配網自動化設計的難點及改進

雷越團

（江門市大光明電力設計有限公司）

配網自動化設計的難點及改進

雷越團

（江門市大光明電力設計有限公司）

配電自動化系統的設計是一項綜合工程，要建設成為功能完善、實用高效的配電自動化及配電管理系統，需要分區域、分階段、分步驟實施，必須做長遠的總體設計，分期逐步實現才能實現較好的建設效果。同時要得到符合標準、具有良好可擴充性的配網自動化設計方案，還要根據本地區的配電網現狀及將來對配電網自動化運行的需求進行研究和預估，才能真正達到系統先進、投資少、效率高、穩定和可靠運行的設計目的。

配網自動化系統；設計難點；改進措施

1 配網自動化概述

配網自動化系統的建設是一項大型綜合工程，需要分區域、分階段、分步驟實施，配網自動化系統的監控管理范圍和應用功能需要隨著建設項目開展逐漸擴充。新會區作為江門配網自動化建設第二階段的試點，在會城區域內選擇一些條件較好，符合“2-1”環網供電要求，具備轉供電能力的線路作為試點線路，按照“三遙”的要求進行線路的升級改造，以符合實施配網自動化的要求，達到投資省、系統效率高、系統更加穩定和可靠的目標。

為滿足通信功能穩定、可靠、經濟等要求，本期三遙通信系統采用敷設光纜，建立光纖自愈網的方式（見圖1）。

2 配網自動化設計方案

在新會地區實施的配網自動化改造項目是10kV針織線和10kV桂中甲線組成一條架空線路和電纜線路混合的“手拉手”環網供電回路。根據本地區試點線路實際運行情況，此次配網自動化試點工作如下：

配網自動化系統饋線自動化采用分布式智能控制方式，光纖通信。要求主站系統對電房開關實現“三遙”功能（遙測、遙信、遙控），同時也能通過主站對電房FTU控制器進行遙調（讀寫DTU參數）。接入并上傳電房的其它信號。

圖1

在安懷坊5#電房、德漢街7#電房、龍昌南路12號電房、振興三路5#電房將進出線高壓柜更換為斷路器柜，實施配網自動化“三遙”功能，并配合饋線自動化的分布式智能控制方案；配網饋線自動化“三遙”功能通過埋設光纖增加光通信設備的通信方式實現與區域主站通信，加裝配網自動化終端DTU實現對電房進出線柜電流、電壓、零序電流、零序電壓、有功功率、無功功率等電量的測量和記錄，及對斷路器開關的測量、保護、控制等功能，包括自動確定故障位置，隔離故障區段，恢復非故障段的供電。同時在光纜鋪設的基礎上加裝光端機設備實現區域主站系統對電房斷路器開關“三遙”功能。該方式經濟、靈活、有效，綜合檢測電壓和電流，開關動作次數少、處理時間短。

3 通信光纜架設方案

本期沿10kV針織線和10kV桂中甲線架設一條48芯管道光纜線路，光纜在岡州站、桂園站和所選的四個三遙點電房成端。該光纜作為配電網骨干通信網，采用跳纖的方式接入電力主干光纖網，全部采用工業以太網組網，組網帶寬為GE。通信設備配置方面，在調度端和四個三遙點各配置一套光設備，與DTU設備同屏安裝，設備具備業務接口，如：RS485、RS232、以太網等等。配網光纖路由圖如圖2。

圖2

配網自動化系統信息傳輸的過程：故障指示儀將其采集的電流信號和故障信號就地數字化，通過短距離光纖通訊或無線通訊通道，以標準通訊協議傳輸給通訊終端，通訊終端再將采集到的開關狀態和接受到的故障指示器信息打包，通過配電光纖網上傳至監控后臺或調度中心，同時，通信終端也接受監控后臺發送過來的遙控指令，通過通信終端對開關設備進行遙控，最終達到“三遙”自動化的效果。

4 設計難點

（1）本文所舉案例所在位置位于城市的中心地段，隨著城市經濟的發展，城市人口不斷膨脹，周邊房地產開發規模不斷擴大，隨著居民生活質量的不斷提高，用電需求持續增長，該區域的電量負荷也在不斷加大，對本地區配電網絡有明顯影響。為了提高配電網絡的可靠性，進行自動化改造是一個很好的途徑，然而受資金、土地、審批等因素的限制，電房并未擴容，電力供需之間的矛盾日益加劇。再加上由于工程項目地點在城區，電房面積小的影響，負荷較重停電困難，高壓柜有新有舊，電氣回路改造困難，給配電網設計工作帶來諸多難題。

