王 翔，彭 茁，鄭國(guó)軍，左 奎

（1.國(guó)網(wǎng)合肥供電公司，安徽 合肥 230000；2.天地電研（北京）科技有限公司，北京 102206）

0 引 言

配電自動(dòng)化系統(tǒng)由主站、子站（可選）、終端以及通信網(wǎng)等組成。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，具備故障處理、分析應(yīng)用以及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能。

1 配電自動(dòng)化建設(shè)情況

1.1 主站建設(shè)情況

配網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)新一代主站OPEN5200系統(tǒng)（國(guó)電南瑞）試運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)良好，具備移動(dòng)、電信以及聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商物聯(lián)網(wǎng)卡接入條件，可實(shí)現(xiàn)與供電服務(wù)指揮平臺(tái)和主網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)OPEN3000（國(guó)電南瑞）等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。巢湖、四縣公司以及包河分部遠(yuǎn)程工作站已建成，且業(yè)務(wù)通道已調(diào)通，具備獨(dú)立應(yīng)用條件。此外，廬陽(yáng)、蜀山以及瑤海分部的人員已接受培訓(xùn)，硬件設(shè)備也正在施工中。主站月平均運(yùn)行率達(dá)到100%，市區(qū)遙信正確動(dòng)作率均在97%以上，但遙控成功率和饋線自動(dòng)化成功率差距較大，整體實(shí)用化程度較低。

1.2 終端建設(shè)情況

目前，合肥地區(qū)（含四縣一市）10/20 kV配電網(wǎng)共接入自動(dòng)化終端5 143臺(tái)，其中包括DTU終端2 032臺(tái)、FTU終端1 269臺(tái)以及故障指示器1 842套。覆蓋線路1 826條，整體覆蓋率為85.19%，其中城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋率為82.99%，另外由于農(nóng)網(wǎng)線路故障指示器使用率較高，因此縣域配自覆蓋率達(dá)到88.37%。此外，整體饋線自動(dòng)化線路投入率為9.8%，其中城區(qū)饋線自動(dòng)化線路投入率為17.11%，而縣域暫未投入饋線自動(dòng)化功能線路。

1.3 通信建設(shè)情況

目前，合肥通信接入網(wǎng)采用光纖和無(wú)線技術(shù)混合組網(wǎng)，光纖通信終端2 036臺(tái)，無(wú)線通信終端3 107臺(tái)，其中三遙DTU終端均采用光纖通信，二遙FTU和故障指示器均采用無(wú)線通信。組網(wǎng)方面，現(xiàn)狀光纖通信組網(wǎng)方式主要采用樹式結(jié)構(gòu)，且部分站點(diǎn)無(wú)雙路由，部分老舊設(shè)備采用GSM無(wú)線網(wǎng)通信。

2 面臨的主要問(wèn)題

2.1 建設(shè)管理方面

2.1.1 配網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃建設(shè)運(yùn)維未形成有效的統(tǒng)籌管控推進(jìn)機(jī)制

在電網(wǎng)規(guī)劃環(huán)節(jié)，配網(wǎng)自動(dòng)化和通信專業(yè)規(guī)劃深度不足，未能深入開展專項(xiàng)規(guī)劃編制，造成思路目標(biāo)不清晰且標(biāo)準(zhǔn)原則不統(tǒng)一。在電網(wǎng)建設(shè)環(huán)節(jié)，各專業(yè)間業(yè)務(wù)融合不足，前期過(guò)多追求配自覆蓋率指標(biāo)，缺乏完整且準(zhǔn)確的需求和系統(tǒng)配合分析，導(dǎo)致配自實(shí)用化程度不高，形成了高投入低回報(bào)的局面，已投運(yùn)配自設(shè)備未能形成區(qū)域規(guī)模效應(yīng)，部分功能未能有效發(fā)揮[1]。

