調(diào)控合一及配網(wǎng)自動化運用

岑正軍

摘 要：電力系統(tǒng)有其自身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以至于其操作也存在一定的難度，配網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以起到節(jié)約供電公司投資成本的效果。本文分析研究了配網(wǎng)自動化運用成果原理，以及成果應(yīng)用方向及效果說明。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；調(diào)控合一；配網(wǎng)自動化

中圖分類號：TM76 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0146-02

1 調(diào)控合一及配網(wǎng)自動化運用成果簡述

1.1 存在的問題

貴州省大部分地區(qū)為高山，素有“九山半水半分田”之稱，民間常用“上坡能登天，下坡到河邊，兩邊能對話，走路要半天”之稱。

1.1.1 面臨的形勢和困難

（1）沒有成功運維的經(jīng)驗；（2）線路開關(guān)為ZW8手動操作開關(guān)，故障引起整條線路停電；（3）森林覆蓋73%以上，山區(qū)、林區(qū)瞬間故障占23%以上；（4）山區(qū)地勢，交通困難，線路開關(guān)人工操作時間長；（5）線路設(shè)備工況差、故障率高，故障原因查找較難；（6）自然環(huán)境惡劣，雷擊線路故障達到65%以上；（7）單相接地故障比例高，易引起農(nóng)觸事故的發(fā)生，查找難。

1.1.2 傳統(tǒng)配網(wǎng)運行模式

（1）停電面積大，非故障段恢復(fù)供電時間長；（2）配網(wǎng)設(shè)備處于盲調(diào)；（3）基層供電所員工運維設(shè)備壓力大、風(fēng)險高。

1.2 行業(yè)或技術(shù)發(fā)展的需求及解決問題的基本思路及方法

（1）按照國家能源局發(fā)布《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動計劃（2015—2020年》和國家發(fā)展改革委《關(guān)于加快配電網(wǎng)建設(shè)改造的指導(dǎo)意見》結(jié)合當(dāng)前我國配電網(wǎng)實際情況，用五年左右時間，進一步加大建設(shè)改造力度。以滿足用電需求、提高可靠性、促進智能化為目標(biāo)，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)、協(xié)同推進，著力解決城鄉(xiāng)配電網(wǎng)發(fā)展薄弱問題，推動裝備提升與科技創(chuàng)新，加大政策支持，強化監(jiān)督落實，全面加快現(xiàn)代配電網(wǎng)建設(shè)，支撐經(jīng)濟發(fā)展和服務(wù)社會民生。（2）提高自動化水平，實現(xiàn)可觀可控。加強配電自動化建設(shè)，變“被動報修”為“主動監(jiān)控”，縮短故障恢復(fù)時間，提升服務(wù)水平。（3）配電自動化建設(shè)行動。根據(jù)可靠性需求、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與設(shè)備狀況合理選擇故障處理模式、終端配置及通信方式。合理選用光纖、無線通信方式，提高電網(wǎng)運行控制水平；鄉(xiāng)村地區(qū)推廣以故障指示器為主的簡易配電自動化，合理選用無線、載波通信方式，提高故障定位能力。

2 調(diào)控合一及配網(wǎng)自動化運用成果原理介紹

2.1 基本原理

（1）配網(wǎng)自動化：具備遙測、遙信、遙控功能，實現(xiàn)對配網(wǎng)及分支線路上開關(guān)“三遙”功能。實現(xiàn)故障區(qū)域就地自動隔離，恢復(fù)供電操作遠程遙控，合環(huán)轉(zhuǎn)供電遙控監(jiān)測等功能。減少停電面積、故障查找時間、故障恢復(fù)時間和轉(zhuǎn)供電停電時間。（2）故障定位儀：按照10kV線路1-2公里1組故障指示器進行分段，發(fā)生線路故障時讓故障定位到1公里范圍內(nèi)，減少故障查找時間。實現(xiàn)遙測、遙信、遙控、遙調(diào)“四遙”功能，讓調(diào)度監(jiān)控人員能對設(shè)備實時狀態(tài)進行監(jiān)控。（3）“調(diào)控合一”是構(gòu)建運行、生產(chǎn)體系，進一步理順生產(chǎn)關(guān)系、完善運行組織架構(gòu)、提高集約化管理水平的重要舉措。也是為配網(wǎng)自動化奠定堅實的操作基礎(chǔ)。

