淺析配電自動化在銀川城市配網(wǎng)中的應(yīng)用

孫鵬 王二慶 寧夏電力公司銀川供電局，銀川 750001

淺析配電自動化在銀川城市配網(wǎng)中的應(yīng)用

孫鵬 王二慶 寧夏電力公司銀川供電局，銀川 750001

依據(jù)銀川供電局配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀,從配網(wǎng)自動化的現(xiàn)狀出發(fā),分析銀川供電局的配網(wǎng)自動化的發(fā)展實際情況及分析配網(wǎng)自動化在調(diào)度端的應(yīng)用。

配電網(wǎng)；饋線自動化

在目前我國的現(xiàn)狀下，配電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)之一，其智能化水平直接關(guān)系到國家電網(wǎng)公司建設(shè)統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，而配電自動化是提高供電可靠性和供電質(zhì)量、實現(xiàn)配電網(wǎng)高效經(jīng)濟(jì)運行的重要手段。銀川市城市配電自動化，主要針對銀川市三區(qū)的10kV配電線網(wǎng)絡(luò)，其配電自動化的目的是對城網(wǎng)所轄環(huán)網(wǎng)柜、開閉所以及柱上開關(guān)進(jìn)行監(jiān)控，以便實現(xiàn)城區(qū)配電網(wǎng)正常運行時的在線監(jiān)測、配網(wǎng)故障時的故障隔離，以及非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電。

1 銀川供電局配電自動化建設(shè)的基本情況

1.1 區(qū)域概況

銀川供電局成立于1973年10月，是寧夏電力公司所屬大型供電企業(yè)，承擔(dān)著銀川地區(qū)的供電任務(wù)。銀川市區(qū)劃分為興慶區(qū)、金鳳區(qū)、西夏區(qū)三個行政區(qū)域，試點區(qū)域內(nèi)共管轄110kV變電站15座，配電網(wǎng)10kV公網(wǎng)線路186條，共計843.97公里，電纜化率達(dá)71.4%。

1.2 配電一次網(wǎng)架現(xiàn)狀

銀川配電一次網(wǎng)架采用中壓配電網(wǎng)與中壓配電架空線路兩種結(jié)構(gòu)。中壓配電網(wǎng)按行政區(qū)劃分為興慶區(qū)、金鳳區(qū)、西夏區(qū)三個相對獨立的區(qū)域中壓配電網(wǎng)，各區(qū)中壓配電網(wǎng)形成以各110kV變電站為單位的分區(qū)、分片供電模式，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，開環(huán)運行。中壓配電網(wǎng)架空線路主要分布在西夏區(qū)及金鳳區(qū)和興慶區(qū)的城郊，多采用同桿雙回架設(shè)，T接用戶密集。

1.3 配網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃目標(biāo)

配電網(wǎng)自動化是對配網(wǎng)的開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、負(fù)荷開關(guān)、柱上開關(guān)等實現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控的系統(tǒng)。

銀川配電自動化主要以三遙為主，二遙為補(bǔ)充的多樣化配電自動化模式，配電自動化終端主要覆蓋全部環(huán)網(wǎng)柜、開閉所、柱上開關(guān)，自動化率100%。終端主要包括環(huán)網(wǎng)柜終端（DTU）、柱上開關(guān)終端（FTU）兩種，DTU主要配置于城區(qū)范圍內(nèi)主干線上所有的環(huán)網(wǎng)柜與開閉所，F(xiàn)TU主要配置于城區(qū)范圍內(nèi)局屬產(chǎn)權(quán)的柱上開關(guān)。

