東莞地區(qū)中低壓配電網(wǎng)自動化建設方案

張延泰

（廣東集明電力工程有限公司，廣東 東莞 523071）

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機及網(wǎng)絡技術，將配網(wǎng)實時信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進行集成，構(gòu)成完整的自動化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制和配電管理，集配電自動化與配電生產(chǎn)管理為一體的系統(tǒng)。

配電自動化的單項功能很多，各項功能之間相互聯(lián)系，相互交錯，沒有十分明確的界限，隨著社會對供電可靠性及質(zhì)量要求提高和技術的發(fā)展，配電自動化的功能及具體內(nèi)容也在不斷變化。

建設配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)對： 對加大配電網(wǎng)運行監(jiān)控，收集電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)；快速識別和隔離故障，強化配網(wǎng)故障快速復電工作；加快電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提高 10kV線路轉(zhuǎn)供電能力，滿足非故障區(qū)段轉(zhuǎn)供電的要求，提高供電可靠性等方面意義重大。

通過配配電自動化的建設，可以做到故障快速報告、快速診斷、快速定位、快速隔離、快速修復、快速溝通，全面提升電網(wǎng)運行管理水平，進一步提高客戶滿意度。

1 東莞配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 東莞配電網(wǎng)自動化建設現(xiàn)狀

東莞市位于廣東省中南部，地處東經(jīng)113°31′～114°15′北緯 22°39′～23°09′。東西長約 70.45km，南北寬約46.8km，全市陸地面積2500.42km2。

2011年東莞生產(chǎn)總值（GDP）4735.39億元，東莞市共轄 33個供電分局，供電面積共計2500.42km2。截止 2011底，東莞局共有公用線路3714回，公用線路上具有環(huán)網(wǎng)點的回路數(shù)為 2273回，環(huán)網(wǎng)率為61.20%，自動化覆蓋的回路為637回，自動化覆蓋率為17.15%；各供電分局的自動化覆蓋率參差不齊，其中有2個供電分局的自動化覆蓋率為0，有10個鎮(zhèn)區(qū)的自動化覆蓋率為5%以下。根據(jù)東莞“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃，2013底自動化覆蓋的回路為1353回，自動化覆蓋率為36.43%，2015年達到自動化覆蓋率100%。到2013年，東莞市主要城市配電網(wǎng)城市供電可靠率控制目標應高于99.945%（對用戶平均停電時間不超過4.818h）。

1.2 東莞配電網(wǎng)存在的問題

隨著東莞經(jīng)濟的快速增長, 電力需求屢創(chuàng)新高，由于城建與電力缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，造成了電網(wǎng)建設滯后于城市發(fā)展速度，使得電網(wǎng)規(guī)劃及建設越來越不適應城市發(fā)展的需求，突出反映在如下幾點：

1）現(xiàn)狀東莞市部分供電區(qū)存在高壓電源點不足的問題。電源點建設的相對滯后，造成了 10kV出線間隔緊張、10kV線路供電距離偏長、電壓質(zhì)量下降、供電可靠性降低等一系列問題，制約了負荷的發(fā)展，造成電源點“落不下”、新增負荷“供不起”。

2）部分供電區(qū)中仍存在線路主干導線截面不滿足相關要求。線路線路主干導線截面選擇不規(guī)范，輸電線半徑小, 線路長,存在中段線路截面偏小現(xiàn)象，造成供電線路“配不出”。

3）中壓線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不完善，結(jié)線方式復雜，環(huán)網(wǎng)率低，可轉(zhuǎn)供率低。中壓配電網(wǎng)建設中線路聯(lián)絡水平與電網(wǎng)實際運行中負荷轉(zhuǎn)供互帶能力不匹配，電網(wǎng)無法抵御事故沖擊，使得整個中壓配電網(wǎng)在實際運行中“靠不住”。

4）部分供電區(qū)中還存在少數(shù)線路負載重、主干偏長和配變平均負載重的線路；造成供電質(zhì)量下降，存在電力故障隱患，不能保證供電網(wǎng)絡中的每一段線路、每一個設備都能長期運行在一個最為經(jīng)濟合理的狀態(tài)下，造成供電線路“用不好”。

5）線路上尚存在較多殘舊開關設備、高能耗變壓器, 造成能源大量浪費。

2 東莞地區(qū)供電區(qū)劃分和自動化規(guī)劃范圍

2.1 供電區(qū)劃分和自動化規(guī)劃范圍

按照《中國南方電網(wǎng)公司110kV及以下配電網(wǎng)規(guī)劃指導原則》界定的供電地區(qū)分級及供電區(qū)分類原則，東莞市為一級城市，供電區(qū)分為B、C、D三類。

B類：城市核心區(qū)，行政面積約為22.5km2。

C類：行政面積約為479.8km2。

D類：行政面積約為1963.1km2。

東莞地區(qū)十二五中低壓配電網(wǎng)自動化重點規(guī)劃范圍為 B類和 C 類供電區(qū)，B類供電分區(qū)按“三遙”進行配置，C類供電分區(qū)按“二遙”進行配置。

3 東莞地區(qū)配電網(wǎng)自動化建設方案

根據(jù)東莞供電局《“十二五”中低壓配電網(wǎng)自動化規(guī)劃報告》，東莞配網(wǎng)自動化的建設目標為：

1）東莞配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用“集中采集、分區(qū)應用”建設模式。

2）在市供電局建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、配調(diào)監(jiān)控及系統(tǒng)管理平臺，實現(xiàn)配調(diào)業(yè)務的集中管理。

