羅 興，周冬旭

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司南京供電公司，江蘇 南京 210019)

0 引言

智能配電網(wǎng)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基石。智能配電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)工程包括：配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)和改造，配電自動(dòng)化試點(diǎn)和實(shí)用化，相關(guān)信息孤島的關(guān)聯(lián)和整合，分布電源的接入與控制，以及配用電系統(tǒng)的互動(dòng)應(yīng)用等。

南京供電公司于2012年1月完成了一期配電自動(dòng)化試點(diǎn)和實(shí)用化驗(yàn)收，并正式投入使用。截至2014年底，南京供電公司已完成配電自動(dòng)化三期建設(shè)，整體運(yùn)行情況良好。但是，隨著配電自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)度的加快，線路覆蓋率的不斷提高，如何充分發(fā)揮配電自動(dòng)化建設(shè)工程的投資效益，已成為當(dāng)前面臨的一個(gè)非常迫切的任務(wù)；同時(shí)也對(duì)進(jìn)一步規(guī)范配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，加強(qiáng)運(yùn)維管理以及做好相關(guān)功能實(shí)用化工作提出了更高的要求。

1 國(guó)內(nèi)外配電自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外配電自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)狀

配電自動(dòng)化的核心在于提高供電可靠性，減少停電時(shí)間，改善對(duì)客戶的服務(wù)質(zhì)量，增加用戶的滿意度。

(1) 美國(guó)配電自動(dòng)化發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段。第3階段從20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)始，在該階段，以配電管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化為主要內(nèi)容的綜合自動(dòng)化成為配電自動(dòng)化的發(fā)展應(yīng)用方向。第4階段從2004年開(kāi)始，該階段研究高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，主要是解決在分布式電源大量接入情況下的配電自動(dòng)化建設(shè)。由于美國(guó)社會(huì)發(fā)展水平較高，配電網(wǎng)管理水平較好，對(duì)供電可靠性要求較高且效應(yīng)十分明顯，同時(shí)設(shè)備質(zhì)量水平較高，因此可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。

(2) 德國(guó)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，電力系統(tǒng)供電可靠性已經(jīng)達(dá)到很高的水平，客觀上對(duì)配電自動(dòng)化的需求較少，因此在建設(shè)配電自動(dòng)化過(guò)程中，德國(guó)一些配電公司從實(shí)際需要出發(fā)，通常采用的建設(shè)方式為：在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成熟區(qū)域，經(jīng)過(guò)站點(diǎn)優(yōu)化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，在網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能，以較少的投資換取恢復(fù)供電時(shí)間的較大幅度減少。在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定后，在局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)施應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，這對(duì)德國(guó)配網(wǎng)比較有利。

(3) 日本配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能少而精，中壓配網(wǎng)普遍采用電力載波通信技術(shù)。日本與歐美國(guó)家有所不同，其供電半徑小，可靠性要求高，環(huán)網(wǎng)供電方式比較多，變電站內(nèi)多采用具有2，3次重合閘功能的重合斷路器；并在變電站設(shè)有短路故障指示器，根據(jù)短路電流的大小，推算出故障距離，實(shí)現(xiàn)故障隔離。

1.2 國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)狀

我國(guó)配電自動(dòng)化建設(shè)起步較晚，但是隨著社會(huì)用電可靠性要求的不斷提高，以及公司各個(gè)層面的高度重視，大量人力、物力和新技術(shù)、新設(shè)備的投入，配電自動(dòng)化建設(shè)得到了跨越式發(fā)展。

(1) 2012年，成都供電公司實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)控制范圍最廣、線路條數(shù)最多的集中式饋線自動(dòng)化(DA)功能。成都市主城區(qū)(共193 km2)372條線路全部投運(yùn)DA功能，其中核心區(qū)(共13 km2)168條線路實(shí)現(xiàn)了DA全閉環(huán)控制運(yùn)行模式。

