配網(wǎng)低壓拓?fù)鋱D自動(dòng)成圖技術(shù)探討

黃國(guó)政 黃孟哲 鄧瑞麒 易晉 詹一佳

摘要：針對(duì)目前配網(wǎng)低壓拓?fù)鋱D成圖存在的問(wèn)題進(jìn)行探討，提出了通過(guò)對(duì)低壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行拓?fù)渚幪?hào)自動(dòng)生成拓?fù)涞姆椒?，把每臺(tái)開(kāi)關(guān)所處的連接關(guān)系用拓?fù)渚幪?hào)表示出來(lái)，利用開(kāi)關(guān)臺(tái)賬建立其拓?fù)淠Ｐ?，通過(guò)編程展現(xiàn)各供電臺(tái)區(qū)的低壓拓?fù)鋱D。本方法可有效解決配網(wǎng)低壓拓?fù)鋱D成圖和模型維護(hù)困難的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：低壓拓?fù)鋱D;配電網(wǎng);拓?fù)湫ｒ?yàn)

0? ? 引言

隨著我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)的提出，配電網(wǎng)作為需求側(cè)的主體，得到了各級(jí)電網(wǎng)公司的重視，南方電網(wǎng)公司早已部署了智能配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃，2017年廣東電網(wǎng)率先完成了配網(wǎng)中壓部分自動(dòng)化建設(shè)，解決了配網(wǎng)“盲調(diào)”問(wèn)題;2018年開(kāi)始，廣東電網(wǎng)江門(mén)供電局作為試點(diǎn)，開(kāi)始了低壓配電網(wǎng)可視化建設(shè)的探索。我國(guó)低壓配電網(wǎng)普遍存在以下問(wèn)題：無(wú)法獲悉低壓臺(tái)區(qū)線(xiàn)路故障、用戶(hù)停電信息，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)搶修;對(duì)用戶(hù)用電異常及低壓電網(wǎng)運(yùn)行異常無(wú)法預(yù)警，無(wú)法對(duì)潛在故障線(xiàn)路開(kāi)展主動(dòng)運(yùn)維，制約了客戶(hù)滿(mǎn)意度提升;對(duì)低壓臺(tái)區(qū)線(xiàn)損異常無(wú)法在線(xiàn)評(píng)估分析，影響了電費(fèi)回收和經(jīng)濟(jì)效益[1]。低壓配電網(wǎng)可視化建設(shè)首先要解決的問(wèn)題就是低壓拓?fù)鋱D的難題。

面對(duì)海量低壓線(xiàn)路、低壓開(kāi)關(guān)、低壓用戶(hù)和以后的分布式低壓電源，傳統(tǒng)的拓?fù)鋱D人工構(gòu)建的方法無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求，目前，各試點(diǎn)單位普遍采用兩種方法來(lái)自動(dòng)生成拓?fù)鋱D，一種是低壓電網(wǎng)末端感知技術(shù)，另一種是利用臺(tái)賬建立拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)。兩種技術(shù)有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。低壓電網(wǎng)末端感知技術(shù)能實(shí)時(shí)采集各開(kāi)關(guān)和用戶(hù)信息，自動(dòng)生成實(shí)時(shí)的拓?fù)鋱D，但需在低壓電網(wǎng)安裝感應(yīng)裝置來(lái)采集信息，投資和維護(hù)成本較高;利用臺(tái)賬建立拓?fù)潢P(guān)系技術(shù)需要的投資少，不需要加裝采集裝置，但拓?fù)鋱D的實(shí)時(shí)性相對(duì)差一些。本文針對(duì)臺(tái)賬自動(dòng)生成低壓拓?fù)鋱D技術(shù)進(jìn)行探討，介紹處理方法和取得的成果，供各位同行參考和批評(píng)指正。

1? ? 開(kāi)關(guān)拓?fù)潢P(guān)系編號(hào)

隨著配電網(wǎng)智能化工作的不斷推進(jìn)，相關(guān)人員都意識(shí)到配網(wǎng)低壓拓?fù)鋱D是配電網(wǎng)智能化技術(shù)發(fā)展的瓶頸[2]。由于低壓拓?fù)鋱D的數(shù)量較大，采用人工編制的可行性不大，目前，主要通過(guò)兩種方式自動(dòng)生成低壓拓?fù)鋱D：一種是通過(guò)在低壓開(kāi)關(guān)、低壓分支箱、電表箱等處部署感應(yīng)裝置，采集各點(diǎn)的遙測(cè)、遙信量，從而生成低壓拓?fù)鋱D，這種方式投資大、維護(hù)工作量大，很難得到推廣;另一種是通過(guò)獲取低壓電網(wǎng)開(kāi)關(guān)及用戶(hù)臺(tái)賬信息，經(jīng)過(guò)拓?fù)潢P(guān)系處理，自動(dòng)化生成拓?fù)鋱D，這種方式投資少，維護(hù)量小，技術(shù)含量高，已引起不少技術(shù)人員的高度關(guān)注[3]。本成果正是利用低壓電網(wǎng)開(kāi)關(guān)及用戶(hù)臺(tái)賬信息自動(dòng)生成低壓拓?fù)鋱D，通過(guò)對(duì)低壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行拓?fù)渚幪?hào)，用戶(hù)電表關(guān)聯(lián)末端開(kāi)關(guān)這種方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成低壓臺(tái)區(qū)拓?fù)鋱D，單臺(tái)區(qū)可最大容納36臺(tái)開(kāi)關(guān)、5層開(kāi)關(guān)架構(gòu)，可滿(mǎn)足所有臺(tái)區(qū)低壓拓?fù)涞囊?。?為東紅中沙臺(tái)區(qū)的部分開(kāi)關(guān)臺(tái)賬及拓?fù)渚幪?hào)，圖1為自動(dòng)生成的東紅中沙臺(tái)區(qū)低壓拓?fù)鋱D。

