中低壓營(yíng)配控合一自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用分析

吳國(guó)慶 焦永泰

（山西運(yùn)城鹽湖供電公司，山西 運(yùn)城044000）

0 引言

富平縣供電分公司現(xiàn)有員工657名，下設(shè)五部二室，10個(gè)二級(jí)機(jī)構(gòu)，28個(gè)供電所和13座變電站，擔(dān)負(fù)著為全縣工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和84萬人民群眾生活供電的光榮使命。伴隨著縣域經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，富平電力已發(fā)展成為擁有2座110 k V和11座35 k V變電站，主變25臺(tái)、容量210．85 MVA；110 k V線路3條41 k m，35 k V 線路 11 條 102．35 k m，10 k V 線路 60 條1 302．04 k m，低 壓線 路 3 309．99 k m；配 變 2 392 臺(tái)、容量294 277 k VA的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)，年售電量6．2億k W·h。

1 產(chǎn)生背景、項(xiàng)目目的及意義

近幾年來，隨著富平縣各行各業(yè)對(duì)電力的需求和供電可靠性的要求越來越高，如何在現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)上更好地服務(wù)縣域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)“三優(yōu)供電”，成為亟需我們研究解決的課題。

為此，我公司成立了科技攻關(guān)小組，針對(duì)現(xiàn)狀提出了以下目標(biāo)：（1）如何提高電網(wǎng)供電可靠性，切實(shí)提高電能質(zhì)量，確保向用戶不間斷優(yōu)質(zhì)供電；（2）如何提高城鄉(xiāng)電網(wǎng)整體供電能力；（3）如何實(shí)現(xiàn)營(yíng)配控管理自動(dòng)化，對(duì)多項(xiàng)管理過程提供信息支持，改善服務(wù)；（4）如何提高管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；（5）如何減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和各種損耗，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)與營(yíng)銷自動(dòng)化的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；（6）如何提高服務(wù)質(zhì)量；（7）選擇一條具有代表性的10 k V線路安裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)以上科技攻關(guān)成果，通過一段時(shí)間的運(yùn)行和完善后，在多條10 k V線路安裝設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全公司電網(wǎng)的智能化。

城關(guān)供電所125呂西饋線共有35臺(tái)變壓器，其中專變29臺(tái)，綜合變6臺(tái)，低壓用戶2 100戶，年售電量3 100 k W·h，平均月綜合線損9．0%，供電可靠性99．9%。每月10—30日，供電所派專人對(duì)35臺(tái)變壓器逐臺(tái)抄取用戶用電量指示數(shù)，對(duì)2 100戶低壓用戶逐戶抄錄用電量指示數(shù)。這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)經(jīng)費(fèi)，存在估抄、漏抄、錯(cuò)抄現(xiàn)象以及人身安全隱患，導(dǎo)致無法及時(shí)掌握用戶、綜合變特別是大用戶的負(fù)荷及用電信息，不能統(tǒng)計(jì)高低壓實(shí)時(shí)線損，不能給營(yíng)銷、生產(chǎn)、調(diào)度及電網(wǎng)改造建設(shè)提供有力的材料；不能有效分配有限的電力資源，在用電負(fù)荷緊張時(shí)，不能及時(shí)有效地做到限電不拉閘等；不能有效縮短停送電時(shí)間。

2 中低壓營(yíng)配控合一自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)容及實(shí)施方案