(2) 天津城南供電公司配電自動(dòng)化覆蓋線路開(kāi)關(guān)遙控操作均遵循“能遙必遙”的原則，并且對(duì)轄區(qū)內(nèi)29條配電自動(dòng)化線路部署了全自動(dòng)DA，其余配電自動(dòng)化線路均采用半自動(dòng)方式運(yùn)行。通過(guò)對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的深入應(yīng)用，示范區(qū)用戶平均故障停電時(shí)間由2011年的18.9 m in縮短到2013年的4.97 m in。

(3) 佛山供電局配電自動(dòng)化采用就地控制模式，結(jié)合佛山配網(wǎng)實(shí)際情況，站外配電終端投保護(hù)及重合閘功能，利用時(shí)限與站內(nèi)保護(hù)配合，完成了故障區(qū)域的自動(dòng)隔離和非故障區(qū)域的快速恢復(fù)送電。其判斷邏輯簡(jiǎn)單實(shí)用，在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的情況下實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用；同時(shí)通過(guò)其故障自動(dòng)研判系統(tǒng)，已基本實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)故障處理、通知過(guò)程的全自動(dòng)化。

(4) 南京供電公司將在2015年底前完成剩余300多條A+區(qū)域以及200多條A區(qū)域線路的配電自動(dòng)化改造，并在2016年實(shí)現(xiàn)主城6區(qū)配電自動(dòng)化的全覆蓋。

2 配電自動(dòng)化建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 明確配電自動(dòng)化建設(shè)原則

國(guó)家電網(wǎng)公司配電自動(dòng)化規(guī)劃設(shè)計(jì)遵循“經(jīng)濟(jì)實(shí)用、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、差異區(qū)分、資源共享、建改同步”的原則。

南方電網(wǎng)公司對(duì)配電自動(dòng)化建設(shè)無(wú)統(tǒng)一規(guī)范的要求，典型的佛山配電自動(dòng)化建設(shè)模式是按照“簡(jiǎn)單、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)”的原則進(jìn)行的。由于南方電網(wǎng)公司的建設(shè)模式投資小、技術(shù)成熟，在建設(shè)初期容易取得成效；但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在持續(xù)提升供電可靠性、實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)智能化管理以及應(yīng)對(duì)分布式電源大量接入帶來(lái)的挑戰(zhàn)等方面，還是國(guó)家電網(wǎng)公司按照區(qū)域、重要性進(jìn)行針對(duì)性建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)能夠更好地適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的需要。

2.2 加強(qiáng)配電自動(dòng)化運(yùn)行管理

佛山、上海、杭州等供電公司配網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度非常高，可以直接向用戶發(fā)送停電通知短信。但目前南京供電公司的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在準(zhǔn)確性、一致性方面還存在一定的差距，需要結(jié)合經(jīng)營(yíng)、配電及調(diào)度數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)清理進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)應(yīng)用功能的拓展提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

此外，分析南京供電公司2014年8，9月份的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，其終端在線率已經(jīng)接近99 %，而遙控使用率、遙控成功率、遙信動(dòng)作正確率以及DA動(dòng)作次數(shù)等指標(biāo)相比部分先進(jìn)城市偏低，需要切實(shí)采取措施，納入常態(tài)化管理，進(jìn)一步提高相關(guān)配電自動(dòng)化設(shè)備的質(zhì)量和應(yīng)用相關(guān)運(yùn)行指標(biāo)。

2.3 超前規(guī)劃配電自動(dòng)化建設(shè)

中國(guó)工程院余貽鑫院士在2014-08-20的“第五屆配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用論壇”上指出：“在配電自動(dòng)化的研究中計(jì)及分布式電源大量接入刻不容緩”。美國(guó)電力科學(xué)研究院(EPRI)在其“智能電網(wǎng)體系”研究報(bào)告中提出了高級(jí)配電自動(dòng)化(ADA)的概念。該報(bào)告將“高級(jí)配電自動(dòng)化”定義為“配電網(wǎng)革命性的管理與控制方法”，它將實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的全面控制與自動(dòng)化，并對(duì)分布式電源(DER)進(jìn)行集成，使系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。

