調控合一及配網自動化運用

岑正軍

摘 要：電力系統有其自身結構的復雜性，以至于其操作也存在一定的難度，配網自動化技術的應用，可以起到節約供電公司投資成本的效果。本文分析研究了配網自動化運用成果原理，以及成果應用方向及效果說明。

關鍵詞：電力系統；調控合一；配網自動化

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0146-02

1 調控合一及配網自動化運用成果簡述

1.1 存在的問題

貴州省大部分地區為高山，素有“九山半水半分田”之稱，民間常用“上坡能登天，下坡到河邊，兩邊能對話，走路要半天”之稱。

1.1.1 面臨的形勢和困難

（1）沒有成功運維的經驗；（2）線路開關為ZW8手動操作開關，故障引起整條線路停電；（3）森林覆蓋73%以上，山區、林區瞬間故障占23%以上；（4）山區地勢，交通困難，線路開關人工操作時間長；（5）線路設備工況差、故障率高，故障原因查找較難；（6）自然環境惡劣，雷擊線路故障達到65%以上；（7）單相接地故障比例高，易引起農觸事故的發生，查找難。

1.1.2 傳統配網運行模式

（1）停電面積大，非故障段恢復供電時間長；（2）配網設備處于盲調；（3）基層供電所員工運維設備壓力大、風險高。

1.2 行業或技術發展的需求及解決問題的基本思路及方法

（1）按照國家能源局發布《配電網建設改造行動計劃（2015—2020年》和國家發展改革委《關于加快配電網建設改造的指導意見》結合當前我國配電網實際情況，用五年左右時間，進一步加大建設改造力度。以滿足用電需求、提高可靠性、促進智能化為目標，堅持統一規劃、統一標準，統籌城鄉、協同推進，著力解決城鄉配電網發展薄弱問題，推動裝備提升與科技創新，加大政策支持，強化監督落實，全面加快現代配電網建設，支撐經濟發展和服務社會民生。（2）提高自動化水平，實現可觀可控。加強配電自動化建設，變“被動報修”為“主動監控”，縮短故障恢復時間，提升服務水平。（3）配電自動化建設行動。根據可靠性需求、網架結構與設備狀況合理選擇故障處理模式、終端配置及通信方式。合理選用光纖、無線通信方式，提高電網運行控制水平；鄉村地區推廣以故障指示器為主的簡易配電自動化，合理選用無線、載波通信方式，提高故障定位能力。

2 調控合一及配網自動化運用成果原理介紹

2.1 基本原理

（1）配網自動化：具備遙測、遙信、遙控功能，實現對配網及分支線路上開關“三遙”功能。實現故障區域就地自動隔離，恢復供電操作遠程遙控，合環轉供電遙控監測等功能。減少停電面積、故障查找時間、故障恢復時間和轉供電停電時間。（2）故障定位儀：按照10kV線路1-2公里1組故障指示器進行分段，發生線路故障時讓故障定位到1公里范圍內，減少故障查找時間。實現遙測、遙信、遙控、遙調“四遙”功能，讓調度監控人員能對設備實時狀態進行監控。（3）“調控合一”是構建運行、生產體系，進一步理順生產關系、完善運行組織架構、提高集約化管理水平的重要舉措。也是為配網自動化奠定堅實的操作基礎。

2.2 基本思路、方法及技術路線

（1）運用“自動化+信息化”推動“智能化”，解決配網故障隔離、快速復電、配網盲調問題。減輕基層供電所員工在開關操作、故障巡視、設備維護上的工作壓力。（2）制定配網自動化建設計劃。2013年10月提出雷山配網自動化建設方案，確定自動化開關設備的選型，主站系統的配置要求；12月試點安裝11臺自動化開關，并上線運行。2014年1月成立了配網自動化建設領導小組及工作小組；2月至5月完成配網自動化開關設備一、二次、通信自動化、主站、現場操作、設備調試、定值計算、巡視維護等職責分工；6月至9月建設配網自動化主站系統，實現移動VPN專網通信；10月至12月完成一、二期配網自動化開關54臺設備調試、安裝、驗收工作；12月完成《配網自動化開關運維管理辦法》制定。2014年10月至2015年4月對上線運行的65臺自動化開關進行數據統計分析，總結運行工作經驗，運行效果分析。2015年1月至10月根據運行數據，總結配網自動化系統穩定性，發現運行中存在的問題，提出解決措施及方案，逐步完善及優化系統，達到實用化效果。2016年2月至今按照“新一輪農村電網升級改造”對配網自動化的要求提出升級規劃。（3）技術路線。1）模式：級差式+就地重合式相結合；2）控制：集中控制+就地保護+故障定位；3）實現：故障隔離+快速復電+解決配網盲調；4）利用傳統專業人員優勢，全過程參與建設，掌握關鍵技術，實現自主運維，明確各專業部門運行管理職責。

2.3 基本步驟

（1）安裝10kV配電自動化開關89臺，覆蓋42條線路，占公用線路的100%。線路開關平均用戶分段5.88臺；接入了多個廠家的終端設備，實現了自動化開關接入100%，并全部實現“遙信、遙測、遙控”，通過調度對實時數據進行監測，系統遠程操作智能開關。（2）安裝故障指示器200組，線路覆蓋率95%，實現1-1.5公里一組。

2.4 預期效益

（1）通過自主運維使開關終端在線率達到95%，故障自動隔離成功率100%、遙控使用率100%、遙控使用成功率95%。（2）實現對“運行電流、變位遙信、遙控復歸、定值修改”，實現對故障線路判斷分析，快速故障定位。（3）成果應用于雷山供電局，每年產生直接經濟效益210萬元。如在貴州電網推廣使用，按87個分縣局計算，預計效益每年可以節約費用18270萬元。（4）調控合一為配網自動化奠定堅實的操作基礎，配網自動化的實施解決縣局的配網盲調問題，有效控制人員操作風險，減少停電面積，縮短停電時間，提升客戶滿意度，具有廣闊的推廣前景。