2.1.2 縣域配自規(guī)劃建設(shè)推進(jìn)較為滯后

縣域公司由于缺乏技術(shù)和管理上的有效指導(dǎo)和管控，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的規(guī)范方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等缺乏系統(tǒng)性管控，整體推進(jìn)特別是實(shí)用化應(yīng)用嚴(yán)重滯后，且各縣域間推進(jìn)不平衡。

2.1.3 缺乏配自規(guī)劃建設(shè)運(yùn)維復(fù)合型專業(yè)人才隊(duì)伍

市縣公司對(duì)配自專業(yè)人才的培養(yǎng)缺乏系統(tǒng)性考慮。配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)運(yùn)維管理以運(yùn)檢專業(yè)為主，由于缺乏配自規(guī)劃建設(shè)運(yùn)維復(fù)合型專業(yè)人才隊(duì)伍，造成業(yè)務(wù)能力不能滿足配自發(fā)展需求，因此需要開展跨專業(yè)復(fù)合型人才隊(duì)伍培養(yǎng)。

2.2 技術(shù)設(shè)備方面

2.2.1 一次設(shè)備問(wèn)題

存在一次設(shè)備老舊問(wèn)題、部分已覆蓋自動(dòng)化終端站所一次設(shè)備CT和PT配置不滿足自動(dòng)化要求、高壓柜或環(huán)網(wǎng)箱未配置零序CT以及電操和保護(hù)裝置問(wèn)題等其他問(wèn)題都會(huì)影響配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)用化應(yīng)用。

2.2.2 主站問(wèn)題

目前，新一代主站在前期建設(shè)過(guò)程中存在的存儲(chǔ)空間較小、安防要求不滿足最新要求以及前置服務(wù)器接入容量不足等情況不能完全滿足國(guó)網(wǎng)設(shè)備部關(guān)于新一代配電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化驗(yàn)收細(xì)則的相關(guān)要求。

2.2.3 終端在線率不高

光纖通信主要以星形和樹式結(jié)構(gòu)組網(wǎng)為主，存在一個(gè)站點(diǎn)光纜斷線影響很多站點(diǎn)的問(wèn)題，可靠率相對(duì)不高，而且沒(méi)有雙路由的站點(diǎn)可靠性更低。無(wú)線通信中，二遙終端主要還是采用GSM無(wú)線通信，受外部條件制約，信號(hào)不穩(wěn)定。另外，配自終端廠家眾多，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一，在實(shí)際運(yùn)維過(guò)程中缺陷率較高[2]。

2.2.4 遙控使用率不高

目前，合肥配電自動(dòng)化終端在線率不高，F(xiàn)TU終端暫未使用三遙功能（無(wú)線公網(wǎng)通信），縣域配電自動(dòng)化終端以二遙為主，均限制了遙控功能的大范圍使用。

3 解決對(duì)策

3.1 饋線自動(dòng)化建設(shè)原則與方案

3.1.1 市區(qū)建設(shè)原則

合肥市區(qū)內(nèi)線路優(yōu)先采用集中式饋線自動(dòng)化方式，對(duì)于供電可靠性要求特別高的線路可選用智能分布式，對(duì)于不滿足三遙接入的架空（混合）線路采用就地重合式饋線自動(dòng)化，宜選用自適應(yīng)綜合式模式，且該線路上的所有配電終端均應(yīng)按照同一饋線自動(dòng)化模式進(jìn)行配置。采用智能分布式線路，重要節(jié)點(diǎn)均需配置智能分布式終端，集中式線路上的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)均需配置三遙自動(dòng)化終端，架空（混合）線路如自動(dòng)化設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)全覆蓋，以盡量保證聯(lián)絡(luò)開關(guān)的布點(diǎn)和主干線重要節(jié)點(diǎn)布點(diǎn)為原則。此外，市區(qū)內(nèi)架空（混合）線路，以聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān)以及大分支開關(guān)為主進(jìn)行配電自動(dòng)化覆蓋。

