大連市區(qū)配電自動化試點工程的研究

張?zhí)煳?，?疆，于 帝

（國網(wǎng)大連供電公司，遼寧 大連 116000）

大連市區(qū)配電自動化試點工程的研究

張?zhí)煳?，?疆，于 帝

（國網(wǎng)大連供電公司，遼寧 大連 116000）

國外的配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS），其功能多達140余種。而國內(nèi)相關(guān)專業(yè)自20世紀(jì)90年代以來才剛剛起步，近年來大部分功能還在探索階段，大連市區(qū)配電自動化試點工程則是其中較成功的項目之一。本次工程自前期準(zhǔn)備，中間施工，到設(shè)備成功投運后的驗收，其在運行方式、通信方式及相關(guān)工作流程、步驟等方面都積累了很多經(jīng)驗，可為相關(guān)工程提供借鑒。

自動化；通信；配網(wǎng)系統(tǒng)

1 概述

自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)電力系統(tǒng)35 kV變電所逐步實現(xiàn)了四遙功能［1－2］。但變電所自動化、饋線的故障定位與隔離和自動恢復(fù)供電、負荷控制、遠程自動讀表、最低網(wǎng)損、電壓、無功優(yōu)化、配電投資系統(tǒng)、配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)等功能及應(yīng)用則是近年來才起步的［3－4］。我國配電網(wǎng)自動化的發(fā)展是電力市場和經(jīng)濟建設(shè)的必然結(jié)果，長期以來配電網(wǎng)的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視，建設(shè)資金短缺，設(shè)備技術(shù)性能落后，事故頻繁發(fā)生，嚴重影響了居民用電和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立，配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)越來越突出，形成了電網(wǎng)建設(shè)不協(xié)調(diào)的局面。近年來國內(nèi)配電自動化建設(shè)工作逐漸起步，配電自動化的推進是配網(wǎng)新時代的開始［5］。大連市區(qū)配電自動化試點工作是東北地區(qū)配電自動化的試點單位，隨著供電企業(yè)信息化進程不斷加深和未來智能電網(wǎng)的應(yīng)用需求，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，本次試點工程決定對4座開關(guān)站、20座箱式開關(guān)站、14座配電站、10臺柱上開關(guān)進行自動化改造。對4座10 kV開關(guān)站的保護進行改造，站內(nèi)新增保護終端柜、通信柜，實現(xiàn)4座開關(guān)站的“三遙”功能；對20座箱式開關(guān)站加裝電動操作機構(gòu)，新增DTU柜，實現(xiàn)“三遙”功能；對14座配電站新增DTU柜，實現(xiàn)“兩遙”功能；對10臺柱上開關(guān)更換加裝FTU，實現(xiàn)“三遙”功能。

配電自動化系統(tǒng)采用3層結(jié)構(gòu)，包括配網(wǎng)自動化主站、子站和終端，如圖1所示。通信采用光纖、無線專網(wǎng)和載波通信3種方式，3種通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建也對后期國網(wǎng)公司建立高帶寬、高可靠性的數(shù)據(jù)傳輸通道提供了基礎(chǔ)。

圖1 配電自動化3層結(jié)構(gòu)圖

配電自動化主站系統(tǒng)采用國電南瑞的open3200配網(wǎng)自動化系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集（三遙）功能，配網(wǎng)實時監(jiān)控與操作，配網(wǎng)饋線自動化功能，配網(wǎng)調(diào)度管理功能，安全WEB數(shù)據(jù)發(fā)布，配網(wǎng)自動化高級應(yīng)用及IEB信息集成與交換總線。子站系統(tǒng)設(shè)于市區(qū)4座變電站，配置國電南瑞的通信子站系統(tǒng)，實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)的匯集處理與轉(zhuǎn)發(fā)。終端安裝范圍為4座開關(guān)站，20座箱式開關(guān)站，14座配電站，10臺柱上開關(guān)［6］。

2 工程概況

大連市區(qū)配電自動化改造工程計劃工期為2014年6～12月，實際竣工日期為2014年12月。具體配電自動化子站及終端設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、實施按以下計劃執(zhí)行。

a.2014年6月，由大連供電公司運檢部組織設(shè)計、通信、繼電保護、配電運維、施工公司等多家單位進行現(xiàn)場調(diào)查，確定子站、終端位置，對DTU等設(shè)備進行基礎(chǔ)土建施工，對運維人員進行新設(shè)備的基礎(chǔ)培訓(xùn)講解。

b.2014年6～12月，根據(jù)終端改造的停電計劃，協(xié)調(diào)南瑞公司按計劃發(fā)貨。

c.2014年6～12月，電氣設(shè)備安裝施工。配網(wǎng)自動化的施工涉及單位眾多，相互協(xié)調(diào)尤為重要。在設(shè)備安裝過程中，配電運維、通信、遠動、繼電保護、設(shè)備廠家、試驗人員、施工單位及國電南瑞工程師在現(xiàn)場施工的同時，應(yīng)對新設(shè)備進行使用安裝、調(diào)試、事故處理等問題的培訓(xùn)，相互交流工作經(jīng)驗。

d.2014年12月為工程驗收階段。工程的驗收應(yīng)嚴格按照國家標(biāo)準(zhǔn)進行，除現(xiàn)場設(shè)備及各站點間的通信外，檔案管理也是重點，好的檔案資料管理能為以后的工作積累經(jīng)驗，在工程開工時應(yīng)抓好工程資料的收集整理工作，并制定相應(yīng)流程管理辦法。

e.2014年12月以后為設(shè)備維護階段。新設(shè)備的系統(tǒng)維護工作跟不上，則不能發(fā)揮其高端作用。設(shè)備應(yīng)實行主人制，增強職工的責(zé)任意識，公司領(lǐng)導(dǎo)可制定強制措施，推進設(shè)備的應(yīng)用。對于維護工作中出現(xiàn)的問題，應(yīng)積極溝通解決并及時總結(jié)，為以后的配網(wǎng)自動化工作打下良好基礎(chǔ)，積累寶貴經(jīng)驗。

