簡化配網自動化操作電源改造的方案

徐輝煌，徐 華，徐 玲，方軍城

（1.淳安縣電力實業有限公司，浙江 杭州311700；2.浙江陽光聯合會計師事務所，浙江 杭州311700）

國家電網有限公司將原本用于變電領域的自動化技術推廣至配網，實現配網自動化，從而擴大了從供電到配電的自動化范圍從而提高供電的可靠性。要全面實現配網自動化，就難以避免地要對現有已投運設備進行改造。本文針對目前配網自動化改造中操作電源改造部分，提出和實施了新的改造思路，從技術角度為配網自動化改造提供不同方案，可以為實施配網自動化改造設計及施工提供參考。

1 背景

環網柜配網自動化具體是將環網柜的相關數字量或者模擬量傳輸給現場的配網自動化設備（DTU），經過數據處理統一成數字量利用光纜通信上傳給后臺主站，實時監測10 kV 環網柜的運行情況，從而實現主站對配電線路的“三遙”（遙控、遙測、遙信）功能，以達到提高供電可靠性的目的。通過配網自動化改造后，具體是實現主站對環網柜（配網中主要開關設備）的“三遙”，即：“遙信”將環網柜的斷路器、負荷開關位置信號、接地刀閘位置信號等位置信號上傳至主站；“遙測”將環網柜所帶線路的電壓、電流及操作電源，充電電源等測量數據上傳至主站；“遙控”即主站對環網柜的分合閘操作控制，從而實現主站對其所接線路的控制。操作電源的運行參數是主站判斷環網柜故障的必要條件，因此也需要上傳至主站。

2 原改造方案的弊端

配網自動化屏柜依據標準化設計所帶操作電源輸出均為DC 48 V，與已運行環網柜的操作電源并不統一，在不改變電源的情況下只能采用改變操作電源后端負載電源的方式更換操作機構，來實現操作電源的統一。

經過數個開關站和環網柜的改造實施中發現，環網柜的操作機構沒有統一性，無法實現批量的采購及更換。從而需要原環網柜廠家的供貨及技術支持，并且在停電進行環網柜操作機構更換時，需要解體高壓柜，工作量大致使停電時間延長，降低了供電可靠性，在前期配網自動化改造過程中，這種方式的改造技術極大的受限于環網柜原廠家，而且有的環網柜投運時間較長，廠家的設備也不斷更新換代，一時也難以提供，這樣的情況嚴重影響了配網自動化改造的效率。

3 簡化改造方案的實施

經過和運行單位的溝通，出具了通過對配網自動化屏柜提供的DC 48 V 操作電源進行逆變的方式統一操作電源完成操作電源的改造的方案。經過多方探討，選擇一開關站作為試點進行改造實施。在該開關站進行配網自動化準備準備階段，進行了現場勘查，量取運行環網柜的操作電源，進行DC/AC和DC/DC 逆變器的選型，確定逆變器的安裝位置等。得利于逆變器技術成熟，廠家眾多，供貨周期短，很快就組織進行了試點開關站的配網自動化改造。實施過程中，斷開環網柜的操作總電源，將逆變器安裝至配網自動化屏柜內，將DC 48 V 接入逆變器的輸入端，將其輸出端接入至操作總電源，即可實現操作電源的改造。

為了實現遠端主站檢測逆變器運行狀態，在逆變器輸出側接入一個中間繼電器，將其輔助觸點狀態量信號（后端有正常電壓時閉合，后端異常則斷開）傳輸給主站，如圖1 所示。本次的環網柜配網自動化改造實施，由原來的6 h 停電縮短至1 h 內完成。而且省去了與環網柜設備廠家的溝通和前期準備工作，節約了時間和資源。同時也消除了因解體環網柜進行操作機構的更換而帶來不確性的風險因素。

圖1 配網自動化系統簡要框圖

結合這次有效地操作電源改造技術，通過不同的工程勘察，確定各個環網柜的原操作電源參數后，進行逆變器的選型和數量統計，可以進行批量采購和備貨。減少配網自動化改造工程中的制約因素，加快了配網自動化改造的進程，提高了生產效率。

4 結束語

通過采用新的改造方案進行配網自動化操作電源改造技術的實施，確定這種改造方案在技術上是切實可行的。利用這一技術措施在實現功能的前提下，有效避免了對已投運環網柜的解體改造，而帶來的不確定性風險。為配網自動化改造工程的實施提供可參考技術方案，為用于改造的配網自動化設備升級提供依據。

由此可見，在改造工程中，全面了解所有相關設備的運行情況，采集已投運設備參數，重點分析新增設備和原設備之間的兼容性問題。

配電系統正在逐步實現智能化，專業知識體系也在不斷跨越不同領域進行組合，迫使不同屬性設備的融合。改造相關工程的施工方和設計方及設備供應方在建設方的組織下，進行及時而全面地技術溝通，不斷優化設計及施工方案，這樣可以有效節約社會資源從而提高生產生產效率。