3+1配網(wǎng)模式技術特點及實施方案

李慶彪 趙超陽

（新疆電力公司烏魯木齊電業(yè)局，新疆 烏魯木齊 831100）

配網(wǎng)3+1模式是剛剛出現(xiàn)的一種新的配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設方案，這種方案在現(xiàn)有的三層模式基礎上添加一個延伸層，可以增加故障定位的準確度，并且，由于延伸層的特點，其建設成本并不會顯著增加，顯然具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。

1 配網(wǎng)3+1模式相對于三層模式的優(yōu)點

1）配網(wǎng)3+1模式在三層模式上添加了一層一遙點延伸層，加密了故障判斷的指示密度，可以顯著增加定位精度，減少維護人員的工作強度。

2）增強了定位精度，可以顯著減少查找故障的查線時間，便于快速維修故障區(qū)段，以恢復供電，由此可以減少停電時間，提高供電可靠性。

3）通過在配電網(wǎng)終端下接入一遙點設備，實現(xiàn)配網(wǎng)信息的延伸，配網(wǎng)數(shù)據(jù)的完善，可以準確的指示出現(xiàn)故障的饋線的位置，并將該信息上送主站，以便供電部門快速判斷故障位置、快速處理故障。

2 配網(wǎng)3+1模式的技術特點

隨著配電網(wǎng)自動化的實施，現(xiàn)在已經(jīng)有越來越多的配電網(wǎng)自動化方案，可以實現(xiàn)配電網(wǎng)的運行監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng)，具備配電 SCADA （supervisory control and data acquisition）、饋線自動化、電網(wǎng)分析應用及與相關應用系統(tǒng)互連等功能。現(xiàn)有的配電網(wǎng)自動化實施方案還都是傳統(tǒng)的主站+子站（可選）+終端的模式（這里稱之為3層模式），該模式雖然可以實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化的功能，但是由于終端設備價格相對來說較貴，并不適合在每一個開關或線桿之間都進行安裝，而是選擇重要的開關或者環(huán)網(wǎng)柜、開閉所等場合安裝，這樣，配電網(wǎng)終端指示出的故障線路就會比較長，范圍比較大，而據(jù)統(tǒng)計，在線路故障的處理過程中，確定故障位置是最耗費時間的，大約能占到故障處理時間的三分之二，因此，不能精確的判定故障位置，就不利于迅速的判斷故障位置以便進行處理。并且如果在該范圍之內(nèi)有分支線等輻射性線路，并且故障點處于分支線上，會造成主干線路被隔離，擴大了停電范圍。

配網(wǎng)3+1模式的出現(xiàn)，提供一個配電網(wǎng)自動化實施方案，通過該方案，為配電網(wǎng)自動化提供準確的故障定位，以解決傳統(tǒng)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中故障定位范圍過大，需要故障處理人員花費大量時間來確定故障位置的問題，并且對農(nóng)網(wǎng)線路、單電源線路等故障擴大到主干線路處理的問題。

配網(wǎng)3+1模式是由配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)本體和配電網(wǎng)信息的延伸和配電網(wǎng)自動化數(shù)據(jù)的完善兩部分組成。

配網(wǎng)自動化的本體包含3層結構：第一層是配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)（含SCADA/EMS、GIS、DAS等）；第二層是配網(wǎng)子站（管理區(qū)域配網(wǎng)終端、FA）；第三層是饋線自動化終端(FTU、DTU、TTU)。這三層要強調(diào)數(shù)據(jù)的完整、高精度、高可靠性及通信的高可靠性。

配網(wǎng)信息的延伸、配網(wǎng)數(shù)據(jù)的完善（如：重合器線路、故障指示器）。

將傳統(tǒng)的“配網(wǎng)主站-配網(wǎng)子站-配網(wǎng)終端”三層模式，轉變成“配網(wǎng)主站-配網(wǎng)子站-配網(wǎng)終端-一遙點”四層模式。將一遙點（如故障指示器）納入配網(wǎng)自動化，并賦予其新的內(nèi)涵，是一個非常實用的構想。

由于一遙點設備價格相對便宜，可以較多的部署，并且可以部署到輻射線路上，因此可以相對精確的判定故障點的位置，在主干線路發(fā)生故障時，可以將故障點定位在兩根線桿之間，而當分支線、農(nóng)網(wǎng)線路等輻射線路發(fā)生故障時，可以將主干線路與分支線路的開關斷開，從而實現(xiàn)故障隔離，明顯減小斷電范圍。

該實施方案可以將一遙點的數(shù)據(jù)通過通信采集到相近的配電網(wǎng)終端中，通過終端與子站或主站的通信將數(shù)據(jù)上送到主站，從而在主站即可準確判斷故障位置，以方便實施保護動作、隔離故障區(qū)域和非故障區(qū)域恢復供電。

本技術方案采用傳統(tǒng)的配網(wǎng)三層模式接入傳統(tǒng)一遙點設備，實現(xiàn)對故障定位的精確判斷和輻射線路的優(yōu)化處理。本方案具有以下優(yōu)點：

1）可以精確的判定故障位置，最小可以將故障位置定位于線桿之間。

2）性價比高，配電網(wǎng)終端價格相對較高，如果全部采用配電網(wǎng)終端，則價格昂貴且沒有必要，而一遙點設備價格相對便宜，并且可以完成需要的功能，而在配電網(wǎng)終端下接入一遙點設備即可完成故障的精確定位和對輻射線路的優(yōu)化處理，又可以將價格控制在合理的范圍之內(nèi)。

3）改造方便，現(xiàn)在絕大多數(shù)饋線已經(jīng)裝有一遙點設備，加裝配電網(wǎng)自動化終端后可以方便的將一遙點設備接入到配電網(wǎng)自動化終端中，以完成改造。

3 配網(wǎng)3+1模式的具體實施

如圖1所示，線路發(fā)生故障時，配電網(wǎng)終端會根據(jù)采集到的信息，判斷饋線是否有故障，同時會接收到來自一遙點設備的故障信息。

圖1

終端將自身判斷的故障信息和從一遙點收到的故障信息上傳到子站，子站會收到這些故障信息并轉發(fā)到主站。

主站接收到子站轉發(fā)來的終端的故障信息，根據(jù)這些故障信息進行故障定位，可以很方便的定位到兩臺終端之間，并產(chǎn)生保護、隔離動作。

同時主站還根據(jù)一遙點設備的故障信息，將故障定位在兩個一遙點設備之間，大大的縮小了故障定位的范圍，并將故障位置在GIS系統(tǒng)上顯示出來，以便于檢修。

這樣就完成了一次故障處理過程。

配網(wǎng)3+1模式可以以較低的成本，實現(xiàn)故障的精確定位和輻射線路的優(yōu)化處理，并且改造相對方便，實施簡單方便。

圖2

4 結論

本文著重介紹了最近出現(xiàn)的配網(wǎng)3+1模式，及其與傳統(tǒng)3層模式的異同。該模式對故障定位精度高，減少停電時間，可以顯示提高供電可靠性，社會和經(jīng)濟效益顯著。相比傳統(tǒng)的三層模式，其建設成本不會大幅度增加，并且，部分配網(wǎng)線路其一遙點已經(jīng)存在，只需要將其接入新安裝的配網(wǎng)設備，其成本增加幾乎為零，是非常適合大面積推廣使用的。

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