3+1配網(wǎng)模式技術(shù)特點(diǎn)及實(shí)施方案

李慶彪 趙超陽(yáng)

（新疆電力公司烏魯木齊電業(yè)局，新疆 烏魯木齊 831100）

配網(wǎng)3+1模式是剛剛出現(xiàn)的一種新的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)方案，這種方案在現(xiàn)有的三層模式基礎(chǔ)上添加一個(gè)延伸層，可以增加故障定位的準(zhǔn)確度，并且，由于延伸層的特點(diǎn)，其建設(shè)成本并不會(huì)顯著增加，顯然具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 配網(wǎng)3+1模式相對(duì)于三層模式的優(yōu)點(diǎn)

1）配網(wǎng)3+1模式在三層模式上添加了一層一遙點(diǎn)延伸層，加密了故障判斷的指示密度，可以顯著增加定位精度，減少維護(hù)人員的工作強(qiáng)度。

2）增強(qiáng)了定位精度，可以顯著減少查找故障的查線(xiàn)時(shí)間，便于快速維修故障區(qū)段，以恢復(fù)供電，由此可以減少停電時(shí)間，提高供電可靠性。

3）通過(guò)在配電網(wǎng)終端下接入一遙點(diǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)信息的延伸，配網(wǎng)數(shù)據(jù)的完善，可以準(zhǔn)確的指示出現(xiàn)故障的饋線(xiàn)的位置，并將該信息上送主站，以便供電部門(mén)快速判斷故障位置、快速處理故障。

2 配網(wǎng)3+1模式的技術(shù)特點(diǎn)

隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施，現(xiàn)在已經(jīng)有越來(lái)越多的配電網(wǎng)自動(dòng)化方案，可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，具備配電 SCADA （supervisory control and data acquisition）、饋線(xiàn)自動(dòng)化、電網(wǎng)分析應(yīng)用及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施方案還都是傳統(tǒng)的主站+子站（可選）+終端的模式（這里稱(chēng)之為3層模式），該模式雖然可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的功能，但是由于終端設(shè)備價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)較貴，并不適合在每一個(gè)開(kāi)關(guān)或線(xiàn)桿之間都進(jìn)行安裝，而是選擇重要的開(kāi)關(guān)或者環(huán)網(wǎng)柜、開(kāi)閉所等場(chǎng)合安裝，這樣，配電網(wǎng)終端指示出的故障線(xiàn)路就會(huì)比較長(zhǎng)，范圍比較大，而據(jù)統(tǒng)計(jì)，在線(xiàn)路故障的處理過(guò)程中，確定故障位置是最耗費(fèi)時(shí)間的，大約能占到故障處理時(shí)間的三分之二，因此，不能精確的判定故障位置，就不利于迅速的判斷故障位置以便進(jìn)行處理。并且如果在該范圍之內(nèi)有分支線(xiàn)等輻射性線(xiàn)路，并且故障點(diǎn)處于分支線(xiàn)上，會(huì)造成主干線(xiàn)路被隔離，擴(kuò)大了停電范圍。

配網(wǎng)3+1模式的出現(xiàn)，提供一個(gè)配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施方案，通過(guò)該方案，為配電網(wǎng)自動(dòng)化提供準(zhǔn)確的故障定位，以解決傳統(tǒng)的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中故障定位范圍過(guò)大，需要故障處理人員花費(fèi)大量時(shí)間來(lái)確定故障位置的問(wèn)題，并且對(duì)農(nóng)網(wǎng)線(xiàn)路、單電源線(xiàn)路等故障擴(kuò)大到主干線(xiàn)路處理的問(wèn)題。

配網(wǎng)3+1模式是由配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)本體和配電網(wǎng)信息的延伸和配電網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)的完善兩部分組成。

配網(wǎng)自動(dòng)化的本體包含3層結(jié)構(gòu)：第一層是配網(wǎng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)（含SCADA/EMS、GIS、DAS等）；第二層是配網(wǎng)子站（管理區(qū)域配網(wǎng)終端、FA）；第三層是饋線(xiàn)自動(dòng)化終端(FTU、DTU、TTU)。這三層要強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的完整、高精度、高可靠性及通信的高可靠性。

配網(wǎng)信息的延伸、配網(wǎng)數(shù)據(jù)的完善（如：重合器線(xiàn)路、故障指示器）。

將傳統(tǒng)的“配網(wǎng)主站-配網(wǎng)子站-配網(wǎng)終端”三層模式，轉(zhuǎn)變成“配網(wǎng)主站-配網(wǎng)子站-配網(wǎng)終端-一遙點(diǎn)”四層模式。將一遙點(diǎn)（如故障指示器）納入配網(wǎng)自動(dòng)化，并賦予其新的內(nèi)涵，是一個(gè)非常實(shí)用的構(gòu)想。