3.1.2 四縣一市建設(shè)原則

以聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān)以及大分支開關(guān)為主進(jìn)行配電自動(dòng)化覆蓋。對(duì)于僅能滿足無(wú)線公網(wǎng)接入需求的線路，采用就地重合式自動(dòng)化，選用自適應(yīng)綜合型模式，配電自動(dòng)化終端為二遙終端[3]。

3.1.3 饋線自動(dòng)化配置方案

圖1 DL-1模式方案示意圖

圖2 DL-2模式方案示意圖

對(duì)于A+類供電區(qū)域或供電可靠性要求特別高的電纜線路，故障處理模式可采用智能分布式。主環(huán)上重要節(jié)點(diǎn)均設(shè)置為智能分布式節(jié)點(diǎn)，如圖1所示。對(duì)于A+、A以及B類供區(qū)電纜線路，故障處理模式可采用集中式。主環(huán)上開閉所、聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)柜以及重要分段環(huán)網(wǎng)柜設(shè)置為“三遙”點(diǎn)，如圖2所示。對(duì)于A類供區(qū)架空線路和B類重要區(qū)域的架空及混合線路，主干線故障處理模式可采用集中式，分支線開關(guān)與保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)故障就地隔離。對(duì)于B類非重要區(qū)域及部分C類供區(qū)的架空線路，故障處理模式可采用就地式。主干線故障采用重合閘自適應(yīng)綜合型，就地自動(dòng)隔離，分支線開關(guān)與保護(hù)配合實(shí)現(xiàn)故障就地隔離。對(duì)于C類部分區(qū)域和D類供區(qū)線路，利用配電線路單相故障定位裝置或遠(yuǎn)傳型故障指示器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配電線路故障區(qū)間的判斷定位。主干線每隔2～3 km在重要分支線路配置故障定位裝置或遠(yuǎn)傳型故障指示器，如圖3所示。

4 終端建設(shè)原則與方案

4.1 終端建設(shè)原則

線路中的關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)設(shè)備配置三遙終端，包含A+、A、B類供區(qū)電纜網(wǎng)中的開閉所、主干聯(lián)絡(luò)以及分段開關(guān)，B類重要區(qū)域的架空網(wǎng)主干聯(lián)絡(luò)和重要分段開關(guān)。一般性節(jié)點(diǎn)配置二遙終端，包含B類供區(qū)及部分C類供區(qū)中的分段環(huán)網(wǎng)柜、分支開關(guān)以及無(wú)聯(lián)絡(luò)的末端站室。C類部分供區(qū)和D類供區(qū)利用故障定位設(shè)備實(shí)現(xiàn)配電線路故障區(qū)間的判斷和定位。對(duì)于易發(fā)生故障的用戶側(cè)，加裝用戶分界開關(guān)。此外，B類供電區(qū)域配電站所和柱上開關(guān)三遙終端的配置比例原則上不超過(guò)30%，C類供電區(qū)域原則上不超過(guò)20%。

4.2 終端建設(shè)方案

對(duì)于已有設(shè)備的改造，合理選擇饋線自動(dòng)化配置方案，選用DTU或FTU實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化功能。開閉所加裝1臺(tái)三遙組屏式DTU，三遙點(diǎn)環(huán)網(wǎng)柜（預(yù)留空間的）加裝三遙型遮蔽立式DTU，沒(méi)有預(yù)留空間的環(huán)網(wǎng)柜或不具備改造的環(huán)網(wǎng)柜宜更換為一二次融合成套環(huán)網(wǎng)柜，另外需改造自動(dòng)化的柱上開關(guān)應(yīng)更換為一二次融合柱上開關(guān)[4]。而對(duì)于新建設(shè)備，則選用一二次融合成套設(shè)備，不再單獨(dú)配置配電終端。另外對(duì)C類部分供區(qū)和D類供區(qū)線路，在每隔2～3 km的主干線和架空分支線路上配置1套故障定位裝置，并在易發(fā)生故障的用戶側(cè)加裝分界斷路器成套設(shè)備。

