電網建設中輸變電項目線路改造標準分析

唐智星，何文武

（國網湖南省電力有限公司永州供電分公司，湖南 永州 425000）

在進行輸變電項目自動化建設與改造中，需要基于標準型的建設目標，對城市中網架條件和設備情況良好的區域進行改造，同時對區域中新建的電網項目，積極落實配電自動化、配網一次設備與網架的配套設備建設，逐漸體現試點改造區域的自動化應用價值。同時還要加強對已建區域配電項目的系統集成融合，在調控一體技術的支持下，不斷加強線路改造的效果。下面將以某地區的項目自動化改造進行技術分析，為線路改造提供理論經驗。

1 輸變電項目線路類型標準化

對于我國的電網建設而言，輸電項目線路標準可以分為電纜線路與架空線路兩種，結合電能性質也可以分為直流輸電線路與交流輸電線路，不同的線路類型有著不同的改造要求。同時在電壓等級的差異下，輸電線路也存在配電線路與輸電線路之分，輸電線電壓高于35 kV，有35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、550 kV、1 000 kV交流與+500 kV、+800 kV直流等；在負責分配電能任務的配電線路中，電壓有10 kV、6 kV、380/220 V幾種。一般來說，線路中的輸送容量越大，輸送的距離越遠，對應的電壓就越高，同時對配電設備及自動化的要求也越高，因此在電網建設中進行輸變電項目改造時，需要考慮各試點建設的線路類型，加速配電自動化、信息化的改造進程。

2 標準化輸變電項目自動化建設與改造

在進行輸變電項目自動化建設與改造中，具體改造項目及方案可以參考圖1。

圖1 標準化電網改造項目及方案

2.1 配網一次網架和線路改造

首先，在一次網架改造中，架空線路的改造方式可以選擇“手拉手”的單聯絡連接模式或者多分段三聯絡接線模式。其次，對于電纜的改造而言，一般使用電纜單環網模式，借助開關站或環網柜進行聯絡，在線路分段優化、線路聯絡增加與線路運行調整后，可以確保線路負荷均勻分布，滿足一次網架線路的穩定運行需求。值得關注的是，要對一次網架上的分段點數量及分布位置進行確定，最后形成以“手拉手”環網接線為主的一次網架結構，滿足配電網的改造需要。

2.2 配電自動化主站建設與改造

結合導則的指導建議，要求城市電網在試點階段中，以監測控制系統和配網數據采集的需求滿足為主要目標，及時對饋線自動化、配網模型管理、地區調度自動化系統、配網運行監控、綜合可視化、GIS系統互聯等功能進行建設。同時基于試點應用的基礎，確保營銷MIS系統、95598系統、負荷控制系統的信息共享和交互，進一步對配網中的智能化應用、分析應用、分布式電源、配電仿真等應用的功能進行擴展，實現調控一體化綜合配電管理平臺的建設改造。硬件、軟件需要結合主站功能進行配置，具體的建設系統總體應用架構可以參考圖2。

圖2 系統總體應用架構

2.3 通信系統的建設與改造標準

通過在配電主站端進行通信綜合接入平臺的配置標準后，能實現多種通信方式的統一管理和統一接入。對于統一接入而言，可以對多種通信方式進行融合，能優化接入解決方案，提高配電自動化系統的運行效果，且配電主站的設備往往借助統一的接口規范與通信綜合接入平臺連接。另外，為了實現對配網通信通道、通信設備、重要通信站點的工作狀態監控與管理，需要基于配電主站端條件對配網通信網管系統進行配置，最終實現故障管理、安全管理等功能。值得注意的是，配網通信綜合網管系統的建設使用分層架構體系。

2.4 分布式電源接入試點方案

結合其他區域光伏發電項目的并網或即將并網現狀，同時還有較多的分布式電源或微網并網的項目，需要在電網建設項目的改造中，關注長遠建設效益，積極建設自動化技術支撐的系統，對分布式電源接入配網后的運行數據進行實時動態監控。

2.5 標準化調控一體化建設方案

在調控一體化建設方案中，主要包括調度與控制系統中的技術管理、規劃設計、建設管理、功能規范等方面，內容具體有系統支撐平臺技術的研究、基于全網絡拓撲的智能配網調度 SCADA 及功能研究、配網調度中可視化技術的應用研究等方面，并在做好以上研究后，實現地區調控一體的開放調度管理平臺建設。需要注意的是，在調度落實原有的業務范圍工作時，還需要對負責供電范圍內的線路聯絡開關、變電站、開閉所的各類信息進行監視，且做好站內故障區域的供電。最終在配電自動化系統的建設下，萬能充配網的運行監測、調度指揮與應急事故處理工作融合。

2.6 線路饋線自動化建設方案

結合線路饋線的原理而言，是主站結合各配電終端的故障監測報警，同時參考各類故障信息完成的故障處理程序啟動，可以精準確定故障位置及類型。一般報警形式為打印、聲光和語音等方面，且可以借助網絡動態拓撲著色的方式對故障區段進行體現。在針對線路自動化改造情況和系統功能需要下，城市試點區域的線路饋線自動化建設選擇集中型饋線自動化的方式，具體需要配電線路、設備滿足故障情況下的負荷轉移要求，同時在線路失電后可以進行分、合閘的操作，最后在有效提供保護級電流互感器和一次開關設備具有電動操作機構下，更好地落實線路饋線自動化建設方案。

2.7 信息系統集成整合方案

首先，需要基于統一規劃的前提，對信息交換等集成設備進行建設。同時，需要以配電自動化主站系統功能作為依據，逐漸落實不同應用系統的集成、整合和共享，為配電自動化系統的功能擴展提供良好的分析、管理數據平臺。最后，還要在IEC 61970、61968 標準下，結合公共信息模型CIM對地區中供電企業的統一公共信息模型進行設計并建立配網信息交換總線，在 CIM/ XML 方式進行數據發布支持下，完成GIS系統、生產管理系統、地調 EMS 系統等方面的信息共享和交換。

3 輸變電項目自動化標準改造效益分析

某地區的輸變電項目自動化改造，有著明顯的經濟效益、管理效益和社會效益。以經濟效益進行討論，在對一次設備、網架進行改造后，電網系統的故障可以實現自動判定和隔離，不僅能降低停電時間，也能增強電網運行的質量，在良好的供電可靠性下，可以更好地吸引商業用戶和居民進行供電選擇，預計年增加供電量為1.11 GWh，以售電均價593.56元/MWh計算，可增加65.4萬元售電收入。同時結合配網線損的降低，結合試點區域年230 GWh 的售電量和593.56 元/MWh 的售電均價進行計算，可挽回的年經濟損失高達294萬元，具體的線損率、供電可靠性和其他方面指標的變化，可以參考表1。

表1 改造前后電網各標準指標變化明細

4 結語

綜上所述，新時代的發展不僅帶給電力企業良好的發展機遇，也帶來發展挑戰，在較高的供電壓力和電網運行風險下，如何利用新技術進行電網供配電項目的自動化升級和改造，便成為很多企業需要考慮的問題。基于電網運行的需要，具體需要對配網一次網架和線路、配電自動化主站進行改造，同時調控一體化建設、信息系統集成整合方案進行優化，最后對通信系統的建設、線路饋線自動化建設的方向進行確定，在提高電網運行質量后、提升供電的服務水平，滿足電網企業的發展需要。