10kV配網(wǎng)自動化建設(shè)中相關(guān)要點(diǎn)及注意問題探析

甘韶安

摘 要：文章結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，以10kV中壓配網(wǎng)自動化建設(shè)為例，就配網(wǎng)自動化在實(shí)際配電系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探討與分析，以供大家參考借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV；配網(wǎng)自動化；配電主站；配電終端；建設(shè)

配電網(wǎng)自動化主要是指通過電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、計量和供電部門的工作管理有機(jī)地融合在一起，改進(jìn)供電質(zhì)量，以合理的價格滿足用戶的需求。配電網(wǎng)自動化是確保供電可靠性，提高供電質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。因此，對配網(wǎng)工程自動化系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行探討具有重要的意義。下面結(jié)合新增謝村村10kV配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐，就配網(wǎng)自動化建設(shè)中相關(guān)要點(diǎn)及注意問題進(jìn)行了論述。

1 建設(shè)區(qū)域概況

新增謝村村11號電房#2配變解決飄峰站F7順景線謝村村10號臺區(qū)配變電壓低。新敷10kV電纜總長度為0.012千米，新建10kV電纜走廊2.0千米；新裝高壓開關(guān)柜1面，新裝10kV配變1臺，容量為630kVA；新裝低壓開關(guān)柜4面，新架設(shè)低壓線路3.66千米。

2 配網(wǎng)自動化建設(shè)要求

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)遵循"結(jié)構(gòu)分層、功能分級、布置就近、信息集中"的原則，考慮到配電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展的要求，并搭建一個高起點(diǎn)、 高擴(kuò)展性和可靠性的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)，需要遵從以下幾個方面的設(shè)計原則：

（1）配網(wǎng)系統(tǒng)采用統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計原則，充分利用各種設(shè)備、信息資源、數(shù)據(jù)高度共享（按照系統(tǒng)工程的思想進(jìn)行統(tǒng)籌全面地考慮）。 避免形成孤島自動化，避免重復(fù)投資和資源浪費(fèi)；

（2）利用面向?qū)ο蟮?、分層分步式體系結(jié)構(gòu)，充分保證系統(tǒng)的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性并保證系統(tǒng)整體性能的優(yōu)化和提高，保證從每個環(huán)節(jié)上對配網(wǎng)一次系統(tǒng)遠(yuǎn)期規(guī)劃的適應(yīng)性，同時又不失先進(jìn)性；

（3）利用較先進(jìn)的硬件設(shè)備；

（4）主操作系統(tǒng)選用Unix操作系統(tǒng)，配網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)垮平臺、一體化技術(shù)。

3 配電網(wǎng)架規(guī)劃

在進(jìn)行配電網(wǎng)架規(guī)劃時，要結(jié)合該地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際，逐步建成覆蓋全部區(qū)域的功能完善的"主站+終端"兩層結(jié)構(gòu)配電自動化系統(tǒng)。

建設(shè)配電主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電監(jiān)測、饋線自動化、潮流計算、合解環(huán)分析等高級應(yīng)用等功能，解決配網(wǎng)"盲調(diào)"問題。具體包括：（1）建設(shè)配電自動化主站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電SCADA、配網(wǎng)調(diào)度管理和饋線自動化、潮流計算、合解環(huán)分析等高級應(yīng)用、調(diào)控一體化管理等功能，達(dá)到配電調(diào)控一體化的應(yīng)用要求。（2）對實(shí)施區(qū)域主干線路及關(guān)鍵設(shè)備配置"三遙"及"二遙"終端，實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)線路及設(shè)備的監(jiān)控。（3）建設(shè)配電主站至變電站的骨干通信網(wǎng)和變電站至10千伏配電站點(diǎn)的接入通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)配電自動化信息傳輸。

4 建設(shè)實(shí)施方案

4.1 配網(wǎng)一次網(wǎng)架改造

實(shí)施區(qū)域現(xiàn)有線路采用環(huán)網(wǎng)供電、開環(huán)運(yùn)行的方式，接線方式以單聯(lián)絡(luò)為主，部分采用多聯(lián)絡(luò)，大部分實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互供，線路分段點(diǎn)與聯(lián)絡(luò)點(diǎn)設(shè)置合理，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)成熟，線路負(fù)荷容量穩(wěn)定，負(fù)荷變化小，只需要按目標(biāo)網(wǎng)架進(jìn)行局部調(diào)整和改造，就可以滿足配電自動化需求，不需要大規(guī)模改造。

4.2 配電自動化主站建設(shè)