開(kāi)關(guān)臺(tái)賬完整性原則：

（1）拓?fù)渚幪?hào)的格式，以“K”開(kāi)頭，后跟十位阿拉伯?dāng)?shù)字，每?jī)晌淮硪粚娱_(kāi)關(guān)，共五層。每層開(kāi)關(guān)編號(hào)取值為“01～99”，下層繼承上層的編號(hào)，本層以下每層全定義為“00”;如4031開(kāi)關(guān)，它處于第一層，且為最先編號(hào)開(kāi)關(guān)，本層取值“01”，以下四層全定義為“00000000”，因此它的編號(hào)為“K0100000000”;同理，#1開(kāi)關(guān)的編號(hào)為“K0101000000”，#2開(kāi)關(guān)的編號(hào)為“K0102000000”等。

（2）定義首層開(kāi)關(guān)層，把最近臺(tái)區(qū)母線(xiàn)的層級(jí)定義為“1”，首層開(kāi)關(guān)編號(hào)必須連續(xù)，且從“01”開(kāi)始。

（3）定義末端開(kāi)關(guān)，把接入用戶(hù)或負(fù)荷的開(kāi)關(guān)定義為末端開(kāi)關(guān)，“末端開(kāi)關(guān)”欄定義為“.T.”，其余開(kāi)關(guān)定義為“.F.”。

2? ? 開(kāi)關(guān)拓?fù)湫ｒ?yàn)

為了保證拓?fù)鋱D的自動(dòng)生成，必須確保開(kāi)關(guān)臺(tái)賬的正確性，因此，在生成拓?fù)鋱D之前，需對(duì)開(kāi)關(guān)臺(tái)賬進(jìn)行拓?fù)湫ｒ?yàn)，校驗(yàn)規(guī)則如下：

（1）開(kāi)關(guān)拓?fù)渚幪?hào)是否滿(mǎn)足“KXXXXXXXXXX”統(tǒng)一規(guī)定的格式，并且在同一層級(jí)按自然數(shù)順序連續(xù)遞增;如第一層開(kāi)關(guān)4031開(kāi)關(guān)編號(hào)為“K0100000000”，4032開(kāi)關(guān)編號(hào)為“K0200000000”，4034開(kāi)關(guān)編號(hào)為“K0300000000”。當(dāng)出現(xiàn)不連續(xù)情況，如4034開(kāi)關(guān)編號(hào)取“K0400000000”時(shí)，校驗(yàn)結(jié)果將不通過(guò)。

（2）支線(xiàn)開(kāi)關(guān)拓?fù)渚幪?hào)是否滿(mǎn)足不斷層要求，如支路：4031開(kāi)關(guān)—#2開(kāi)關(guān)—#11開(kāi)關(guān)—#13開(kāi)關(guān)—#15開(kāi)關(guān)，編號(hào)分別為“K0100000000”—“K0102000000”—“K0102010000”—“K0102010100”—“K0102010101”，如某層出現(xiàn)斷鏈或空，編號(hào)鏈為“K0100000000”—“K0102000000”—“? ”（此處空白）—“K0102010100”—“K0102010101”或“K0100000000”—“K0102000000”—“K0102010100”—“K0102010101”時(shí)，校驗(yàn)結(jié)果將不通過(guò)。

3? ? 拓?fù)鋱D仿真校驗(yàn)

臺(tái)區(qū)的低壓拓?fù)鋱D自動(dòng)生成后，為了驗(yàn)證其連接關(guān)系，本方法設(shè)置了對(duì)臺(tái)區(qū)充電的功能，通過(guò)對(duì)充電后的開(kāi)關(guān)進(jìn)行分合操作，驗(yàn)證其連接關(guān)系的正確性。通過(guò)雙擊變壓器令臺(tái)區(qū)帶電或斷電，再分別雙擊某開(kāi)關(guān)令其分或合，拓?fù)鋱D將展現(xiàn)其操作后臺(tái)區(qū)的帶電狀態(tài)，其中紅色為帶電狀態(tài)，如圖2所示，開(kāi)關(guān)#11分開(kāi)后其所供電的部分不帶電。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

配網(wǎng)低壓拓?fù)鋱D是配電網(wǎng)智能化技術(shù)發(fā)展不可缺少的技術(shù)基礎(chǔ)，由于配網(wǎng)覆蓋面大，低壓拓?fù)鋱D的數(shù)量巨大，低壓拓?fù)鋱D的生成與維護(hù)問(wèn)題一直是制約配網(wǎng)智能化發(fā)展的難點(diǎn)。本文是對(duì)采用開(kāi)關(guān)臺(tái)賬的自動(dòng)生成低壓拓?fù)鋱D技術(shù)探討的總結(jié)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力，已研制了一套軟件，將在江門(mén)配電網(wǎng)部分供電所進(jìn)行試用，并不斷改進(jìn)完善，希望能達(dá)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、投資少、維護(hù)工作量小、能滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的效果，為配電網(wǎng)智能化技術(shù)發(fā)展提供支撐。

[參考文獻(xiàn)]

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[3] 高孟友，徐丙垠，范開(kāi)俊，等.基于實(shí)時(shí)拓?fù)渥R(shí)別的分布式饋線(xiàn)自動(dòng)化控制方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2015，39（9）：127-131.

收稿日期：2019-11-04

作者簡(jiǎn)介：黃國(guó)政（1965—），男，廣東陽(yáng)江人，高級(jí)工程師，從事電力調(diào)度自動(dòng)化工作。