3 載波通信在配電自動化中的應(yīng)用

自動化通信方式主要分為光纖通信、無線網(wǎng)（GPRS）通信、電力載波通信3種。光纖與無線網(wǎng)在日常生活中很常見，值得一提的是載波通信。電力載波是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通信是利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)，最大的特點是不需要新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電力線，就能進行數(shù)據(jù)傳遞，同時，它還具有價格較低、安裝維護簡便、專網(wǎng)通信、擴展容易和透明傳輸?shù)纫幌盗袃?yōu)點。此外，配電載波網(wǎng)能隨配電網(wǎng)運行方式變化而及時改變通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這是采用其它通信方式難以實現(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢。載波通信的組成原理如圖2所示。

圖2 載波通信的組成原理圖

4 建設(shè)效益分析

通過配網(wǎng)自動化改造，提高了配網(wǎng)的供電能力，老舊開關(guān)站的設(shè)備得到更換，提高了供電可靠性和電能質(zhì)量，為改善工作、生活環(huán)境及安全生產(chǎn)做出積極貢獻。一是可以提升配電綜合性管理，加強計劃停電的科學(xué)合理安排；二是通過調(diào)控一體化建設(shè)，可以快速對遠方斷路器進行遙控操作，縮短停電操作時間，降低人員及車輛成本；三是通過自動化的實施可以快速隔離故障，恢復(fù)非故障段的供電，從而全面提升供電可靠性，縮短停電時間；四是實現(xiàn)了遙測、遙控、遙信等功能后，負荷測量和操作等都不需要人員到場進行，減少了運維成本；五是提高了工作效率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成共享；六是提升了電力企業(yè)社會服務(wù)形象，提升服務(wù)質(zhì)量，提高用戶滿意度；七是促進了電力職工技術(shù)水平的提升；八是部分開關(guān)站實現(xiàn)實時監(jiān)控，防止電力設(shè)備損壞，能及時發(fā)現(xiàn)運行設(shè)備出現(xiàn)的事故隱患，從而達到提高配網(wǎng)運行經(jīng)濟效益的目的。

5 結(jié)束語

配電自動化是未來配電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢，也是實現(xiàn)智能電網(wǎng)的前提條件，大連市區(qū)配電自動化試點工程建設(shè)內(nèi)容符合國家電網(wǎng)公司《配電自動化技術(shù)導(dǎo)則》、《配電自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范》等有關(guān)規(guī)程及公司有關(guān)批復(fù)文件的要求，社會效益良好，工程取得的顯著效果對公司全面推進智能配電網(wǎng)的建設(shè)及后續(xù)運維管理有良好的借鑒和示范作用。

在設(shè)備投運后的工作中應(yīng)加大自動化設(shè)備的巡視力度，不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。為未來的自動化電網(wǎng)積累寶貴經(jīng)驗。

［1］ 馬成久，張武洋.智能化變電站時鐘同步精度測試方法研究［J］.東北電力技術(shù)，2011，32（8）：8－11.

［2］ 張武洋，張文楷，李 偉.智能化變電站時鐘同步方案應(yīng)用研究［J］.東北電力技術(shù)，2011，32（9）：15－18.

［3］ 張武洋，趙振宇，于同偉.基于SDH通道的PTP同步對時研究［J］.東北電力技術(shù)，2011，32（1）：37－40.

［4］ 張信權(quán)，梁德勝，趙希才.時鐘同步技術(shù)及其在變電站中的應(yīng)用［J］.繼電器，2008，41（9）：69－72.

［5］ 曾祥君，黎銳鋒，李澤文，等.基于IEEE1588的智能變電站時鐘同步網(wǎng)絡(luò)［J］.電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2011，26（3）：3－7.

［6］ 李玉杰.基于PLC模糊控制技術(shù)的計量給煤機控制研究［J］.東北電力技術(shù)，2012，33（6）：19－20.

Study on the Pilot Project of Dalian Urban Distribution Automation

ZHANG Tian?wen，BIAN Jiang，YU Di
（State Grid of Dalian Power Supply Company，Dalian，Liaoning 116000，China）

Foreign distribution automation system has grown into an integration of substation automation，monitoring and control feeder disconnect switches，capapcitor bank regulation and control，user load control and remote meter reading，with functions over 140 kinds.And in domestic related field it is still in its infancy since the 1990s，most of the function is still in exploring stage in recent years，Dalian urban distribution automation pilot project is in one of the successful projects.From the project preparation，middle con?struction，to acceptance after the successful operation of equipment，it has accumulated a lot of valuable experience worthy of learning in terms of operation mode，communication methods，related work processes，and procedures，etc.

Automation；Communication；Distribution network system

TM76

A

1004－7913（2015）05－0014－02

張?zhí)煳模?967—），男，工程師，主要從事配電專業(yè)及智能電網(wǎng)技術(shù)研究工作。

2015－02－17）