由于一遙點(diǎn)設(shè)備價(jià)格相對(duì)便宜，可以較多的部署，并且可以部署到輻射線(xiàn)路上，因此可以相對(duì)精確的判定故障點(diǎn)的位置，在主干線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，可以將故障點(diǎn)定位在兩根線(xiàn)桿之間，而當(dāng)分支線(xiàn)、農(nóng)網(wǎng)線(xiàn)路等輻射線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，可以將主干線(xiàn)路與分支線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)故障隔離，明顯減小斷電范圍。

該實(shí)施方案可以將一遙點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)通信采集到相近的配電網(wǎng)終端中，通過(guò)終端與子站或主站的通信將數(shù)據(jù)上送到主站，從而在主站即可準(zhǔn)確判斷故障位置，以方便實(shí)施保護(hù)動(dòng)作、隔離故障區(qū)域和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

本技術(shù)方案采用傳統(tǒng)的配網(wǎng)三層模式接入傳統(tǒng)一遙點(diǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障定位的精確判斷和輻射線(xiàn)路的優(yōu)化處理。本方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）可以精確的判定故障位置，最小可以將故障位置定位于線(xiàn)桿之間。

2）性?xún)r(jià)比高，配電網(wǎng)終端價(jià)格相對(duì)較高，如果全部采用配電網(wǎng)終端，則價(jià)格昂貴且沒(méi)有必要，而一遙點(diǎn)設(shè)備價(jià)格相對(duì)便宜，并且可以完成需要的功能，而在配電網(wǎng)終端下接入一遙點(diǎn)設(shè)備即可完成故障的精確定位和對(duì)輻射線(xiàn)路的優(yōu)化處理，又可以將價(jià)格控制在合理的范圍之內(nèi)。

3）改造方便，現(xiàn)在絕大多數(shù)饋線(xiàn)已經(jīng)裝有一遙點(diǎn)設(shè)備，加裝配電網(wǎng)自動(dòng)化終端后可以方便的將一遙點(diǎn)設(shè)備接入到配電網(wǎng)自動(dòng)化終端中，以完成改造。

3 配網(wǎng)3+1模式的具體實(shí)施

如圖1所示，線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，配電網(wǎng)終端會(huì)根據(jù)采集到的信息，判斷饋線(xiàn)是否有故障，同時(shí)會(huì)接收到來(lái)自一遙點(diǎn)設(shè)備的故障信息。

圖1

終端將自身判斷的故障信息和從一遙點(diǎn)收到的故障信息上傳到子站，子站會(huì)收到這些故障信息并轉(zhuǎn)發(fā)到主站。

主站接收到子站轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的終端的故障信息，根據(jù)這些故障信息進(jìn)行故障定位，可以很方便的定位到兩臺(tái)終端之間，并產(chǎn)生保護(hù)、隔離動(dòng)作。

同時(shí)主站還根據(jù)一遙點(diǎn)設(shè)備的故障信息，將故障定位在兩個(gè)一遙點(diǎn)設(shè)備之間，大大的縮小了故障定位的范圍，并將故障位置在GIS系統(tǒng)上顯示出來(lái)，以便于檢修。

這樣就完成了一次故障處理過(guò)程。

配網(wǎng)3+1模式可以以較低的成本，實(shí)現(xiàn)故障的精確定位和輻射線(xiàn)路的優(yōu)化處理，并且改造相對(duì)方便，實(shí)施簡(jiǎn)單方便。

圖2

4 結(jié)論

本文著重介紹了最近出現(xiàn)的配網(wǎng)3+1模式，及其與傳統(tǒng)3層模式的異同。該模式對(duì)故障定位精度高，減少停電時(shí)間，可以顯示提高供電可靠性，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。相比傳統(tǒng)的三層模式，其建設(shè)成本不會(huì)大幅度增加，并且，部分配網(wǎng)線(xiàn)路其一遙點(diǎn)已經(jīng)存在，只需要將其接入新安裝的配網(wǎng)設(shè)備，其成本增加幾乎為零，是非常適合大面積推廣使用的。

[1]劉韶華,夏燕東.縣級(jí)配網(wǎng)自動(dòng)化典型建設(shè)模式研究[J].農(nóng)村電氣化,2008(S1).

[2]董雪靜,韓智海.城市中配網(wǎng)自動(dòng)化的維護(hù)模式探討[C].2008中國(guó)國(guó)際供電會(huì)議,2008.

[3]魏永勝.配電自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)造模型分析——集SCADA、饋線(xiàn)自動(dòng)化、配電管理自動(dòng)化功能于一體[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2008(1).

[4]何澤泉.國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用[J].廣東輸電與變電技術(shù),2003(3).