3 對(duì)策及建議

3.1 優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)模式

目前南京供電公司饋線自動(dòng)化處理模式仍存在以下問(wèn)題：

(1) 故障處理策略只判斷拓?fù)?，不區(qū)分配電網(wǎng)的接線模式，不利于發(fā)揮各種典型接線模式的優(yōu)勢(shì)；

(2) 存在多種接線和轉(zhuǎn)供方式(南京配網(wǎng)部分線路的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)達(dá)到了6個(gè))，導(dǎo)致全自動(dòng)DA處理策略復(fù)雜；

(3) 在配電自動(dòng)化沒(méi)有覆蓋的區(qū)域，還需要人工進(jìn)行故障隔離和恢復(fù)供電；而為了確保操作的安全性和可靠性，也需要固定的處理方案。

建議在分析梳理南京配網(wǎng)典型接線方式的基礎(chǔ)上，優(yōu)選簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行方式作為網(wǎng)架的主要運(yùn)行方式，以簡(jiǎn)化網(wǎng)架運(yùn)行的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的規(guī)范化、模式化接線。系統(tǒng)拓?fù)湟?guī)范、簡(jiǎn)化，不僅可以提高配電自動(dòng)化的運(yùn)算速度和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞募m錯(cuò)能力，而且還為配網(wǎng)故障的模式化處理創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)各種典型接線配電網(wǎng)在主干線或者電源點(diǎn)發(fā)生故障后的模式化故障處理。這些配電網(wǎng)包括輻射狀網(wǎng)、手拉手環(huán)狀網(wǎng)、多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)、多供一備網(wǎng)、互為備用網(wǎng)、4×6接線網(wǎng)、雙射網(wǎng)、對(duì)射網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)。通過(guò)模式化故障處理，可充分發(fā)揮模式化接線網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。

3.2 加強(qiáng)配電自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)維與分析

(1) 嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)維制度和消缺流程。明確配電自動(dòng)化運(yùn)維職責(zé)分工，并在OMS系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)相關(guān)消缺管理流程；進(jìn)一步落實(shí)運(yùn)維力量，保證運(yùn)維工作流程及缺陷處理流程正常流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)缺陷處理響應(yīng)速度滿足要求，從而確保終端在線率、遙控成功率等實(shí)用化運(yùn)行考核指標(biāo)處于較好水平。

(2) 做好配電自動(dòng)化系統(tǒng)分析評(píng)價(jià)工作。按時(shí)分析配電自動(dòng)化應(yīng)用指標(biāo)情況，并對(duì)配電終端按照不同類型、不同廠家、不同批次等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于出現(xiàn)的批次產(chǎn)品問(wèn)題、家族類缺陷等進(jìn)行重點(diǎn)分析解決。對(duì)于缺陷嚴(yán)重且消缺不力的設(shè)備廠家，后期系統(tǒng)招標(biāo)、建設(shè)時(shí)需要慎重考慮和選擇。

3.3 推進(jìn)配網(wǎng)一、二次設(shè)備運(yùn)維管理一體化

建議配電運(yùn)檢單位在配電自動(dòng)化職責(zé)劃分上實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備一、二次部分的統(tǒng)一運(yùn)維，即負(fù)責(zé)一次設(shè)備運(yùn)維的班組及專職同時(shí)負(fù)責(zé)二次設(shè)備的運(yùn)維管理。配電二次設(shè)備運(yùn)維由設(shè)備運(yùn)檢班組按片區(qū)進(jìn)行管理，理順配電終端投運(yùn)、退役、變更的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)二次終端設(shè)備與一次設(shè)備同步投運(yùn)，將配電自動(dòng)化建設(shè)工作固化在配電網(wǎng)生產(chǎn)建設(shè)中，有效提高配網(wǎng)相關(guān)工作的協(xié)同能力。

3.4 加快配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化應(yīng)用

3.4.1 深化配、用電數(shù)據(jù)信息資源的共享

目前，江蘇省電力公司正在對(duì)用電信息采集系統(tǒng)公變信息的采集進(jìn)行改造，數(shù)據(jù)刷新周期為15 m in，最快約10 m in即可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的準(zhǔn)實(shí)時(shí)上送。如果后期能進(jìn)一步獲取專變的準(zhǔn)實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和營(yíng)銷用電采集系統(tǒng)采集的準(zhǔn)實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)互補(bǔ)，則可展現(xiàn)配電網(wǎng)的完整運(yùn)行方式，為開(kāi)展“基于多源信息融合的配網(wǎng)故障處理”、“智能配電網(wǎng)高效運(yùn)行”提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

