，降低配網通訊建設成本和維護成本；主站建設采用簡易配網自動化主站，提供全覆蓋配網運行監測、故障自動定位功能。

4 結論

論述了我國配電網自動化建設的現狀和取得的成績，并論述了配電網自動化建設過程中存在的問題，提出了以故障指示器及其他多種類型終端相互配合的簡易實用型配電網自動化建設方案，并提出了配電網建設改造原則。該實用型配電網自動化建設方案對解決當前配電網建設過程中存在的諸多問題，以有限的資金盡可能地提高供電可靠性，實現投入產出比最大化具有較好的借鑒意義。

參考文獻

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