城區智能（自動化）電網規劃研究

何維

摘 要： 本文主要針對城區智能電網規劃進行研究與分析，在分析智能自動化技術的基礎上，解析配網自動化規劃設計實證以及配網自動化規劃配置要求。

關鍵詞： 城區；智能電網；自動化；規劃

1.配網自動化技術概述

1.1電壓電流型饋線自動化

以電壓時間為主判據，故障電流為輔助判據，通過變電站開關兩次重合，線路上開關電壓電流動作邏輯的一種就地式饋線自動化。

1.2基于對等通信電壓電流型饋線自動化

基于4G無線公網，采用對等通信“IEC104”通信規約的一種就地式饋線自動化。當線路發生故障時，變電站出線開關切除故障電流，相鄰配電自動化終端共享故障信息，故障兩側開關斷開隔離故障，變電站出線開關重合，恢復故障區前段供電。

1.3基于對等通信智能分布式饋線自動化

基于光纖以太網或高速無線通信網，采用對等通信“IEC61850+GOOSE”通信規約、網絡式面保護的一種就地式饋線自動化。當線路發生故障時，線路上所有配電自動化終端采集到故障電流幅值和故障電流方向信息，相鄰配電自動化終端共享故障信息，確定故障兩側最近的開關，兩側開關帶方向速斷保護動作，開關跳閘，隔離故障。

1.4饋線自動化技術方案比對

2.配網自動化規劃設計實證分析

2.1配電自動化主站

采用“集中采集、分區應用”系統架構。在地市供電局部署配電自動化主站，集中采集、處理地區范圍內所有配電網設備的運行數據。在各區/縣供電局部署遠程工作站，實時監控所管轄區域配電網設備的運行狀況。

遵循《南方電網一體化電網運行智能系統技術規范》，采用集成型配網自動化主站系統，建設完善配網自動化主站平臺與分析應用功能。實現與“6+1”系統、調度自動化系統、計量自動化系統互聯互通，實現數據“一方采集、多方應用”，提升配網自動化系統實用化、智能化水平。

2.2配電網通信規劃設計

遵循“因地制宜、適度超前、統一規劃、同步建設”的建設原則，統籌考慮各類業務發展要求，各地區制定統一的配電通信網規劃，并對各類通信技術應用于配網通信進行專業化的統一管理。

配電通信網以地市供電局為單位規劃，形成統一的地區級網絡。配電通信網包括骨干層和接入層。骨干層匯聚接入層通信終端的數據，并將其傳送至業務主站系統；接入層接入各配網業務終端的數據，并將其傳送至骨干層。

2.3饋線自動化規劃設計

A+、A類供電分區電纜線路實現智能分布式饋線自動化，其它供電分區電纜線路實現電壓電流型饋線自動化。各供電分區架空線路實現電壓電流型饋線自動化。

改造線路具備條件的按照目標技術方案進行建設，不具備條件的按照過渡技術方案進行建設。如A+、A類供電分區電纜線路不具備改造條件，實現電壓電流型饋線自動化。

B類供電分區實現電壓電流型就地饋線自動化，采用電壓電流型就地饋線自動化架空方式，最終實現電壓電流型就地饋線自動化。對于架空以及電纜改造而言，采用無線公（專）網。

3.配網自動化規劃配置要求分析

3.1架空線路配網自動化終端設置

主干線：每個分段內中壓用戶5至30戶，低壓用戶不超過2000戶，分段內線路長度不宜少于2千米。當一個自動化分段內線路的長度超過3千米時，可在分段內設置一遙故障指示器，2-3千米左右設置一組。自動化分段開關和自動化聯絡工關均選用柱上負荷開關自動化成套設備，配置電壓電流型饋線自動化和三遙功能

第一級分支線：當分支線中壓用戶達到10臺或低壓用戶達到1000戶以上時應在分支線首端設置1臺柱上自動化斷路器成套設備。第一級分支線在與主干線T接處可設置一遙故障指示器。通常情況下自動化斷路器配置速斷、零序過流保護、重合閘和三遙功能，在電源側配置單側電源PT，當分支線接有小水電時，自動化斷路器應增加配置過電壓、高頻解列、檢同期重合等保護功能，配置雙側電源PT。

第二級分支線：在與第一級分支線T接處裝設不具備自動化功能的普通故障指示器。

配變：在公變應用計量自動化系統配變監測終端，專變應用計量自動化系統負荷控制終端，實現對配變運行狀態判別和遙測數據的采集。

3.2電纜線路配網自動化終端設置

優點：供電可靠性高，接線簡單，運行方便，可滿足N-1安全準則。

缺點：線路利用率較低，僅為50%。

優點：供電可靠性高，滿足N-1安全準則，設備利用率較高，可達66.7%。

缺點：聯絡點受地理位置及負荷分布等因素的影響較大。

應選取主干線上戶內開關站、配電房作為分段或聯絡環網節點，不宜選用戶外開關箱、環網箱變作為主干線環網節點。應通過網架調整將支線層戶內開關站或配電房調整至主干線，作為主干線環網節點。

主干線上分段點選取：選取兩個環網節點作為分段環網節點，該節點的環出開關設置為自動化分段開關。每個分段內中壓用戶宜5-10戶，低壓用戶不超過2000戶。

分段、聯絡環網節點配置：①分段環網節點、聯絡環網節點選用自動化斷路器柜成套設備，配置母線PT、雙進線PT和直流電源。②成套設備所有開關間隔配置三相CT、零序CT和保護測控單元。其中環出開關間隔和環網點聯絡開關間隔的的保護測控單元投入電壓電流型饋線自動化和三遙功能，出線開關間隔保護測控單元投入速斷、零序過流保護、重合閘和三遙功能，環進開關投入三遙功能。③各開關間隔的保護測控單元通過以太網交換機與綜合測控通信單元（DTU）實現內網通信，并由綜合測控通信單元（DTU）與主站進行通信。

普通環網節點配置：A類供電分區具備改造條件的，技術要求與分段環網節點一致。其他供電分區普通環網節點設置1臺配電自動化終端，實現對環網節點內全部開關的運行數據采集和監控。

非環網節點的電房配置：支線開關裝設具備一遙功能的故障指示器。

配變：在公變應用計量自動化系統配變監測終端，專變應用計量自動化系統負荷控制終端。

環網節點配置：①所有環網節點均具備自動化功能，開關選用斷路器自動化成套設備，配置母線PT、雙進線PT和直流電源。②成套設備所有開關間隔配置三相CT、零序CT和保護測控單元。所有開關間隔的保護測控單元配置智能分布式就地饋線自動化（網絡式面保護）、電壓電流型饋線自動化、速斷、零序過流保護、重合閘和三遙功能③各開關間隔的保護測控單元通過以太網交換機與綜合測控通信單元（DTU）實現內網通信，并由綜合測控通信單元（DTU）與主站進行通信。

配變：在公變應用計量自動化系統配變監測終端，專變應用計量自動化系統負荷控制終端，實現對配變運行狀態判別和遙測數據的采集。

結論

目前，城市內現有的配電網已經無法滿足經濟增長的需要，既不能適應分布式電源的大量接入，也不能滿足人們對高供電可靠性的需求。因此，建設結構完善、技術領先、高效互動、靈活可靠的智能配電網是電網企業急需的戰略部署。

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