配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)和運(yùn)行探討

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摘要：對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行探討、提出建設(shè)過程中采用的幾種方式、并對(duì)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行分析，深入剖析了配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行過程中遇到的各種問題，并提出一些解決方法。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；四遙；繼電保護(hù)；遠(yuǎn)方；就地

前言

隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，生活水平不斷的提高，對(duì)供電的可靠性要求越來越高，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)被提上日程。通過對(duì)現(xiàn)有線路的改造、升級(jí)、加裝四遙設(shè)備，在原有的常規(guī)配電網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。這樣就能實(shí)現(xiàn)縮小停電范圍，縮小故障查找范圍，精確判斷故障點(diǎn)，及時(shí)隔離故障轉(zhuǎn)供電，進(jìn)一步還可以實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)供電，大大縮短用戶停電時(shí)間，提高供電的可靠性。

一、節(jié)點(diǎn)的布局

根據(jù)配網(wǎng)自動(dòng)化站點(diǎn)具備的功能（監(jiān)測(cè)、控制）和實(shí)現(xiàn)方式（遠(yuǎn)方、就地）情況，其建設(shè)模式分為遠(yuǎn)方加就地監(jiān)控型、遠(yuǎn)方監(jiān)控型、遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)就地控制型、遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型、就地控制型、就地指示型6種。主干線采用遠(yuǎn)方加就地監(jiān)控型、遠(yuǎn)方監(jiān)控型、遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型站點(diǎn)。主干線每?jī)蓚€(gè)“三遙”站點(diǎn)之間選取一個(gè)遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型站點(diǎn)，戶內(nèi)重要站點(diǎn)宜選用“二遙”終端（DTU），其他站點(diǎn)帶遠(yuǎn)傳功能的故障指示器。支線視情況采用遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)就地控制型、遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型（帶遠(yuǎn)傳功能的故障指示器）、就地控制型站點(diǎn)。用戶饋線采用就地控制型站點(diǎn)，可設(shè)在產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)，或用戶側(cè)進(jìn)線開關(guān)處。上述配置原則未規(guī)定的其余站點(diǎn)采用就地指示型。[1]

二、建設(shè)改造原則

1、配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)改造應(yīng)根據(jù)考慮供電區(qū)分類、網(wǎng)絡(luò)接線標(biāo)準(zhǔn)化程度、線路重要性和故障率等因素確定配網(wǎng)自動(dòng)化改造優(yōu)先順序。首先改造跳閘率高或地形復(fù)雜、交通復(fù)雜的線路，將跳閘停電范圍和停電時(shí)間縮小，提高供電可靠性。其次，考慮網(wǎng)絡(luò)接線標(biāo)準(zhǔn)問題，逐步把配網(wǎng)建設(shè)成標(biāo)準(zhǔn)的“三供一備”統(tǒng)一接線方式和運(yùn)行模式；再次，還要考慮重要負(fù)荷的供電問題，盡量將重要負(fù)荷獨(dú)立出來，增加備用線路，保證重要負(fù)荷的供電。

2、未形成標(biāo)準(zhǔn)化接線的已建成線路，應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)化接線改造規(guī)劃，并根據(jù)站點(diǎn)在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中的位置及設(shè)備改造條件，確定相應(yīng)的建設(shè)模式和實(shí)施計(jì)劃。

先進(jìn)行一級(jí)分段站點(diǎn)遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)就地控制改造和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型站點(diǎn)改造；再進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型站點(diǎn)改造和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)就地控制型點(diǎn)改造；最后進(jìn)行二級(jí)分段站點(diǎn)遠(yuǎn)方監(jiān)控型改造、進(jìn)行一級(jí)分段站點(diǎn)升級(jí)改造為遠(yuǎn)方與就地監(jiān)控型。

3、新建線路、站點(diǎn)應(yīng)根據(jù)其在規(guī)劃目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)

中的位置、接入用戶性質(zhì)、負(fù)荷等因素確定其建設(shè)模式，并結(jié)合一次設(shè)備建設(shè)同步建設(shè)自動(dòng)化終端，通信通道宜同步建設(shè)。先進(jìn)行一級(jí)分段站點(diǎn)應(yīng)與一次設(shè)備同步建設(shè)為遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)就地控制型；然后進(jìn)行具備光纖通信條件的遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)型二級(jí)分段點(diǎn)遠(yuǎn)方監(jiān)控型升級(jí)改造；最后進(jìn)行其余二級(jí)分段站點(diǎn)遠(yuǎn)方監(jiān)控型升級(jí)改造和一級(jí)分段站點(diǎn)遠(yuǎn)方與就地監(jiān)控型升級(jí)改造。

三、運(yùn)行管理

按照上述的規(guī)劃原則，遠(yuǎn)方監(jiān)控可以基本上覆蓋全網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)故障準(zhǔn)確定位、快速隔離、自動(dòng)轉(zhuǎn)供電的目的，持續(xù)提高供電可靠性和配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)績(jī)效，主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