中低壓營(yíng)配控合一自動(dòng)化系統(tǒng)主要由變電站10 k V出線表、專變費(fèi)控裝置、臺(tái)區(qū)配變總表、用戶電能表、GPRS智能信息采集費(fèi)控終端、自動(dòng)運(yùn)行開關(guān)、遠(yuǎn)程通信信道、系統(tǒng)應(yīng)用軟件和主站等設(shè)備組成。由主站通過遠(yuǎn)程通信信道將多個(gè)電能表的電能數(shù)據(jù)及相關(guān)用電信息集中抄讀、監(jiān)測(cè)、發(fā)送控制命令。該系統(tǒng)具有遠(yuǎn)抄、遠(yuǎn)控、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及預(yù)付費(fèi)功能。遠(yuǎn)程抄表功能可將變電站10 k V出線表、變臺(tái)表計(jì)、低壓用戶表計(jì)等所有用電信息實(shí)時(shí)抄回，自動(dòng)生成管理所需的各種報(bào)表；自動(dòng)化監(jiān)測(cè)保證了數(shù)據(jù)來源的及時(shí)穩(wěn)定與可靠，自動(dòng)化控制保證了設(shè)備運(yùn)行方式，費(fèi)控又保證了電力系統(tǒng)與用戶的經(jīng)濟(jì)效益；整體管理從原來的人工管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化管理，大量數(shù)據(jù)的共享使得多方協(xié)調(diào)運(yùn)行更為方便。

2．1 變電站10 k V出線表營(yíng)配控合一方案

（1）更換變電站10 k V出線表為GPRS多功能表，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集等功能。（2）如果變電站出線開關(guān)需要參與控制，采取如下方案：智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端從變電站線路關(guān)口計(jì)量表計(jì)485口取信號(hào)，智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端電源取站上的PT；智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端可通過GPRS與上位機(jī)通信以達(dá)到監(jiān)控目的，同時(shí)也下發(fā)預(yù)付電費(fèi)數(shù)據(jù)；智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端與多功能電表數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)本地費(fèi)控，控制信號(hào)可直接操作變電站專用線路的出線開關(guān)。另外，也可在出線口另加取樣電路與控制開關(guān)或在用戶進(jìn)線處加高計(jì)高控裝置來對(duì)用戶進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，推薦使用智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端與變電站保護(hù)合作，在站內(nèi)實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”。

2．2 315 k VA以上專用變壓器的大工業(yè)及事業(yè)單位用戶管理營(yíng)配控合一方案

這部分用戶多數(shù)執(zhí)行兩部制電價(jià)與利率調(diào)整電費(fèi)，用戶從接線方式上可分為2類：（1）有高壓配電室的用戶。有高壓進(jìn)線柜與高壓計(jì)量柜，智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端從高壓計(jì)量柜的計(jì)量表計(jì)485口取信號(hào)，智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端使用室內(nèi)PT供電，但PT不能受進(jìn)線開關(guān)控制，可通過GPRS與上位機(jī)通信，控制信號(hào)可直接操作進(jìn)線柜電動(dòng)進(jìn)線開關(guān)，從而在上位機(jī)上達(dá)到監(jiān)控用戶實(shí)現(xiàn)費(fèi)控與負(fù)荷控制的自動(dòng)化管理目的，智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端在接受上位機(jī)管理的同時(shí)也具備本地費(fèi)控功能。（2）無高壓配電室的用戶。使用高計(jì)高控費(fèi)控箱，高壓計(jì)量裝置自帶操作電源，保持智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端不失壓。

2．3 100～315 k VA專用變壓器與專變的380 V／220 V低壓用戶管理營(yíng)配控合一方案

這部分用戶多數(shù)執(zhí)行利率調(diào)整電費(fèi)，多數(shù)無高壓進(jìn)線柜，用戶從接線方式上也可分為2類，與第2．2節(jié)2類相同，但多數(shù)沒有高壓配電室，使用高計(jì)高控費(fèi)控箱，也可使用低計(jì)高控費(fèi)控箱，高壓開關(guān)必須自帶操作電源并給智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端加電。另外，這部分用戶都有低壓進(jìn)線柜，可使用高計(jì)低控與低計(jì)低控費(fèi)控箱來實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”。推薦使用獨(dú)立高計(jì)高控費(fèi)控箱，其次用高計(jì)低控費(fèi)控箱來實(shí)現(xiàn)。