（2）光纖網絡建設的最大瓶頸，是敷設光纜路徑走向非常困難，需要實施頂管過路。雖然頂管施工可不阻斷交通，不破壞道路和植被，可以避免開挖施工所帶來的居民生活和交通干擾，以及對環境建筑基礎的破壞影響，但是對施工環境要求很高，大部分施工地點都在居民小區及馬路，對工程范圍圍蔽，施工前的地形勘察等方面需要很高的協調配合性，需要尋找一個地理位置合適，不影響居民日常出行的施工地點非常困難，常常會導致路徑變動，對施工工期有較大的影響。

（3）配網自動化廠家產品五花八門，技術水平有高有低，功能效果不一。盡管行業整體呈現一個顯而易見的上升趨勢，我國配網自動化廠家數量較多，規模較小，技術落后、競爭同質化也是明顯的缺陷，與發達國家的產品有很大差距。一些設計人員對配網自動化不熟悉，大大限制了水平的提高，而許多核心技術上也并沒有真正獨立，而如果依靠設備進口，成本顯然難以下降。

5 設計改進及展望

5.1 規劃思路和政策落實

隨著社會的發展和電力企業體制改革的推進，供電企業承擔的社會責任會越來越大，既要保證本系統配電網絡的安全高效可靠，又要考慮用電客戶的需求與體驗，要站在群眾的角度考慮問題，努力做到能不停電就不停電，把停電的時間壓縮至最短，這是配網自動化的最終目標。為此，供電企業要不斷分析電網的運行狀態，合理分配電網負荷，提出最優的配電自動化組網方案，按照狀態估計、潮流計算、最優潮流控制來對系統進行優化，在保證可靠性的同時提高系統的經濟性。配網要在運行中提高經濟效益，還應當優化系統的網絡結構，盡量保證自動化設備“不誤動，不據動”，防止因系統設備故障產生事故，導致巨大的經濟損失。

5.2 信息一體化配電網絡

信息一體化是未來社會的發展趨勢，配電網不是一個單獨的部分，而是電力系統的一個重要的組成部分。在未來的發展中，配電網絡要更多的考慮電力系統這個整體的重要信息，而不是單單關注配電網區域的信息。信息一體化的配網自動化網系統需要滿足配電網絡三遙信息實時傳送至調度端，滿足國際電工信息傳輸標準，實現智能化的配電系統，完善電力設備的二次網絡安全方案。

5.3 多種模式通信方式

根據配電網絡的復雜程度、用戶的負荷分布情況，可以分別采用光纜和無線公網的通信模式，利用光纖以太網、光纖雙環自愈及移動通信GPRS的無線業務組織多層次的混合式通信方式，達到按需配置，控制合理投資的目的。用戶可以因地制宜，采用遠程終端來對配網自動化應用設計進行智能監控。并且能快速準確地排出配電網的故障，迅速隔離區域，實現非故障短段自動恢復送電，減少停電造成的損失。

5.4 選擇技術可靠的自動化設備

對負荷較重的地區，可根據地區的人口、居住、空間、環境等進行安裝和布置，采用簡單靈活的布置形式，應用環網開閉所、開關柜的自動化等方式，來應對城市繁華區域或者用戶集中區域出現的配電網自動化的布設難點問題。嚴格按照國家招投標有關規定開展設備采購招投標流程，對配網自動化中的硬件設施采購要根據國家相關標準與行業規范的技術要求進行采購，同時也要對配網自動化的生產企業進行摸底調研，適當選擇研發實力強，產品技術水平較高，售后服務優良的供應商，保證配網自動化設備的質量，杜絕品質低下的產品設備進入配電網絡，以保證整個配網自動化網絡運行的可靠性。

6 總結

為全面提升江門地區配電網絡的運行管理水平和自動化水平，提高供電可靠性，近幾年在江門各個區域做了配網自動化試點規劃，目的是實現配網線路故障的快速定位與故障點切除，保證供電線路運行的可靠性，減少停電時間。

[1]龔靜.配電網綜合自動化技術（第2版）機械工業出版社，2014，8.

[2]許克明，熊煒.配電網自動化系統.重慶大學出版社，2007，8.

[3]《縣城配電網自動化技術導則》（DLT 390-2010）.

[4]中國南方電網公司110kV及以下配電網規劃指導原則.中國南方電網公司，2011，1.

[5]江門新會區2009～2015年城市中低壓配電網規劃.江門供電局，2009，1.

TM76

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1004-7344（2016）30-0099-02

2016-10-7