配網(wǎng)自動化的規(guī)劃設(shè)計與分析

（佛山禪城供電局,528000）

配網(wǎng)自動化的規(guī)劃設(shè)計與分析

何智祥,曾永浩,廖偉文

（佛山禪城供電局,528000）

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，對供電質(zhì)量和可靠性也提出了更高的要求。大規(guī)模的兩網(wǎng)改造結(jié)束以后,配電網(wǎng)的布局得到了優(yōu)化，但要進(jìn)一步提高配電網(wǎng)的可靠性，還必須全面實(shí)現(xiàn)高水平的配電自動化。因此，為提高縣級地區(qū)供電可靠率和配電網(wǎng)自動化、智能化水平，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)配電自動化規(guī)劃建設(shè)工作，在總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，必須做好地區(qū)配電自動化規(guī)劃工作。

自動化;規(guī)劃;設(shè)計;配網(wǎng);智能化

0 引言

配網(wǎng)自動化規(guī)劃以建設(shè)一個完善的、先進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的配電自動化系統(tǒng)為總體目標(biāo)。能夠?qū)崿F(xiàn)配網(wǎng)線路故障的快速排除，縮短配電線路故障停電時間，為配網(wǎng)運(yùn)行提供現(xiàn)代化的管理手段，提高配網(wǎng)運(yùn)行管理水平和工作效率，提升用戶滿意度和客戶服務(wù)水平，切實(shí)提高用戶供電可靠性。

配電自動化主站系統(tǒng)要充分整合現(xiàn)有的與配網(wǎng)有關(guān)的系統(tǒng)，能夠滿足規(guī)劃期內(nèi)配網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度管理的需求并預(yù)留有一定的裕度，并在此基礎(chǔ)上開發(fā)相關(guān)的高級分析應(yīng)用功能，作為高層及調(diào)度管理關(guān)鍵崗位輔助決策的依據(jù)。配網(wǎng)通信建設(shè)按照配電自動化系統(tǒng)需求，根據(jù)各信息量傳輸速度和時間要求，因地制宜的建設(shè)相對獨(dú)立、先進(jìn)的通信系統(tǒng)。

1 配電自動化需求分析

1.1總體需求分析

1.1.1 滿足調(diào)度運(yùn)行的需求

（1）為靈活調(diào)整運(yùn)行方式提供手段

如果配網(wǎng)主干點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“兩遙”，則可對方式調(diào)整進(jìn)行準(zhǔn)確的計算。如果實(shí)現(xiàn)“三遙”，則可對方式進(jìn)行隨時的靈活調(diào)整。

（2）為經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供手段

通過對配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況實(shí)施全面的實(shí)時監(jiān)控，對配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的深入分析和挖掘，可以更加科學(xué)的安排配網(wǎng)運(yùn)行方式、轉(zhuǎn)供電操作，更加科學(xué)的進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計、無功優(yōu)化配置，更加科學(xué)的進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，開展節(jié)能降損等工作。

1.1.2 滿足生產(chǎn)管理的需求

（1）信息采集完善和加強(qiáng)的需求

基礎(chǔ)自動化是建設(shè)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，沒有良好的基礎(chǔ)量測數(shù)據(jù)，分析和應(yīng)用無從談起，更談不上智能化。因此，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)自動化的維護(hù)管理與提升，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)一次設(shè)備與二次設(shè)備運(yùn)行信息以及狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集和完善。在擴(kuò)大數(shù)據(jù)采集范圍的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)信息的準(zhǔn)確性與可靠性。系統(tǒng)應(yīng)可滿足規(guī)劃期間新增的約20萬個數(shù)據(jù)量的處理需求。

（2）為故障快速處理提供手段

配電自動化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)故障區(qū)段定位，及實(shí)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)供電操作。如實(shí)現(xiàn)遙控功能，則可進(jìn)一步對故障區(qū)段進(jìn)行快速隔離和非故障段轉(zhuǎn)電供電。故障定位（“一遙”或“兩遙”）可大大減少故障查找時間，遙控可減少到達(dá)現(xiàn)場及操作的時間。

1.1.3 滿足客戶服務(wù)的需求

對非專線重要用戶，保障其供電可靠性具有良好的社會效益。如果對重要用戶的環(huán)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)“三遙”，以及對轉(zhuǎn)供電聯(lián)絡(luò)點(diǎn)進(jìn)行“三遙”，則可在其他區(qū)段線路或用戶設(shè)備故障時，對重要用戶可進(jìn)行快速的轉(zhuǎn)供電,有效保障重要用戶的供電可靠性。

1.1.4 滿足規(guī)劃建設(shè)的需求

如果配網(wǎng)主干點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“遙測”，則可對配網(wǎng)負(fù)荷情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，進(jìn)而可對配電網(wǎng)進(jìn)行有效的規(guī)劃，及可編制出有效的技改計劃。配電自動化的實(shí)施和持續(xù)的發(fā)展建設(shè)，是智能化電網(wǎng)管理的技術(shù)支撐，是分布式電源管理的必要技術(shù)手段。通過對配網(wǎng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以對供電可靠率、線損率和電能質(zhì)量等指標(biāo)給出更加科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，也為制定科學(xué)合理的管理制度、考核制度提供了更加可靠的數(shù)據(jù)支撐。能夠給出合理的決策支持信息，制定更加科學(xué)的電網(wǎng)建設(shè)方案和發(fā)展規(guī)劃，避免決策失誤和資金浪費(fèi)。