2．4 50～100 k VA專用變壓器與專變的380 V／220 V低壓用戶管理營(yíng)配控合一方案

這部分用戶多數(shù)只有簡(jiǎn)易配電室或無配電室，可使用低計(jì)低控費(fèi)控箱。智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端從低壓計(jì)量柜的計(jì)量表計(jì)485口取信號(hào)，通過GPRS與上位機(jī)通信，控制信號(hào)可直接操作自動(dòng)開關(guān)，從而在上位機(jī)上達(dá)到監(jiān)控用戶實(shí)現(xiàn)費(fèi)控與負(fù)荷控制的自動(dòng)化管理目的，智能GPRS數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳費(fèi)控終端在接受上位機(jī)管理的同時(shí)也具備本地費(fèi)控功能。推薦使用高計(jì)低控與低計(jì)低控費(fèi)控箱來實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”。

2．5 公用變380 V／220 V低壓用戶與其他380 V／220 V用戶管理營(yíng)配控合一方案

對(duì)380 V／220 V用戶使用智能電表，主要有集抄集控。電子式載波表直接與變臺(tái)處的集中器通信，遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)，集中器通過GPRS與后臺(tái)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”。

3 城關(guān)10 k V 125呂西線營(yíng)配控合一系統(tǒng)的安裝使用情況

（1）更換變電站125呂西線10 k V出線表為GPRS多功能表。（2）給315 k VA以上負(fù)荷變化較大的用戶安裝智能雙變比費(fèi)控裝置1套。（3）給每個(gè)315 k VA以下專變用戶安裝單變比智能費(fèi)控裝置1套。（4）更換10 k V線路中綜合變臺(tái)總電表為GPRS多功能表。（5）更換居民用戶電表為具有遠(yuǎn)抄、預(yù)付費(fèi)、階梯電價(jià)等功能的智能電表，變臺(tái)安裝GPRS集中器。

10 k V 125呂西線營(yíng)配控合一自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行，由主站通過遠(yuǎn)程通信信道將多個(gè)電能表的電能數(shù)據(jù)及相關(guān)用電信息集中抄讀，抄表員無需上門抄表，只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可通過遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)完成抄表數(shù)據(jù)錄入，解決了人工抄表不到位、估抄、漏抄、錯(cuò)抄的問題，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)保證了用戶用電數(shù)據(jù)來源的穩(wěn)定與可靠，實(shí)時(shí)自動(dòng)生成管理所需的各種報(bào)表，如臺(tái)區(qū)線損報(bào)表、10 k V線損報(bào)表、供售電量報(bào)表、供電可靠性報(bào)表等，監(jiān)測(cè)用戶負(fù)荷使用情況，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)用戶端電能質(zhì)量，在夏季、冬季用電負(fù)荷高峰期有效地分配有限的電力負(fù)荷；自動(dòng)化控制保證了設(shè)備運(yùn)行方式，真正做到限電不拉閘，保證了供電可靠性，確保了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有序高質(zhì)量用電；費(fèi)控又保證了電力系統(tǒng)與用戶的經(jīng)濟(jì)效益。2012年6—12月，125呂西線低壓臺(tái)區(qū)線損率為8．5%、高壓線損率為4．2%、售電量完成4 200萬k W·h，供電可靠性達(dá)到99．97%。

4 成果評(píng)價(jià)

營(yíng)配控合一自動(dòng)化系統(tǒng)將營(yíng)銷、遠(yuǎn)抄、預(yù)付費(fèi)與10 k V配網(wǎng)自動(dòng)化控制有機(jī)結(jié)合，做到了10 k V配網(wǎng)的智能化監(jiān)測(cè)、控制，從而有效實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)管理數(shù)據(jù)“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”，并達(dá)到了數(shù)據(jù)共享的目的。上位管理網(wǎng)絡(luò)化大大拓展了辦公空間，做到了有網(wǎng)絡(luò)就能監(jiān)測(cè)到用戶，有網(wǎng)絡(luò)就能服務(wù)好用戶，真正實(shí)現(xiàn)了“三優(yōu)供電”。