配網(wǎng)主站是整個配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的監(jiān)控管理中心，應(yīng)完成以下功能：（1）配電網(wǎng)實(shí)時數(shù)據(jù)采集與控制（SCADA）：通過終端設(shè)備和通信系統(tǒng)將配電網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)傳送到主站，在主站對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和控制，與調(diào)度自動化類似。包括配電開關(guān)的狀態(tài)，保護(hù)動作信息，運(yùn)行數(shù)據(jù)等。（2）提供主站控制方式下的饋線自動化功能，用于完成線路故障的快速定位、隔離和非故障區(qū)段的供電恢復(fù)，要求適用于各種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。（3）配電地理信息管理（AM/FM/GIS）：以地理圖為背景對配電設(shè)備、配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層次管理，包括查詢、統(tǒng)計等。（4）配電網(wǎng)應(yīng)用分析（PAS）：對SCADA系統(tǒng)采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，為調(diào)度員提供輔助決策，包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計、潮流計算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等，配電網(wǎng)具有與輸電網(wǎng)不同的特點(diǎn)，因此配電網(wǎng)應(yīng)用分析的算法與能量管理系統(tǒng)（EMS）有所不同。

配網(wǎng)主站的建設(shè)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃分步實(shí)施的原則，系統(tǒng)應(yīng)滿足安全可靠、實(shí)用和易于擴(kuò)展。

4.3 配電終端的建設(shè)

（1）戶外環(huán)網(wǎng)柜（DTU）終端：由于環(huán)網(wǎng)柜共有1臺，都沒有空間安裝終端及通信設(shè)備，所以根據(jù)其他城市配網(wǎng)自動化的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，采用外置柜方式，在外置柜安裝PT、備用電池、DTU終端和通信設(shè)備混合組柜模式，DTU終端全部按照三遙功能配置。

（2）柱上配電變（TTU）終端：由于柱上變壓器共有20臺，每臺柱上變壓器安裝1臺TTU。柱上變壓器的20臺TTU終端全部采用光纖通信。

（3）柱上開關(guān)終端：該項(xiàng)目試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)總計20臺柱上開關(guān)，柱上開關(guān)配置全部采用三遙終端。加裝配電自動化終端FTU，采用直流電源設(shè)備、FTU終端和通信設(shè)備混合組箱模式，46臺柱上開關(guān)采用光纖通信。其中7臺分支開關(guān)FTU終端加裝"看門狗"功能。其余的66臺柱上開關(guān)，采用加裝"二遙"故障指示器，實(shí)現(xiàn)"二遙"功能。

（4）電源：開關(guān)的操作電源和FTU的工作電源根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的具體情況，可以從380/220V低壓網(wǎng)絡(luò)直接取得，也可以從10kV線路通過互感器獲得；采用蓄電池或UPS作為后備電源，也可以從其它配電線路獲得后備電源。

5 配網(wǎng)自動化實(shí)施中應(yīng)注意的問題

（1）配網(wǎng)自動化的實(shí)施涉及的部門多，投資大，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此配網(wǎng)自動化的規(guī)劃是必不可少的，必須結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際配電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃，制定詳細(xì)的配網(wǎng)自動化的實(shí)施計劃，整體考慮，分期分批實(shí)施，同時要和供電企業(yè)內(nèi)部信息化建設(shè)相協(xié)調(diào)。

（2）從供電公司的實(shí)際需要和發(fā)展需求出發(fā)，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)配（網(wǎng)）調(diào)（度）合一的設(shè)計，技術(shù)上統(tǒng)一平臺，管理上易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)上節(jié)約資金，同時也奠定了將來電力企業(yè)信息化的基礎(chǔ)。

（3）配電自動化系統(tǒng)中的站端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)方控制的頻繁程度比輸電網(wǎng)自動化系統(tǒng)要高得多，因此要求配電自動化系統(tǒng)中的站端設(shè)備具有更高的可靠性。

（4）在實(shí)施配網(wǎng)自動化后，降低了運(yùn)行人員的勞動強(qiáng)度，提高了勞動效率，使運(yùn)行人員對網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況掌握得更全面更快捷，為供電企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。配網(wǎng)自動化的實(shí)施，改變了配電網(wǎng)傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式，但對運(yùn)行人員提出了較高的要求。

6 結(jié)語

綜上所述，本文通過對配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)例分析得知，配電自動化系統(tǒng)在確保輸送電壓的穩(wěn)定以及降低電能的損耗發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，通過在實(shí)際設(shè)計和使用中要不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，使自動化控制系統(tǒng)更加具有可擴(kuò)展性，且系統(tǒng)變得更加完善。

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