配網(wǎng)自動(dòng)化及其三遙功能實(shí)施方案

鐘錦星

配網(wǎng)自動(dòng)化及其三遙功能實(shí)施方案

鐘錦星

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 廣東東莞 523000）

為了保障配網(wǎng)自動(dòng)化改造建設(shè)工作經(jīng)濟(jì)實(shí)用性和先進(jìn)性，更好地推進(jìn)東莞供電局配網(wǎng)自動(dòng)化的工程建設(shè)，必須加強(qiáng)配網(wǎng)自動(dòng)化的工程規(guī)劃和實(shí)施方案，對(duì)此，本文首先對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化以及常用配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了介紹，然后結(jié)合石龍地區(qū)為研究對(duì)象，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化及其三遙功能實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)探究。

配網(wǎng)自動(dòng)化；三遙；方案

1 引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和居民生活水平不斷提高，傳統(tǒng)配網(wǎng)調(diào)度管理模式已經(jīng)不能滿足居民對(duì)用電質(zhì)量要求，不能對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行全面實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及不能對(duì)配網(wǎng)故障進(jìn)行有效快速處理。為了從根本上解決問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)調(diào)度到智能調(diào)度的轉(zhuǎn)變，應(yīng)該加強(qiáng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，提高供電可靠性、改善供電質(zhì)量、提升配網(wǎng)管理水平。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化概述

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化的發(fā)展步伐逐漸加快，為了適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需求，急需先進(jìn)的智能電網(wǎng)來(lái)取代傳統(tǒng)的配網(wǎng)功能，因此，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸受到了人們的關(guān)注，并得到了非常廣泛的應(yīng)用，根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用我們發(fā)現(xiàn)，目前已實(shí)施的二遙配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用效果十分顯著。配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是集現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通訊技術(shù)等為一體的高新技術(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的全過(guò)程能夠進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而有效地對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)作實(shí)行保護(hù)，且能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，操作更加方便快捷，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益的提升。電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)如表1所示。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

3.1 基于互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)

表1 電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化的主要目標(biāo)

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的主要組成之一是通信系統(tǒng)，配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用通信系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潮流、控制頻率，應(yīng)用高速載波通信系統(tǒng)是必要的，通信技術(shù)能夠幫助配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)?；ヂ?lián)網(wǎng)通信技術(shù)的幫助可以大大加快配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的速度。該系統(tǒng)的引進(jìn)不僅可以實(shí)現(xiàn)上述功能，還可以實(shí)現(xiàn)提供更多生活服務(wù)等功能。此外，光纖通信具有低成本的特性，還可以高速傳輸，大容量傳輸，因此，光纖通信是配網(wǎng)自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的主要選擇之一。

3.2 新型FA系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)分布式電源就是新型FA系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的意思，其主要是根據(jù)實(shí)際的用電負(fù)荷提供相對(duì)應(yīng)的合適電源，從而達(dá)到智能供電的目標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)能夠大大提高一些資源的使用率，減少不必要的資源浪費(fèi)。新型FA系統(tǒng)在實(shí)際操作中絕沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。新興技術(shù)的出現(xiàn)一定會(huì)面臨一些困難，主要是配網(wǎng)的運(yùn)行方式多變、分布式電源位置難確定，導(dǎo)致二次設(shè)備難以滿足要求。一旦這些困難被克服，這項(xiàng)新型技術(shù)就一定會(huì)在配網(wǎng)系統(tǒng)中產(chǎn)生巨大的作用。

3.3 配電網(wǎng)信息一體化

新時(shí)期，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，電力系統(tǒng)也在逐漸向著一體化的方向發(fā)展。配網(wǎng)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用，配網(wǎng)系統(tǒng)完全可以脫離一個(gè)區(qū)域的信息，最后融于電力系統(tǒng)當(dāng)中。在實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息統(tǒng)一后，信息的搜索傳遞就會(huì)越來(lái)越快，配電效率越來(lái)越高，最后甚至達(dá)到智能配電的狀態(tài)。智能配電一直是我們所追求的配電狀態(tài)。

3.4 配網(wǎng)自動(dòng)化的綜合型受控端

配網(wǎng)自動(dòng)化的綜合型受控端是對(duì)原有終端功能的改進(jìn)。這項(xiàng)技術(shù)將可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。這項(xiàng)技術(shù)檢測(cè)了系統(tǒng)的潮流分布、頻率以及系統(tǒng)的震蕩。這是一種新型的技術(shù)。但是這項(xiàng)技術(shù)有依賴于SCADA系統(tǒng)。所以這二者相結(jié)合后，受控端的數(shù)量大大減少。電力系統(tǒng)的規(guī)模得以削減。而且綜合型受控端增加了可共享的數(shù)據(jù)。這樣數(shù)據(jù)的精確度比之以前就有所提高。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化及三遙功能實(shí)施實(shí)例分析