5 通信建設(shè)原則與方案

5.1 通信建設(shè)原則

配電自動(dòng)化三遙終端所在線路配套通信網(wǎng)絡(luò)通信采用光纖方式或無(wú)線專網(wǎng)方式。其中光纖通信技術(shù)體制采用EPON模式，無(wú)線專網(wǎng)采用4G LTE模式。三遙FTU在基站覆蓋區(qū)域優(yōu)先選擇無(wú)線專網(wǎng)通信方式，新建光纖EPON網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備應(yīng)與已建成的EPON系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)兼容統(tǒng)一。

小區(qū)開閉所總所和公用開閉所主干光纜芯數(shù)不少于48芯，其余開閉所聯(lián)絡(luò)光纜不少于24芯，環(huán)網(wǎng)柜、箱變以及柱上開關(guān)聯(lián)絡(luò)光纜不少于12芯。20 kV及以下電壓等級(jí)的電力設(shè)施，如采用串連方式建設(shè)單路由聯(lián)絡(luò)光纜，應(yīng)保證每個(gè)點(diǎn)使用光纜纖芯不少于4芯。

無(wú)線專網(wǎng)通信時(shí)無(wú)線通信設(shè)備應(yīng)與已建成的無(wú)線專網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)兼容統(tǒng)一，接入已建成無(wú)線專網(wǎng)核心網(wǎng)[5-7]。新建三遙站所按需要配置通信子站OLT設(shè)備或OLT板盤。此外，開閉所和環(huán)網(wǎng)柜通信電源采用配電自動(dòng)化DTU的24 V直流電，箱變和臺(tái)變通信電源采用220 V交流電。如果箱變與環(huán)網(wǎng)柜安裝在一起，配自與通信設(shè)備安裝在同一綜合箱內(nèi)，則通信電源采用配電自動(dòng)化DTU的直流24 V。

圖3 JK-3模式方案示意圖

5.2 通信建設(shè)方案

結(jié)合合肥自動(dòng)化通信網(wǎng)現(xiàn)狀，為了提高三遙通信的可靠性，變電站至三遙配電終端間通信采用EPON組網(wǎng)。逐步優(yōu)化目前合肥地區(qū)的樹形連接，改造為手拉手的組網(wǎng)方式，如圖4所示。

圖4 EPON通信網(wǎng)—雙PON網(wǎng)

6 結(jié) 論

配電自動(dòng)化不僅可以在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行快速診斷和自動(dòng)隔離，以減少故障停電范圍，恢復(fù)非故障段供電，提高供電可靠性，還可以在配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)監(jiān)視配電網(wǎng)的運(yùn)行工況優(yōu)化配電網(wǎng)的運(yùn)行方式，合理控制用電負(fù)荷，改善供電質(zhì)量，從而提高設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。基于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，推進(jìn)了供電服務(wù)指揮中心的搭建進(jìn)程，提高了運(yùn)維搶修效率，打破了生產(chǎn)營(yíng)銷業(yè)務(wù)壁壘。統(tǒng)一調(diào)度搶修服務(wù)資源，各類業(yè)務(wù)在中心形成全閉環(huán)管理，提升了工作效率，同時(shí)減少了人力成本。此外，融合營(yíng)配調(diào)多方數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)具有重要時(shí)段負(fù)荷監(jiān)測(cè)與分析功能的應(yīng)用模塊，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析問(wèn)題較多的區(qū)域、線路以及臺(tái)區(qū)在迎峰度夏（冬）和重要節(jié)假日期間的基礎(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地制定維護(hù)和消缺工作計(jì)劃，化被動(dòng)為主動(dòng)，不僅工作質(zhì)量明顯提高，而且設(shè)備壽命也得到了提升。