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(tǒng)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(tǒng)，需要分區(qū)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(qū)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(tǒng)先進、投資少、效率高、穩(wěn)定和可靠運行的設計目的。

配網自動化系統(tǒng)；設計難點；改進措施

1 配網自動化概述

配網自動化系統(tǒng)的建設是一項大型綜合工程，需要分區(qū)域、分階段、分步驟實施，配網自動化系統(tǒng)的監(jiān)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(qū)作為江門配網自動化建設第二階段的試點，在會城區(qū)域內選擇一些條件較好，符合“2-1”環(huán)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(tǒng)效率高、系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠的目標。

為滿足通信功能穩(wěn)定、可靠、經濟等要求，本期三遙通信系統(tǒng)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(qū)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(huán)網供電回路。根據本地區(qū)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(tǒng)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(tǒng)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(qū)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(qū)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(qū)域主站系統(tǒng)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(yè)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(yè)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(tǒng)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(xié)議傳輸給通訊終端，通訊終端再將采集到的開關狀態(tài)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(jiān)控后臺或調度中心，同時，通信終端也接受監(jiān)控后臺發(fā)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(fā)展，城市人口不斷膨脹，周邊房地產開發(fā)規(guī)模不斷擴大，隨著居民生活質量的不斷提高，用電需求持續(xù)增長，該區(qū)域的電量負荷也在不斷加大，對本地區(qū)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(qū)，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(huán)境建筑基礎的破壞影響，但是對施工環(huán)境要求很高，大部分施工地點都在居民小區(qū)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(xié)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(yè)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(guī)模較小，技術落后、競爭同質化也是明顯的缺陷，與發(fā)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(guī)劃思路和政策落實

隨著社會的發(fā)展和電力企業(yè)體制改革的推進，供電企業(yè)承擔的社會責任會越來越大，既要保證本系統(tǒng)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(yè)要不斷分析電網的運行狀態(tài)，合理分配電網負荷，提出最優(yōu)的配電自動化組網方案，按照狀態(tài)估計、潮流計算、最優(yōu)潮流控制來對系統(tǒng)進行優(yōu)化，在保證可靠性的同時提高系統(tǒng)的經濟性。配網要在運行中提高經濟效益，還應當優(yōu)化系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)展趨勢，配電網不是一個單獨的部分，而是電力系統(tǒng)的一個重要的組成部分。在未來的發(fā)展中，配電網絡要更多的考慮電力系統(tǒng)這個整體的重要信息，而不是單單關注配電網區(qū)域的信息。信息一體化的配網自動化網系統(tǒng)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(tǒng)，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(huán)自愈及移動通信GPRS的無線業(yè)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(jiān)控。并且能快速準確地排出配電網的故障，迅速隔離區(qū)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(qū)，可根據地區(qū)的人口、居住、空間、環(huán)境等進行安裝和布置，采用簡單靈活的布置形式，應用環(huán)網開閉所、開關柜的自動化等方式，來應對城市繁華區(qū)域或者用戶集中區(qū)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(guī)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(yè)規(guī)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(yè)進行摸底調研，適當選擇研發(fā)實力強，產品技術水平較高，售后服務優(yōu)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(qū)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(qū)域做了配網自動化試點規(guī)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(yè)出版社，2014，8.

[2]許克明，熊煒.配電網自動化系統(tǒng).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(guī)劃指導原則.中國南方電網公司，2011，1.

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

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1004-7344（2016）30-0099-02

2016-10-7