配電線路自動化改造配置方案及應(yīng)用效果

張圣

摘要：我國電力行業(yè)的快速發(fā)展使我國快速進入現(xiàn)代化發(fā)展階段，改善我國人們的生活品質(zhì)。電力、電網(wǎng)是現(xiàn)代化社會的象征，對人們的生活、生產(chǎn)都有很大的影響。為了給居民提供可靠的電能量，我國建立了較為完善的電力配電和配電管理模式。電力配電系統(tǒng)的完善，使我國的各個地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度逐漸走向自動化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電線路;自動化改造;配置方案及應(yīng)用效果

引言

我國整體經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展離不開各行業(yè)的大力配合，其中電力行業(yè)的貢獻尤為突出。探析配電線路自動化系統(tǒng)功能，在數(shù)據(jù)采集層面，該系統(tǒng)可支持配電子站與環(huán)網(wǎng)柜監(jiān)測裝置的應(yīng)用，使之具備數(shù)據(jù)通信、處理、交換等功能。在實時監(jiān)控與操作層面，該系統(tǒng)的故障恢復(fù)策略，具有智能及靈活特點，可提供多樣化的恢復(fù)方案，有效輔助人工操作，并規(guī)避直接控制問題，對多點故障進行處理。

1配電自動化的含義

近幾年，科技的飛速進步也直接推動著電力的發(fā)展，為了使電力配電更好的實現(xiàn)現(xiàn)代化要求，滿足人們的用電需求，電力配電系統(tǒng)逐漸朝著自動化的方向發(fā)展。配電自動化就是結(jié)合先進的配電技術(shù)，通過數(shù)據(jù)的傳輸和科學(xué)的管理方式下的一種新型的電力運行系統(tǒng)。配電系統(tǒng)自動化可以保證電力系統(tǒng)的安全運行、減少電力工作人員的工作量，從而降低電路運營的所需開支，達到最終節(jié)約成本的目的。配電自動化需要計算機的配合，在原本人工控制的基礎(chǔ)上添加計算機自動管理。主要任務(wù)就是對電力流向進行控制，電力的使用效果進行分析，然后精確的計算出電力消耗的能量。

2配電線路自動化改造配置方案原則

柱上斷路器新裝、改造原則柱上斷路器新裝應(yīng)以“用戶、支線和線路未端故障就地隔離，快速恢復(fù)為原則，合理確定斷路器安裝位置，架空線路新裝或更換分段、分節(jié)、聯(lián)絡(luò)及用戶分界開關(guān)宜選用柱上斷路器，配電網(wǎng)每個主分段區(qū)間均應(yīng)有一個具備轉(zhuǎn)供能力的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，負荷開關(guān)或不投保護的斷路器作為分節(jié)開關(guān)可對較長主分段區(qū)間再分節(jié)，分段、分節(jié)、聯(lián)絡(luò)開金具備三遙功能。架（混）線路按主干線線長度（桿號排序）或負荷分布，在線路中段附近安裝1臺柱上斷路器用于主干線路分段，實現(xiàn)線路故障的基本分段。

3復(fù)合光纜通信方案

城市配電網(wǎng)電纜化進程不斷加快，諸多自動化系統(tǒng)趨于完善。針對10kV配電電纜網(wǎng)自動化系統(tǒng)，應(yīng)進行通信通道改造。在電纜化改造工程中，對于架空光纜及電纜，應(yīng)采用溝道敷設(shè)形式進行改造作業(yè)。究其原因，就在于該方式可靠性高且便于維護。在220kV電纜工程改造中，采用了復(fù)合光纜產(chǎn)品，其造價成本較低，可將之推廣到10kV電纜改造中。探析光纖自愈環(huán)網(wǎng)類型，應(yīng)包括單環(huán)網(wǎng)及雙環(huán)網(wǎng)。在理論上，相較于單環(huán)網(wǎng)，雙環(huán)網(wǎng)的可靠性更高，但設(shè)備造價較高，且多占用一倍的光纖資源。在配電子站與DTU/FTU之間，其通信方式，應(yīng)采用光纖自愈環(huán)網(wǎng)方式，其接口RS-232/458、速率600～19200bit/s、通信規(guī)約IEC60870-5-101。在配電子站及DTU/FTU中，應(yīng)配備自愈型光Modem，并保證每個光纖Modem具有4個以上RS-232/458端口，其中一個用于集結(jié)DTU/FTU信息，而其余端口可用于溫度監(jiān)測。由此，一旦光環(huán)出現(xiàn)斷點，相關(guān)信息就可傳至配電子站，進而提升系統(tǒng)可靠性。

