探討配電網自動化“三遙”系統的實施方案

蟻舜松

摘要：本文主要研究我國配電網自動化“三遙”系統。筆者通過調查我國配電網自動化現狀，結合我國普遍的供電技術，查閱文獻資料，對現有配電實施方案的可行性進行了深入的分析，明確了其優點及缺點，并提出了“三遙”系統的具體實施方案，為全面提升配電網自動化技術水平提供指導，以使我國配電網各項技術指標更加接近于國際先進水平，增強我國配電網的安全性。

關鍵詞：配電網；自動化；“三遙”系統；實施方案

引言

進入新世紀以來，我國工業建設不斷升級，電力系統作為國家經濟民生的命脈，也得到了前所未有的發展，電網數量不斷增長，給電力系統的安全穩定運行帶來了新的考驗。配電網隨著微電網、電動汽車充電設施的發展逐漸由無源網絡過渡到了有源網絡，以前單向性的配電網也變成了雙向性。在這樣的背景下，配電網絡的自動化變成了主流，由于其切換快、準確的特點，逐漸被應用到了整個配電系統中。其中“三遙”系統是配電網自動化的一種，能夠有效提升配電網絡的監控能力，實現對配電網絡的24小時不間斷的運營監管，對電力系統中出現的故障也能及時做出準確的判斷，以便短時間做出處理。同時，“三遙”系統還能夠對電力資源進行合理的分配，使得配電網有更強的適應能力[1]。

1.配電網自動化的發展歷程

1.1國外發展歷程

國外配電網自動化技術開始較早，大約上世紀四十年代就開始了電網自動化建設。上世紀八十年代中葉，日本全國電網實現了百分之八十以上的饋線自動化，并有百分之七左右的核心電網實現了遠方實時監控，上世紀九十年代末期，日本基本建成了全國范圍內配電網絡自動化的全覆蓋。

美國在配電網自動化系統的研究中走在時代前列，不論是理論方面的建設，還是相關產品的制造，都有了一定的規模。早在上世紀九十年代，美國配電網自動化水平就已經處于一個很高的水平，遠遠領先于一些發展中國家[2]。紐約一家電力公司九十年代初期投入運營的配電網自動化系統代表了當時國際上在此方面的最高水準，能夠同時為一百多萬戶的電力用戶提供電力監測，并對用戶的用電安全進行保護，大概減少了四分之一用戶的用電故障。

美國和日本一直走在配電網自動化發展的前列，歐洲發達國家也不甘落后。雖然沒有日本和美國的大幅度進步，然而通過幾十年的不懈努力，最終實現了自己的配電網自動化建設[3]。

1.2國內發展歷程

上世界八十年代，也就是改革開放初期，我國開始了配電網自動化的研究和建設。剛開始，由于缺乏相關的技術，我國首先在河北石家莊和江蘇南通引進日本贈送的一些配電網自動化設備作為試點。經過十幾年的發展，上世紀九十年代中期，我國開始有了自主化的技術，開始在全國范圍內進行配電網自動化的建設研究[4]。進入新世紀以來，全國配電網自動化規模不斷擴大，以每年新增十個城市實現配電網自動化的速度增長。然而我國發展勢頭雖然很猛，卻還停留在試驗階段，很多城市的配電網自動化只是停留在試點階段，距離投入使用還有一大步要走。

2.配電網自動化與“三遙”系統

關于配電網自動化的定義有很多，現在筆者選取最常用的一種，摘抄如下：配電網自動化系統就是講現代通信技術、現代電子技術、現代計算機技術、現代網絡系統有機結合起來，應用到電力系統中，將配電網中的各種數據，如離線數據、在線數據、用戶數據、電網結構等進行信息綜合，實現配電網的正常有序運行及遠程監控管理的一整套系統。高效的配電網自動化系統能夠提升供電質量并提高供電規模，使得配電網在比較經濟的環境中運行[5]。

所謂的“三遙”系統，簡單來說，就是遙測、遙信、遙控，配電網一旦同時實現這三個功能，就可以再遠程端進行配電網所有數據的實時監控。

3.本文探討配電網建設的基本思路

本文以河北省保定市的配電網自動化為例進行研究。為了找出河北省保定市配電網自動化建設中所存在的問題，并總結我國其他較發達地區在具體建設時的主要步驟及關鍵技術，筆者從實用性的角度提出了進行配電網建設的基本思路[6]。

河北省保定市下游的配電網都是一次網架。考慮到其復雜性及工程量太大，暫時不對其進行徹頭徹尾的改換，只對市區內一些重點的區域，比如供電可靠性要求高的地方、符合改造要求的地方等進行“三遙”自動化方案的建設，個別的線路故障，可采用網絡保護的方法。對其周圍要求較低的地區，可采用“一遙”或者“二遙”故障定位系統，使得“一遙”、“二遙”、“三遙”形成立體式的有機組合，共同組成配電網自動化系統[7]。

4.實施方案

4.1環網模型

要在城區內重點地區實施“三遙”系統，首先要將所有開關由手動改為電動。筆者對實施方案的主要地區進行了實地勘測，發現其大部分適合安裝普通“三遙系統”，然而保定市政府由于其特殊要求，將采用網絡保護的“三遙”系統，因為它能夠實現電力故障的及時預報及隔離[8]。所有“三遙系統的安裝均采用環網模型。

圖1 保定市其他重要地區環網模型

圖2 保定市政府環網模型

電網配置說明：斷路器位于變電站出口位置，負荷出線及主環網采用負荷開關，環網柜開關采用智能控制器進行控制，且兩側有三相電壓互感器。普通“三遙”及網絡保護“三遙”均采用了多路智能終端。

4.2“三遙”功能的實現

對現有的環網站進行一定程度的改造，對開關設備進行自動化的更新，則主環網內可實現網絡保護的饋線自動化方案。每個環網都配置有保護子站，可以通過光纖進行智能終端與保護子站之間的信心及時交換，則監控站能夠在很短時間內找到電力故障發生的地點，從而進行維護[9]。

一旦主環網發生了不可自動修復的故障，則每個主環網的保護子站的信息科發送到主環網，根據此信息，主環網兩側的開關能夠自動跳閘。而這并非說主環網就此中斷，因為聯絡開關可以自動進行故障點的轉移，從另一條路線進行正常的供電，從而保證供電不至于中斷。

5.結論

配電網自動化的實現，不僅要依靠過硬的施工技術，而且要進行早期方案的設計，尤其是“三遙”系統，由于其很復雜，應該本著經濟實用的原則進行準確設計，按照事先設計好的步驟進行分區域分階段實施，以保證系統各部分之間的協調性和兼容性。

參考文獻：

[1]何錦雄，朱廣名，安向陽，李傳健. 茂名供電局配電網自動化技術研究與應用[J]. 廣東電力，2012，09：95-98.

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[5]王振國，岳航. 海勃灣城區配電網自動化系統實施方案探討[J]. 內蒙古電力技術，2004，02：23-25+40.

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