3）在各分區(qū)供電局設置配電自動化遠程工作站，根據(jù)運行管理權(quán)限，對管轄范圍內(nèi)的配電網(wǎng)進行模型、參數(shù)、圖形等維護工作。

3.1 配網(wǎng)自動化站點選點原則

1）10kV架空線路自動化站點選點原則

（1）每回 10kV線路的架空自動化改造，主干線上自動化開關站點一般為2個，不超過3個，主干線+分支線自動化開關站點不超過 4個（不含10kV線路的聯(lián)絡站點）；每回 10kV架空線路的自動化站點不宜超過8個（自動化開關+故障指示器）；

（2）分支線路加裝自動化開關原則：①線路較長，不少于 2km；②故障較多；③用戶較多，不少3戶；④分支為全電纜，原則上不加裝分界斷路器。

（3）所選站點應具備配網(wǎng)自動化改造條件，具備電動操作機構(gòu)升級改造條件（包括開關整體更換），具備相應通信條件，并滿足自動化設備安裝空間要求。

2）10kV電纜線路自動化站點選點原則

（1）10kV電纜線路的自動化站點優(yōu)先選擇主干線上的電纜分接箱、公用室內(nèi)配電房、10kV開關站。

（2）每回 10kV電纜線路的自動化站點不宜超過6個。

（3）只有進出線電纜的電纜分接箱（1～2年內(nèi)不接入分支負荷）不列入自動化站點改造。

（4）兩個自動化站點之間的聯(lián)絡電纜長度不宜少于300m。

（5）作為自動化站點的電纜分接箱、室內(nèi)配電房或開關站的分支開關均應與進出線開關同期進行配網(wǎng)自動化改造。

（6）所選站點應具備配網(wǎng)自動化改造條件，具備相應通信條件，并滿足自動化設備安裝空間要求。

3.2 配網(wǎng)自動化技術方案

1）全電纜網(wǎng)絡站點以電纜分接箱、室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜為主，按電纜自動化方案進行建設

（1）新建電纜分接箱、室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜，應滿足自動化設備安裝要求，預留 PT間隔，開關和隔離開關的位置觸點和開關故障和異常信號觸點應引至端子排，并配備終端及通信設備安裝位置。

（2）對符合改造條件的現(xiàn)有開關柜，直接加裝電動操作機構(gòu)，A相和C相CT，零序CT，電源PT、配電自動化終端。

2）架空線路網(wǎng)以柱上開關為主，按架空線路自動化方案進行建設

（1）A、B類供電區(qū)10kV架空主干線饋線自動化建設采用電壓-電流型饋線自動化，C類供電區(qū)10kV架空主干線饋線自動化建設宜優(yōu)先采用電壓-電流型饋線自動化，其他供電區(qū) 10kV架空主干線饋線自動化建設宜采用電壓-時間型饋線自動化。

（2）分支開關選用帶具備重合閘功能的分界斷路器。

（3）故障自動定位裝置選用線路型故障指示器（含通信終端）。

（4）設置主干線分段斷路器（配備時限保護），當10kV線路最長路徑（指變電站到最遠10kV用戶的路徑）超過8km時，或主干線用自動化分段開關分段超過3段時，應配置主干線分段斷路器將主干線分為兩段，第二分段發(fā)生故障由主干線分段斷路器自動切除，不會引起變電站出線斷路器跳閘，相當于減少了50%變電站出線斷路器的跳閘，同時縮小了故障引起的停電范圍，保障了上一級線路的正常供電。

3）混合線路網(wǎng)絡（電纜與架空線混合）

（1）若站內(nèi)出口斷路器具備重合閘功能的，則架空電纜混合線路饋線自動化采用架空線路饋線自動化模式。

（2）若站內(nèi)出口斷路器不具有重合閘功能，則架空電纜混合線路饋線自動化采用電纜線路饋線自動化模式。

3.3 終端電源

條件允許時，應優(yōu)選電壓互感器；在無法安裝電壓互感器的情況下，可根據(jù)需要從就近從公用變壓器取電，在最小負荷電流不小于15A的線路首端可考慮采用電流互感器取電方式, 配網(wǎng)通信終端設備電源應與自動化設備電源統(tǒng)一考慮。

3.4 通信方式

實現(xiàn)“三遙”功能的配電自動化站點必須采用通信專網(wǎng)，優(yōu)先采用光纖通信方式，不具備光纜建設條件時可采用載波通信；實現(xiàn)“二遙”功能的配電自動化站點采用無線通信方式，但采用無線公網(wǎng)時需采取相應的安全防護策略。

4 結(jié)論

通過實施配電自動化建設，試點供電區(qū)域內(nèi)故障定位和隔離時間均有了較大幅度的減少，提高了供電可靠性。同時通過實施配電自動化建設，結(jié)束了配電網(wǎng)缺少運行監(jiān)測數(shù)據(jù)、憑借經(jīng)驗進行配網(wǎng)運行管理的落后狀況，為配調(diào)人員快速、準確制定負荷調(diào)整方案和停送電方案提供技術支持。通過配電自動化就地自動或遠方遙控操作實現(xiàn)了故障的自動化隔離，降低了人員現(xiàn)場操作的安全風險。

[1] 趙慶杞，黎明，張化光. 配電自動化的現(xiàn)狀與未來[C].2005電力行業(yè)信息化年會論文集, 2005.

[2] 廣東電網(wǎng)公司“十二五”配電網(wǎng)自動化規(guī)劃技術原則. 2011.9.

[3] 東莞供電局配網(wǎng)自動化技術實施方案. 2011.6.