智能化配電網技術的研究與應用

李愛國 王進化

采油廠智能化配電網系統，集成了孤島地區12座正式變電所、3個臨時變68條線路在線監測時實出口電量、電流、故障信號等線路數據，集成孤島采油廠1200余處高低壓遠傳計量點的數據，集成28條線路46臺FTU、2套RTU的數據，同時實現對46臺FTU的遠程遙控，所有數據的采集均由設在采油廠信息中心的兩臺前置服務器通過光纖和移動、聯通無線網絡形式采集，并將所有數據存儲于兩臺主數據服務器內，改變以往多平臺、多系統零散采集方式，統一使用東方電子一體化主站系統，系統采用redhatlinux操作系統，使用oracle數據庫。

1孤島采油廠智能化配電網平臺的總體結構及其具體功能介紹

1.1采油廠智能化配電網平臺系統的總體構架

采油廠智能化配電網平臺采用先進計算機技術、網絡技術、通信技術，全面遵循國際標準IEC61970CIM/CIS、IEC61968進行系統設計，整個系統應按照分層分布式的原則進行設計，充分滿足高可靠性、互操作性、可擴展性、安全性、技術先進性、實用性等要求。

系統采用參數影像復制技術，可使系統不依賴服務器，服務器正常運行與否不影響系統各節點的正常啟動和運行。

1.2孤島采油廠智能化配電網系統實現的具體功能介紹：

1.2.1四遙功能（遙測、遙信、遙控、遙調）

6kV配電網智能監控系統，采用先進的通信方式，由計算機自動控制，實現對6kV配電網運行參數的實時監測與控制。

①遙測：能遙測配電網各線路的電流、電壓、功率因數、有功功率、無功功率、累計電量、分時電量、保護電流、動作時間，保護動作前的瞬間電流、電壓變化曲線等參數，為電網的運行管理、用電計量及故障分析提供準確、科學的技術數據。

②遙信：能檢測網絡各開關的當前狀態、儲能完成情況及保護動作類型，并能通過系統進行語音通信。

③遙控：能夠通過中心站計算機對網絡中的各路開關進行無線遙控分合操作，啟動儲能過程，并具備操作權限審核登記、操作安全記錄等各種安全運行管理措施，減少誤操作，確保安全運行。

④遙調：能夠實現配電開關的保護整定值及其動作時限等進行遠程調試。

1.2.2配電自動化DA功能

饋線自動化DA是饋電線路的故障檢測、定位、故障隔離及非故障線路的恢復供電。它包括架空、電纜、架空電纜混合線路的饋線自動化。饋線自動化的基本原理是將環網結構開環運行的配電網線路通過分段開關把供電線路分割成各個供電區域。當某區域發生故障時，及時將分割該區域的開關跳開，隔離故障區域；隨后，將因線路發生故障而失電的非故障區域迅速恢復供電，從而避免了因線路出現故障而導致整條線路連續失電，大大減少了停電范圍，提高了供電可靠性。同時，檢修人員可迅速到達系統提供的故障位置，進行現場搶修，大大降低故障線路巡線時間和巡線勞動強度，縮短故障搶修時間。

1.2.3配網高級應用軟件DAS功能

配網高級應用軟件（DAS）是配電管理系統（DMS）的重要組成部分。在配電網基本運行狀態的基礎上，對配電網進行全面的分析，給出系統運行狀態的全貌及評價；并可對預想的電網運行方式及事故進行模擬。通過這些分析，對于提高配網運行的安全性、可靠性和經濟性，改善電能質量提供決策依據。

2、孤島采油廠智能化配電網系統的方案設計與建設

采油廠智能化配電網系統自2011年12月至2012年8月歷時7個月完成了改造建設，該系統實現了從采油廠領導、所屬業務科室、各三級管理層到采油廠供用電專業部門對配電網信息的需求，方案的設計充分考慮目前電力總公司已經建成的電網調度自動化系統、變電站綜合自動化系統、電力專用通信網、各管理區油井自動化系統，以及信息中心已經建成的管理信息網絡信息系統，以達到充分利用已有的信息資源，避免重復投資的目的。對在建的網上電量電費結算系統的信息資源在方案中也給予了充分考慮。

目前孤島地區變電站、配電線路、配電變壓器等設備的信息采集設備比較完備，為電力數控一體化智能平臺的建立提供了良好的基礎，我們建設過程中充分借助電力管理總公司的綜合自動化系統，采油廠配電線路原有的自動化設備，集成信息中心優良的信息網絡系統和已建成移動、聯通的無線網絡系統，集成孤島配電網所有電力信息，努力建設成為一流的電力智能化配電網平臺。

該系統的建設主要包括已安裝在采油廠信息中心、水電大隊的控制主站系統、部分已安裝在變電站和配電線路、變壓器上的智能終端設備、各種用于數據傳輸和通信通道和網絡通道以及提供數據的數據系統和配電網控制系統。

3、孤島采油廠智能化配電網系統的應用

孤島采油廠智能化配電網系統，通過對現有各系統的整合和升級改造，完善和提升采油廠配電自動化系統的功能和性能，實現對孤島配電網進行全系統監控、電能管理和輔助生產管理的要求。主要包括：

3.1孤島配電網的實時運行監視、事故和異常狀況實時監測及反應。采油廠及水電大隊生產及管理人員、主管生產的領導可以實時在線掌握電網的運行狀況，包括全網負荷、異常報警、事故報警及性質等；

3.2配電線路的監視和配電自動化。實時檢測線路的運行狀況，當發生異常狀況時及時報警，發生故障時，利用安裝的FUT、智能開關快速切斷和隔離故障，減少停電范圍和時間，并實施故障定位。

3.3孤島配電網電能量采集、整理、分析和輸出。通過安裝在變電站線路的多功能電度表及抄表終端，實現對出口計量表不經過電力公司直接上傳至采油廠配電主站，減少了不必要的中間環節和管理費用；安裝在高壓線路轉供電處的高壓計量和各種低壓計量可以一并在配電主站中進行接入、處理，并可以需要的格式轉發至采油廠源頭數據庫及其他應用系統；

4、結束語

孤島采油廠智能化配電網平臺的建立，有效提高了供電可靠性，對配電網的運行實時監測，達到快速排除線路故障，降低運行費用，減少勞動強度的目的。系統配備主站遙控、寬限電能計量裝置，有效提升了采油廠配電網管理水平，并取得了顯著的經濟效益與社會效益。