3.4.2 拓展多種通信方式的應(yīng)用

以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)技術(shù)光纖通信是目前遙控操作的首選。建議對(duì)因敷設(shè)困難等原因而導(dǎo)致光纖達(dá)不到的站點(diǎn)，綜合采用無(wú)線公網(wǎng)等通信方式實(shí)現(xiàn)搖控操作。

3.4.3 完善饋線自動(dòng)化功能

建議進(jìn)一步完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)饋線自動(dòng)化功能，具體包括如下功能：

(1) 單重、多重故障準(zhǔn)確定位，自動(dòng)生成故障隔離和健全區(qū)域恢復(fù)供電策略；

(2) 對(duì)于多供電途徑配電網(wǎng)，可以根據(jù)負(fù)荷分布和電流極限約束優(yōu)選健全區(qū)域恢復(fù)供電策略，包括區(qū)域負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑、區(qū)域負(fù)荷自動(dòng)分解轉(zhuǎn)供以及最小甩負(fù)荷供電恢復(fù)等；

(3) 對(duì)于故障信息漏報(bào)等非健全故障信息的情況，故障定位應(yīng)具有一定的容錯(cuò)性；

(4) 對(duì)于開(kāi)關(guān)拒動(dòng)的情況，故障處理策略能夠自適應(yīng)進(jìn)行調(diào)整；

(5) 在生成故障處理策略時(shí)，應(yīng)綜合考慮檢修、保電、禁止操作等多種因素；

(6) 當(dāng)故障修復(fù)后，可自動(dòng)生成返回正常運(yùn)行方式的開(kāi)關(guān)操作策略。

3.5 開(kāi)展高級(jí)配電自動(dòng)化功能研究與試點(diǎn)

在深刻理解高級(jí)配電自動(dòng)化內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，建議結(jié)合配電自動(dòng)化三、四期以及相關(guān)科技項(xiàng)目，開(kāi)展高級(jí)配電自動(dòng)化功能的研究與試點(diǎn)應(yīng)用工作。包括：開(kāi)展配電網(wǎng)“大數(shù)據(jù)”分析；開(kāi)展智能分布式與集中式饋線自動(dòng)化協(xié)調(diào)試點(diǎn)；研究考慮分布式電源大量接入的配電自動(dòng)化系統(tǒng)；開(kāi)展配電網(wǎng)快速仿真與模擬技術(shù)研究。

4 結(jié)束語(yǔ)

配電自動(dòng)化作為“一流配電網(wǎng)”建設(shè)的重要組成部分，在提高供電可靠性方面具有非常重要的作用。為更好地發(fā)揮配電自動(dòng)化投資建設(shè)的效益，及時(shí)發(fā)現(xiàn)目前配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用工作中存在的問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)，需要重點(diǎn)圍繞配電自動(dòng)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完善和運(yùn)行指標(biāo)的提升，推進(jìn)集中式饋線自動(dòng)化應(yīng)用以及開(kāi)展高級(jí)配電自動(dòng)化功能研究等工作，進(jìn)一步規(guī)范和優(yōu)化配電自動(dòng)化系統(tǒng)的全生命周期管理，以更好地支撐電網(wǎng)企業(yè)的各項(xiàng)配網(wǎng)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。

1 黃漢棠．地區(qū)配電自動(dòng)化最佳實(shí)踐模式[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2011．

2 徐丙垠，李天友，薛永瑞．智能配電網(wǎng)與配電自動(dòng)化[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(17)：38-42．

3 沈冰冰，吳 琳，王 鵬．配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用成效分析[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36(18)：27-32．

4 劉 東．智能配電網(wǎng)的特征及實(shí)施基礎(chǔ)分析[J]．電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)，2011，26(1)：82-85．

5 徐丙垠，李天友．配電自動(dòng)化若干問(wèn)題的探討[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34(9)：81-86．