2 饋線自動化

銀川市區(qū)劃分為興慶區(qū)、金鳳區(qū)、西夏區(qū)三個行政區(qū)域，總面積為2296.88平方公里，本次自動化試點區(qū)域面積為120平方公里，在舊的運行維護(hù)模式下,事故處理時各部門應(yīng)急響應(yīng)環(huán)節(jié)多,反應(yīng)拖沓,加之配網(wǎng)外部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系比較復(fù)雜,事故處理中查找故障點、隔離故障區(qū)域時間往往較長,影響了及時恢復(fù)供電的速度。此次自動化改造采用的配電自動化系統(tǒng)利用光纖技術(shù)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)的在線和離線數(shù)據(jù)、電網(wǎng)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，實現(xiàn)在地理信息背景下配網(wǎng)正常運行時的系統(tǒng)監(jiān)測、配電管理及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)和故障自動定位、隔離、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，實現(xiàn)配網(wǎng)故障的快速定位、隔離和恢復(fù)，縮小故障影響范圍，提高故障處理速度。

2.1 全自動FA方式

配電主站或子站通過快速收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息，判斷配電網(wǎng)運行狀態(tài)，集中進(jìn)行故障識別、定位，自動完成故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

2.2 半自動FA方式

配電主站或子站通過收集區(qū)域內(nèi)配電終端的信息，判斷配電網(wǎng)運行狀態(tài)，集中進(jìn)行故障識別、定位，通過遙控或人工完成故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。

以上兩種方式主要用于興慶區(qū)、金鳳區(qū)的電纜線路及電纜架空混合線路。

2.3 重合器方式

在故障發(fā)生時，通過線路開關(guān)間的邏輯配合，利用重合器實現(xiàn)線路故障的就地識別、隔離和非故障線路恢復(fù)供電。這種方式主要用于西夏區(qū)純架空線路。

3 配電自動化在調(diào)度端的應(yīng)用

配電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)以一次系統(tǒng)的規(guī)劃為依據(jù)，覆蓋全部配電設(shè)備，綜合利用各系統(tǒng)信息為重要手段，對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的處理。

此次銀川供電局調(diào)度自動化系統(tǒng)采用的是南瑞科技的OPEN3200配網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)是一個信息集成及綜合利用系統(tǒng)，系統(tǒng)建立在OPEN-3000支撐平臺上，對配網(wǎng)工作進(jìn)行流程化管理，涵蓋計劃檢修、事故搶修指揮等各項日常工作，實現(xiàn)配網(wǎng)日常工作的自動化及無紙化，保證了調(diào)度工作的安全及合理性，全面降低調(diào)度日常工作強(qiáng)度，提高供電可靠性，充分體現(xiàn)配電網(wǎng)自動化管理系統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?/p>

配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪桥渚W(wǎng)所有分析應(yīng)用的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲇糜跇?gòu)建動態(tài)的配電網(wǎng)絡(luò)模型，模型體現(xiàn)了設(shè)備之間的連接關(guān)系、連通關(guān)系、配電網(wǎng)絡(luò)的實時狀態(tài)，適用于任何形式的配電網(wǎng)絡(luò)接線方式。根據(jù)模型，可進(jìn)行帶電區(qū)域劃分進(jìn)行動態(tài)著色，分析確定配電區(qū)域的供電源點和各點供電路徑。模型結(jié)構(gòu)隨著配電接線圖的設(shè)備變更而變化，狀態(tài)隨著配電實時信息的刷新而相應(yīng)變動。相比較舊的OPEN2000系統(tǒng)而言，此系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇紤]設(shè)備掛牌對拓?fù)涞挠绊?、考慮饋線拆搭、跳線對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞挠绊?，同時支持配網(wǎng)的各種著色功能。