4通信系統(tǒng)建設(shè)改造

配電自動化改造中通信系統(tǒng)建設(shè)改造是其中的關(guān)鍵步驟之一，改造質(zhì)量的高低將會直接影響到配電自動化系統(tǒng)質(zhì)量。用戶、供電設(shè)備、自動化系統(tǒng)之間均是通過通信系統(tǒng)來進行信息交換處理，承擔著信息數(shù)據(jù)處理、發(fā)送返回等功能。通信系統(tǒng)建設(shè)改造要滿足可靠性要求。設(shè)備設(shè)施要選擇高可靠性裝置，如主控板、電源為冗余配置，用于電力系統(tǒng)自動回復(fù)，主備用部門需要使用實時熱備份技術(shù)，以保證系統(tǒng)修復(fù)中能夠始終保持供電不中斷。在選擇通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品時，要選擇已經(jīng)廣泛成熟使用的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時設(shè)計合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，制定科學(xué)高效的網(wǎng)絡(luò)備份策略，以保證供電通信網(wǎng)絡(luò)在故障時可以正常運行。通信方案建設(shè)方面可以選擇光纖、無線公網(wǎng)等多種通信方式結(jié)合的配電通信網(wǎng)絡(luò)，通過建設(shè)配電一體化通信平臺來實現(xiàn)不同通信方式的統(tǒng)一接入、統(tǒng)一監(jiān)測管理。配電通信平臺可以兼容多種通信方式的統(tǒng)一工作與統(tǒng)一管理，統(tǒng)一接入多種通信方式，同時該平臺也可以供其他配電系統(tǒng)使用，避免配網(wǎng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)獨立工作，有助于配電通信系統(tǒng)工作效率的提升。

5載波通信方案

借助電力電纜屏蔽層，載波通信可進行數(shù)據(jù)傳輸，并不需要敷設(shè)通信電纜，也不需要構(gòu)建無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。由此，在配電自動化通信改造中，載波通信方案成為可選方案之一。在城市配電電纜網(wǎng)絡(luò)中，探析常用的環(huán)網(wǎng)供電方式，即為“手拉手”方式。探析中壓“手拉手”環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，就是將電力電纜分成多段，使之組成環(huán)網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。無論是在電纜分段處，還是在電纜分支箱處，都需要對電纜屏蔽層進行接地處理。由此，對于電纜屏蔽層載波通信而言，若要跨越電纜分段處及電纜分支箱處，就要面臨“信號接地短路”問題，將嚴重影響配電自動化數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

6電網(wǎng)的配電自動化改造效益

第一，經(jīng)濟效益。通過電網(wǎng)的配電自動化改造，在全面提升配網(wǎng)供電能力的基礎(chǔ)上，有效強化了供電的可靠性與穩(wěn)定性，并且提高了供電電能的質(zhì)量。穩(wěn)定售電不僅僅可以為供電企業(yè)帶來長期穩(wěn)定的受益，同時也能夠提升供電企業(yè)的生產(chǎn)運營效率。伴隨著電網(wǎng)配電自動化的實施，配電網(wǎng)系統(tǒng)故障時間顯著縮短，平均倒閘操作時間已經(jīng)縮短至3min以內(nèi)。智能電網(wǎng)配電自動化后能夠提升一次設(shè)備的利用效率，降低設(shè)備的閑置率，一次設(shè)備的使用環(huán)境與運用狀態(tài)可以得到改善，從而減少一次設(shè)備的投資規(guī)模。同時，電網(wǎng)的配電自動化能夠提升供電能力，發(fā)揮當前供電設(shè)備的潛能，提升供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。第二，管理效益。電網(wǎng)配電自動化提升了配電工作效率，高效共享配電數(shù)據(jù)，降低了供電企業(yè)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、圖紙管理的工作量。配電開關(guān)可以實現(xiàn)自動或遙控操作，減少配電現(xiàn)場操作工作人員。在配電自動化的過程中由于使用了兩側(cè)負荷轉(zhuǎn)供及開關(guān)柜帶電作業(yè)，能夠使得配電自動化改造中始終保持供電，強化了配電的可靠性與穩(wěn)定性。標準的跨系統(tǒng)信息傳輸可以實現(xiàn)95598、故障搶修、用戶服務(wù)等功能的一體化，讓供電企業(yè)的調(diào)度處理人員能夠更加高效地處理電網(wǎng)故障，縮短電網(wǎng)事故匯報與指令傳達的環(huán)節(jié)，顯著減少了供電事故處理時間，強化了配電網(wǎng)的管理實效性。第三，社會效益。智能電網(wǎng)的配電自動化改造帶來了顯著的社會效應(yīng)，提升了供電可靠性、安全性，優(yōu)化了供電服務(wù)水平，實現(xiàn)了供電節(jié)能減耗。在配合電網(wǎng)配電自動化改造的過程中，對配電網(wǎng)一次設(shè)備、網(wǎng)架的改造能夠顯著提升供電的安全性，滿足社會生產(chǎn)生活日益提升的用電需求。通過完成饋線自動化能夠縮短故障處理時間，提升供電的可靠性。

結(jié)語

在配電網(wǎng)電纜線路改造中，相關(guān)部門應(yīng)加強自動化系統(tǒng)建設(shè)，使之服務(wù)于配電網(wǎng)生產(chǎn)管理，并解決城鄉(xiāng)電網(wǎng)薄弱問題。在架空線路改造試驗中，應(yīng)設(shè)立遠程工作站，使相關(guān)人員及時掌握電纜運行情況。

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作者簡介：張圣（1993-），男，本科，助理工程師，主要從事農(nóng)配網(wǎng)可研設(shè)計、項目需求管理、小區(qū)供配電設(shè)計等工作。