4.1 “三遙”系統(tǒng)功能

在配網(wǎng)建設(shè)中，為了實(shí)現(xiàn)故障定位、故障隔離和非故障線路轉(zhuǎn)移供電的饋線自動(dòng)化功能，可以采用以下兩種控制方式，即集中式智能控制方式和分布式智能控制方式。其中，集中式智能控制方式的主要依據(jù)是通過(guò)主站（或子站）的數(shù)據(jù)采集意思監(jiān)視控制系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障問(wèn)題進(jìn)行分析。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的饋線終端裝置，可以將故障信息通過(guò)一定的通道傳遞至控制中心（主站或子站），然后由控制中心根據(jù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障檢測(cè)信息、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，從而高效?zhǔn)確的判斷故障區(qū)段，下發(fā)遙控命令，跳開(kāi)故障區(qū)域兩側(cè)的開(kāi)關(guān)，重合變電站出線開(kāi)關(guān)和閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，及時(shí)恢復(fù)正常供電。在配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中，集中式智能控制方式準(zhǔn)確性較高，因此被廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜系統(tǒng)，需要注意的是，其必須依靠可靠的通信通道和控制中心的計(jì)算機(jī)軟件、硬件系統(tǒng)。除此以外，傳統(tǒng)的分布式智能控制方式也可以被分為用重合器實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和用分段器實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，用分段器實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方式有電壓時(shí)間型和電流計(jì)數(shù)型。分布智能式控制方式在實(shí)際應(yīng)用中并不需要依賴控制中心或者通信系統(tǒng)，而且故障處理和恢復(fù)供電的速度比較高，可以達(dá)到秒級(jí)，但是需要注意的是，其對(duì)于智能終端的要求比較高，而且并不適用于復(fù)雜程度比較高的系統(tǒng)中。

4.2 石龍地區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)路線

4.2.1 電纜線路

新建線路采用10kV成套自動(dòng)化斷路器柜，所有開(kāi)關(guān)按“三遙”標(biāo)準(zhǔn)配置；改造線路具備整體更換條件（符合報(bào)廢條件或有再利用計(jì)劃）的改造點(diǎn)，采用10kV成套自動(dòng)化斷路器柜，所有開(kāi)關(guān)按“三遙”標(biāo)準(zhǔn)配置；改造線路不具備整體更換條件的改造點(diǎn)，采用具備全功能的“三遙”DTU裝置，開(kāi)關(guān)加裝輔助觸點(diǎn)及電操機(jī)構(gòu)；自動(dòng)化終端采用PT取電方式，如戶內(nèi)電房具備條件的，也可就近采用低壓市電取電。自動(dòng)化終端采用光纖通信方式，如部分地點(diǎn)確實(shí)不具備條件的，在無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的區(qū)域采用無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信，其它地點(diǎn)采用無(wú)線公網(wǎng)通信。

4.2.2 架空線路

采用“三遙”成套真空柱上斷路器（含電壓-電流型FTU、真空柱上斷路器、電操機(jī)構(gòu)、取電PT等），終端設(shè)備采用具備全功能的“三遙”FTU裝置，采用PT取電方式，設(shè)備投運(yùn)后實(shí)行“三遙+饋線自動(dòng)化”功能。其中主干線采用分段斷路器；分支線采用分界斷路器；聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)采用聯(lián)絡(luò)斷路器，重要分支線路可根據(jù)需要采用分界斷路器或故障指示器。自動(dòng)化終端采用無(wú)線通信方式，在無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的區(qū)域優(yōu)先采用無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信，其它地點(diǎn)采用無(wú)線公網(wǎng)通信。需要注意的是，重要分支線路可理解為負(fù)荷較重（5用戶）、長(zhǎng)度較長(zhǎng)（1km）或故障情況發(fā)生幾率大的分支線。

4.2.3 混合線路

混合線路的設(shè)備選型根據(jù)線路不同線路段的具體類(lèi)型選擇，其中電纜線路段與上述電纜線路的設(shè)備選型、通信方式一致；架空線路段與上述架空線路的設(shè)備選型、通信方式一致。

4.2.4 無(wú)線公網(wǎng)通信的要求

采用無(wú)線公網(wǎng)通信的節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)配套采用標(biāo)準(zhǔn)化、嵌入式、可插拔通信模塊，且支持多模（2G/3G/4G及不同通信制式）、雙卡雙待通信方式，具備“雙網(wǎng)絡(luò)”同時(shí)接入、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)切換功能。

4.2.5 三遙功能實(shí)施方案

目前10kV線路的接線方式主要以單輻射、“2-1”單環(huán)網(wǎng)、“3-1”單環(huán)網(wǎng)為主，各接線方式的建設(shè)模式示意圖如下：

（1）單輻射架空線路。

圖1

（2）單輻射電纜線路。

圖2

（3）“2-1”單環(huán)網(wǎng)電纜線路。

圖3

（4）“3-1”單環(huán)網(wǎng)電纜線路

東莞市石龍鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)的線路聯(lián)絡(luò)點(diǎn)采用具備三遙DTU裝置，其它節(jié)點(diǎn)根據(jù)實(shí)際情況采用三遙DTU裝置或二遙故障指示器。

（5）N 分段 n聯(lián)絡(luò)（N≤6，n≤2）

在主干線路適當(dāng)?shù)胤皆O(shè)置分段斷路器，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)采用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷路器；長(zhǎng)度較長(zhǎng)或用戶較多的分支線路加裝分界斷路器，其它分支線路根據(jù)實(shí)際情況加裝故障指示器。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)復(fù)雜程度高，而且系統(tǒng)性比較強(qiáng)，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，必須堅(jiān)持統(tǒng)一設(shè)計(jì)，分步實(shí)施的原則，準(zhǔn)確定位功能，結(jié)合實(shí)際情況分階段、分區(qū)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，在此過(guò)程中，還需要明確各級(jí)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)，保證系統(tǒng)兼容性，提高系統(tǒng)產(chǎn)出效率。

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TM76

A

1004-7344（2016）33-0150-02

2016-11-12

鐘錦星（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事10kV配電網(wǎng)規(guī)劃工作。