3.1.1 全局著色

用不同顏色表示電網(wǎng)元件的運行狀態(tài)（帶電、停電等）。

3.1.2 線路著色

（1）線路著色：實現(xiàn)對單條或多條配電線的供電范圍及供電路徑分析；并可進(jìn)行動態(tài)電源分析顯示。

（2）電源點追蹤著色：向此開關(guān)上游追蹤，追蹤到站內(nèi)出線開關(guān)。

（3）供電范圍著色：實現(xiàn)對單條或多條配電線的供電范圍及供電路徑分析；并可進(jìn)行動態(tài)電源分析顯示。

3.1.3 負(fù)荷轉(zhuǎn)供著色

查找線路供電路徑，并在圖形上直觀表現(xiàn)。

（1）解合環(huán)操作分析

對于合環(huán)操作，操作前系統(tǒng)將采用提示確認(rèn)信息提醒操作人員進(jìn)行檢查確認(rèn)。對配電線路在閉環(huán)運行的情況下，在線路閉環(huán)監(jiān)視異常一覽表中給出報警，提示是哪個變電站/開關(guān)站的哪條線路和另外的哪條線路發(fā)生了閉環(huán)，時間多久等都有詳細(xì)的記錄，并通過告警窗閃爍報警和語音告警，提醒運行人員予以處理。

（2）負(fù)荷轉(zhuǎn)供決策與優(yōu)化

負(fù)荷轉(zhuǎn)移決策首先根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌阉鞒鲐?fù)荷轉(zhuǎn)移點，并進(jìn)行潮流計算，檢查負(fù)荷轉(zhuǎn)移是否越限，對越限的負(fù)荷可以提供負(fù)荷切除方案。

3.2 仿真功能

仿真功能可以實現(xiàn)配電自動化動作全過程的完全仿真。例如任意拉合開關(guān)進(jìn)行模擬停電范圍的分析，開關(guān)狀態(tài)變化后線路和設(shè)備會根據(jù)供停電狀態(tài)動態(tài)著色，直觀反映模擬電網(wǎng)情況，同時仿真軟件能模擬任意地點的各類故障和系統(tǒng)的狀態(tài)變化，以利于配網(wǎng)工程系統(tǒng)驗收及配網(wǎng)系統(tǒng)大修，為實際運行模式提供方案。

（1）全面采集開關(guān)、線路等配電設(shè)備的開關(guān)量信息，有選擇地普及開關(guān)、線路等設(shè)備的遙測遙信實現(xiàn)，合理地推進(jìn)開關(guān)、變壓器等配電設(shè)備的三遙實現(xiàn),達(dá)到既全面掌握配電網(wǎng)的運行現(xiàn)狀，同時能夠掌握配電網(wǎng)運行的可靠率、線損率、電壓合格率，有重點推進(jìn)配電網(wǎng)的網(wǎng)架改造與快速饋線自動化。

（2）圖票一體化：圖上開票，票中執(zhí)行。提供在模擬態(tài)下進(jìn)行模擬操作票的功能。

（3）操作票檢驗基于實時網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治雒恳徊讲僮魇欠襁`反電氣操作安全規(guī)程或者相關(guān)約束。

（4）對于雙電源用戶、重要用戶以及保電用戶會給出提示和告警，以告之操作可能產(chǎn)生的影響。

（5）操作票執(zhí)行時同樣對每一步操作進(jìn)行校驗，切實把好安全關(guān)。

4 結(jié)語

配網(wǎng)自動化本身不是目的，是手段。此次銀川供電局配網(wǎng)自動化改造實現(xiàn)了對轄區(qū)范圍內(nèi)所有環(huán)網(wǎng)柜、開閉所以及柱上開關(guān)進(jìn)行監(jiān)控，完成了RTU的“三遙”功能，同時具有故障狀態(tài)的識別功能，實現(xiàn)城區(qū)配電網(wǎng)正常運行時的在線監(jiān)測、配網(wǎng)故障的快速定位、隔離和恢復(fù)，縮小故障影響范圍，提高故障處理速度，切實提高客戶服務(wù)水平，提升用戶滿意度。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.001

孫鵬，1987年3月出生，女，城市配網(wǎng)調(diào)度員。

王二慶，1987年1月出生，男，繼電保護(hù)工作負(fù)責(zé)人。