3 調控合一及配網自動化運用成果應用方向及效果說明

3.1 創新點

（1）配網自動化系統實現線路故障、開關智能隔離調度遙控方式，巡維人員由最初48人減少集控期間28人，調控合一后至12人，大量減少變電及供電所操作人員趕往現場次數。（2）實現配網開關的“三遙”功能，解決故障隔離，快速復電的問題。同時，有利于盤活存量設備資源，易維護，投資小，見效快。通信改造零費用，主站建設零費用，存量終端改造零費用。1）通過規約的適配使接入科陸、阿爾派開關終端數據，實現不同廠家型號的終端接入；2）采取開關就地保護+故障指示器定位+人工后臺遙控，實現故障隔離及快速復電，無需建設強大分析決策后臺；3）通過GPRS移動VPN通信，解決開關終端通信的問題，無需光纖通道建設。（3）實現組織機構調整和生產運作模式轉變的效益最大化。（4）系統對兩側電壓相角進行自動判別，調度員通過調整兩側電壓，使壓差最小進行遙控合環操作。（5）系統的整合和數據共享及質量提升實現“千里眼”智能調度，10kV配網調度運行可視化，精確潮流計算，電網及設備日常和異常及時快速處理，解決10kV出線盲調問題，提升全方位服務水平。

3.2 成果效益

3.2.1 經濟效益

本成果自2012年12月成功應用于凱里雷山供電局電力調度控制中心及配網運行管理，監控職責整合到調度，配網自動化系統實現線路故障、開關智能隔離調度遙控方式。

（1）投資情況。省公司資金280.8萬元，自籌資金60萬元，共計340萬元；2014年65臺智能開關、2016年24臺開關。（2）維護分析。1）利用傳統專業人員優勢，全過程參與建設，掌握關鍵技術，實現自主運維，制定《雷山供電局配網自動化開關運維管理辦法》明確六大專業運行管理職責，保證配網自動化設備運行各項指標。建設配網開關實訓室，使專業人員得到針對性培訓，特別是使供電所生產人員掌握相關技術，逐步實現自動化開關基本運維的屬地化管理。2）自主維護次數137次，按照廠家維護1次至少3天，每天差旅費0.1萬元，節約41.1萬元。（3）人力成本分析。1）原有模式：變電集控模式28人，調控合一模式：變電運維12人減少16人，按照每人每年薪酬8萬元計算，每年減少成本128萬元；2）調度集中控制方式減少變電站人員下站操作累計5629次，按照一次來回車輛平均費用0.03萬元，減少成本168.87萬元；3）減少9個變電站巡視車輛費用，按照每周一次來回車輛平均費用0.03萬元計算，每年減少成本14.04萬元；4）調度集中控制方式累計減少供電所人員操作2049次，按照按照一次來回車輛平均費用0.03萬元，減少成本61.47萬元；按供電所平均2人操作3個小時計算、工時費按月均0.5萬元除以每月23天、每天按8小時計算，減少成本33.19萬元；五、節約停電時間19131小時，按居民用電單價0.45元、每個臺變每小時50kW的計算，增加收入43.04萬元。

3.2.2 社會效益

（1）減少了調度命令的中轉層級，避免了原調令信息經集控轉發的遞減。（2）專業人員業務技能素質得到大幅提升。通過“調控合一”和加強專業一體化建設，推動了調度及變電核心專業水平的提高。變電專業榮獲貴州電網公司2012年變電貫標競賽第一名，2015年凱里供電局變電專業競賽第一名。調度專業2013年、2015年榮獲南方電網系統運行及調度工作先進集體。《調控合一及配網自動化運用》入選2016年中電聯《配電網建設改造創新成果及應用案例匯編》（第一輯），獲得2015年南方電網公司職工技術管理創新二等獎。在2015年南方電網公司配網技術交流會上，我局就《簡易“三遙”系統在農村配電網運行管理中的應用》進行了交流。《具有"四遙"功能的線路故障定位系統》榮獲2015年南方電網職工創新三等獎；（3）2012年12月運行至今，調度、監盤控制職能一體，人員得到充實；實現調令“零距離”傳遞，奠定配網自動化系統實施的基礎。（4）配網自動化：實現故障區域自動隔離，減少停電面積；減少故障查找時間，減輕線路巡視人員的工作壓力，有效提升了配網運行的監測與控制水平，有效提升供電可靠性。2014年1月配網自動化運行以來，有效的提升客戶滿意度。（2014年獲得蓋洛普公司第三方客戶滿意度調查100分）

4 成果推廣與轉化方向及行業支撐需求

本成果是基于傳統的“調度+集控+巡維中心”的三級管理層級模式，變革成“電網調度控制中心+變電運維中心”的兩級模式。打造“信息化、自動化、智能化”的縣級電網新格局，實現可管可控，全面支撐縣局調度、生產、營銷管理。

（1）經濟性。成果應用于凱里雷山供電局，2014年至2016年產生直接經濟效益773.79萬元。（2）實用性。調控合一為配網自動化奠定堅實的操作基礎，從根本上解決變電集控中心與調度中心的人員配置，巡維人員由48人減少至12人，減少工作人員36人，減少運行成本。配網自動化的實施解決分縣局的配網盲調問題，有效控制人員操作風險，減少停電面積，縮短停電時間，提升客戶滿意度，具有廣闊的推廣前景。