1、可以實(shí)現(xiàn)分支線路的過載監(jiān)控，減小安全隱患。

2、可以進(jìn)行快速故障定位，并進(jìn)行快速故障隔離，還能縮小故障查找范圍，實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)電，提高供電可靠性。

3、能夠在設(shè)備故障時(shí)縮小停電范圍，通過配置各級(jí)線路的就地保護(hù)功能，能夠快速的有選擇性的切除故障線路，減小停電范圍。

4、能夠?yàn)橐院蠼ㄔO(shè)智能電網(wǎng)打下基礎(chǔ)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)轉(zhuǎn)供電，提高供電可靠性。

四、保護(hù)設(shè)置原則

目前采用斷路器電流級(jí)差保護(hù)設(shè)置。目前變電站出線斷路器速斷定值為2200A/0.3S，過流為720A/1.0S，零序?yàn)?0A/1.0S。

按照目前永磁開關(guān)的技術(shù)，時(shí)間級(jí)差可以縮短為0.1S，因此可以配置2級(jí)分段保護(hù)和1級(jí)分界保護(hù)。按照與站內(nèi)開關(guān)配合的原則可以將定值整定如下表。

由于按配變?nèi)萘空ㄅc上級(jí)配合可能會(huì)有沖突，因此可能導(dǎo)致保護(hù)適配，但是這種情況基本不存在。

五、存在問題

1、原有柱上開關(guān)保護(hù)功能簡(jiǎn)單，無法與新的智能開關(guān)匹配，需更換或轉(zhuǎn)為負(fù)荷開關(guān)使用。

2、在建設(shè)的過程中，柱上開關(guān)需及時(shí)調(diào)整保護(hù)定值或退出運(yùn)行，但是由于智能開關(guān)不允許裝在配電線路的第一級(jí)，新裝智能開關(guān)無法完全覆蓋原柱上開關(guān)的保護(hù)范圍，增加了站外故障導(dǎo)致站內(nèi)開關(guān)跳閘的機(jī)會(huì)。同樣原因，在實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)自動(dòng)化后，站外故障導(dǎo)致站內(nèi)開關(guān)跳閘的機(jī)會(huì)也增加。

3、在建設(shè)過程中，當(dāng)原柱上開關(guān)的保護(hù)功能因其他原因無法退出時(shí)，由于其保護(hù)功能簡(jiǎn)單，導(dǎo)致下一級(jí)智能開關(guān)的定值嚴(yán)重縮小，很容易在轉(zhuǎn)電或重合的過程中引起智能開關(guān)誤動(dòng)，增加了用戶的停電和班組的工作量。

4、調(diào)整原柱上開關(guān)的定值時(shí)需整條線路停電，影響了整條線路用戶的用電。

5、智能開關(guān)也無法完全正確進(jìn)行接地選線，只有在變電站內(nèi)接地方式全部改造后，通過零序保護(hù)來實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)故障線路的切除。

6、新裝智能開關(guān)的開斷容量不足。由于變電站內(nèi)Fe開關(guān)的開斷電流是31.5kA，系統(tǒng)的短路電流是按31.5kA來校驗(yàn)的，而目前安裝的智能開關(guān)開斷電流是20kA的，因此普遍存在開斷容量不足的問題。而且實(shí)際上220kV變電站的10kV母線短路電流接近或超過了20kA，110kV變電站主變因其他原因并列運(yùn)行時(shí)，10kV母線短路電流都超過20kA，存在開斷容量不足的安全隱患。

7、由于開斷容量不足，智能開關(guān)的重合功能不能投入，影響了供電可靠性。

8、設(shè)備的電池維護(hù)問題，由于充電電池的壽命不夠長(zhǎng)，設(shè)備的充電電池維護(hù)工作比較繁重，此問題目前還沒展現(xiàn)，兩三年后將大面積的出現(xiàn)。

9、通訊問題，因?yàn)橐?、二遙點(diǎn)采用了GPRS通訊，受各種條件影響，此類通訊很不可靠，會(huì)影響配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效果。

10、日后運(yùn)行維護(hù)，由于增加了大量的四遙設(shè)備，而且這些設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較差，在配網(wǎng)自動(dòng)化投入運(yùn)行后將產(chǎn)生大量的維護(hù)工作，必須要有專門班組進(jìn)行維護(hù)，否則會(huì)因?yàn)榫S護(hù)不到位導(dǎo)致配網(wǎng)自動(dòng)化的功能大打折扣，甚至產(chǎn)生安全隱患。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著電力市場(chǎng)化的不斷推行，供電企業(yè)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的安全和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)要求與日俱增，配網(wǎng)自動(dòng)化是世界范圍普遍認(rèn)同的一條途徑。我們始終相信，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)必將帶來供電可靠性和供電質(zhì)量的提高，事故處理時(shí)間的縮短，配電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性的提高，最大限度提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，用戶服務(wù)的水平得到改善，終將為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

韓立海（1976-）工程師 從事電力運(yùn)行研究。