1.2不同區(qū)域?qū)ε潆娮詣踊枨?/p>

配電網(wǎng)自動化基本功能可以分為“一遙”（遙信）、“二遙”（遙信、遙測）和“三遙”（遙信、遙測和遙控）三種配置。就地控制型自動化屬“二遙”自動化，集中控制型自動化屬“三遙”自動化。

區(qū)域內(nèi)根據(jù)發(fā)展程度和網(wǎng)架情況的不同，對配電自動化系統(tǒng)功能要求也有所不同。

2 自動化規(guī)劃原則

配網(wǎng)自動化規(guī)劃本著先進(jìn)性、兼容性、可靠性、實(shí)用性的建設(shè)原則，突出簡單實(shí)用，配電自動化建設(shè)目前主要采用“就地控制型”饋線自動化技術(shù)方案，即架空線路采用“就地控制型”建設(shè)模式，電纜線路則采用“運(yùn)行監(jiān)測型+就地控制型”建設(shè)模式，另有金融高新區(qū)可考慮采用“集中控制型”的三遙建設(shè)模式。在通信方式上，除金融高新區(qū)“三遙”試點(diǎn)為光纖通信之外，其它全部建議采用GPRS公網(wǎng)通信。

2.1 架空饋線自動化：“就地控制型”建設(shè)模式，采用智能柱上斷路器或負(fù)荷開關(guān)將饋線分成若干區(qū)段，通過現(xiàn)場配電終端、保護(hù)裝置或自動化開關(guān)裝置相互配合，實(shí)現(xiàn)對饋線的分段監(jiān)測、分段/分支故障隔離。采用GPRS通信方式。

2.2 電纜網(wǎng)“二遙”自動化：實(shí)施“運(yùn)行監(jiān)測型+就地控制型”建設(shè)模式，即“主干線故障指示器+分支線智能分界斷路器柜”的建設(shè)方式，實(shí)現(xiàn)主干線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及故障定位，分支線故障就地切除；采用GPRS通信方式。

2.3 電纜網(wǎng)“三遙”自動化：“集中控制型”建設(shè)模式，即“三遙”監(jiān)控開關(guān)采用斷路器開關(guān)的建設(shè)方式，配置配電終端DTU、通信終端和通信光纜，采用光纖通信方式。通過配電終端與配電主站的雙向通信，根據(jù)實(shí)時采集配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)、配電設(shè)備運(yùn)行情況及故障信號，由配電主站自動計算或輔以人工方式遠(yuǎn)程控制開關(guān)設(shè)備投切，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化、故障快速隔離與供電恢復(fù)。

3 技術(shù)方案

3.1線路監(jiān)控選點(diǎn)方案

線路饋線自動化監(jiān)控選點(diǎn)原則是選取主干線重要的分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)、大分支線或故障率較高的分支線的分支開關(guān)、用戶分界點(diǎn)實(shí)行監(jiān)控，采用自動化開關(guān)成套設(shè)備和故障指示器的配置方式，實(shí)現(xiàn)故障的快速隔離和快速定位，具體的配置原則如下：

1)主干線根據(jù)線路長度和用戶分布情況配置1～3臺分段負(fù)荷開關(guān)，進(jìn)行合理分段。

2)當(dāng)10kV線路主干線路超過8km時，配置主干線分段斷路器。

3)用戶數(shù)超過5個或長度超過3km的大分支線配置分支線分界斷路器；若用戶數(shù)超過10個或長度超過6km，除了裝設(shè)分支線分界斷路器外，可在分支線中段（平分用戶數(shù)）裝設(shè)1臺分段負(fù)荷開關(guān)。

4)線路分支線在長度或用戶數(shù)量不滿足安裝分界斷路器要求時，可配置1-2組故障指示器。

5)所有新建線路工程和線路開關(guān)改造工程按實(shí)現(xiàn)饋線自動化功能進(jìn)行建設(shè)。

架空饋線自動化配置方案示例：

圖1 架空線饋線自動化典型配置方案

3.2配電主站技術(shù)方案

地區(qū)配電自動化主站系統(tǒng)應(yīng)包括電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)與電網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)，從邏輯上劃分為智能數(shù)據(jù)中心、智能監(jiān)視中心、智能控制中心及智能管理中心四大應(yīng)用中心。系統(tǒng)通過統(tǒng)一的基礎(chǔ)支撐平臺為各類應(yīng)用提供支撐，并通過配電網(wǎng)運(yùn)行綜合駕駛艙（IOC）實(shí)現(xiàn)綜合的信息展示及操作控制，各級主站間通過廣域服務(wù)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用交互，具體劃分如下圖所示。

Designand analysisof distribution automation

He Zhixiang,Zeng Yonghao,Liao Weiwen
(FoshanChancheng Power Supply Bureau,528000)

The power supply quality and reliability are also put forward higher request,with economic development and the improvement of people's living standard.Mass after the reform of the two network, the layout of the distribution network has been optimized,but should further improve the reliability of distribution network,must also achieve a high level of distribution automation.Therefore,in order to improve the county region to achieve high reliability of power supply and distribution network automation and intelligent level,actively yet prudently proceed with work of power distribution automation planning and construction,on the basis of summarizing the past experience,area distribution automation planning work must be done.

Automation;planning;design;distribution network;intelligent