2.2 基本思路、方法及技術(shù)路線

（1）運用“自動化+信息化”推動“智能化”，解決配網(wǎng)故障隔離、快速復(fù)電、配網(wǎng)盲調(diào)問題。減輕基層供電所員工在開關(guān)操作、故障巡視、設(shè)備維護上的工作壓力。（2）制定配網(wǎng)自動化建設(shè)計劃。2013年10月提出雷山配網(wǎng)自動化建設(shè)方案，確定自動化開關(guān)設(shè)備的選型，主站系統(tǒng)的配置要求；12月試點安裝11臺自動化開關(guān)，并上線運行。2014年1月成立了配網(wǎng)自動化建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組及工作小組；2月至5月完成配網(wǎng)自動化開關(guān)設(shè)備一、二次、通信自動化、主站、現(xiàn)場操作、設(shè)備調(diào)試、定值計算、巡視維護等職責(zé)分工；6月至9月建設(shè)配網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)，實現(xiàn)移動VPN專網(wǎng)通信；10月至12月完成一、二期配網(wǎng)自動化開關(guān)54臺設(shè)備調(diào)試、安裝、驗收工作；12月完成《配網(wǎng)自動化開關(guān)運維管理辦法》制定。2014年10月至2015年4月對上線運行的65臺自動化開關(guān)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，總結(jié)運行工作經(jīng)驗，運行效果分析。2015年1月至10月根據(jù)運行數(shù)據(jù)，總結(jié)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)運行中存在的問題，提出解決措施及方案，逐步完善及優(yōu)化系統(tǒng)，達到實用化效果。2016年2月至今按照“新一輪農(nóng)村電網(wǎng)升級改造”對配網(wǎng)自動化的要求提出升級規(guī)劃。（3）技術(shù)路線。1）模式：級差式+就地重合式相結(jié)合；2）控制：集中控制+就地保護+故障定位；3）實現(xiàn)：故障隔離+快速復(fù)電+解決配網(wǎng)盲調(diào)；4）利用傳統(tǒng)專業(yè)人員優(yōu)勢，全過程參與建設(shè)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)自主運維，明確各專業(yè)部門運行管理職責(zé)。

2.3 基本步驟

（1）安裝10kV配電自動化開關(guān)89臺，覆蓋42條線路，占公用線路的100%。線路開關(guān)平均用戶分段5.88臺；接入了多個廠家的終端設(shè)備，實現(xiàn)了自動化開關(guān)接入100%，并全部實現(xiàn)“遙信、遙測、遙控”，通過調(diào)度對實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，系統(tǒng)遠程操作智能開關(guān)。（2）安裝故障指示器200組，線路覆蓋率95%，實現(xiàn)1-1.5公里一組。

2.4 預(yù)期效益

（1）通過自主運維使開關(guān)終端在線率達到95%，故障自動隔離成功率100%、遙控使用率100%、遙控使用成功率95%。（2）實現(xiàn)對“運行電流、變位遙信、遙控復(fù)歸、定值修改”，實現(xiàn)對故障線路判斷分析，快速故障定位。（3）成果應(yīng)用于雷山供電局，每年產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益210萬元。如在貴州電網(wǎng)推廣使用，按87個分縣局計算，預(yù)計效益每年可以節(jié)約費用18270萬元。（4）調(diào)控合一為配網(wǎng)自動化奠定堅實的操作基礎(chǔ)，配網(wǎng)自動化的實施解決縣局的配網(wǎng)盲調(diào)問題，有效控制人員操作風(fēng)險，減少停電面積，縮短停電時間，提升客戶滿意度，具有廣闊的推廣前景。

3 調(diào)控合一及配網(wǎng)自動化運用成果應(yīng)用方向及效果說明

3.1 創(chuàng)新點

（1）配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)線路故障、開關(guān)智能隔離調(diào)度遙控方式，巡維人員由最初48人減少集控期間28人，調(diào)控合一后至12人，大量減少變電及供電所操作人員趕往現(xiàn)場次數(shù)。（2）實現(xiàn)配網(wǎng)開關(guān)的“三遙”功能，解決故障隔離，快速復(fù)電的問題。同時，有利于盤活存量設(shè)備資源，易維護，投資小，見效快。通信改造零費用，主站建設(shè)零費用，存量終端改造零費用。1）通過規(guī)約的適配使接入科陸、阿爾派開關(guān)終端數(shù)據(jù)，實現(xiàn)不同廠家型號的終端接入；2）采取開關(guān)就地保護+故障指示器定位+人工后臺遙控，實現(xiàn)故障隔離及快速復(fù)電，無需建設(shè)強大分析決策后臺；3）通過GPRS移動VPN通信，解決開關(guān)終端通信的問題，無需光纖通道建設(shè)。（3）實現(xiàn)組織機構(gòu)調(diào)整和生產(chǎn)運作模式轉(zhuǎn)變的效益最大化。（4）系統(tǒng)對兩側(cè)電壓相角進行自動判別，調(diào)度員通過調(diào)整兩側(cè)電壓，使壓差最小進行遙控合環(huán)操作。（5）系統(tǒng)的整合和數(shù)據(jù)共享及質(zhì)量提升實現(xiàn)“千里眼”智能調(diào)度，10kV配網(wǎng)調(diào)度運行可視化，精確潮流計算，電網(wǎng)及設(shè)備日常和異常及時快速處理，解決10kV出線盲調(diào)問題，提升全方位服務(wù)水平。

3.2 成果效益

3.2.1 經(jīng)濟效益

本成果自2012年12月成功應(yīng)用于凱里雷山供電局電力調(diào)度控制中心及配網(wǎng)運行管理，監(jiān)控職責(zé)整合到調(diào)度，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)線路故障、開關(guān)智能隔離調(diào)度遙控方式。

（1）投資情況。省公司資金280.8萬元，自籌資金60萬元，共計340萬元；2014年65臺智能開關(guān)、2016年24臺開關(guān)。（2）維護分析。1）利用傳統(tǒng)專業(yè)人員優(yōu)勢，全過程參與建設(shè)，掌握關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)自主運維，制定《雷山供電局配網(wǎng)自動化開關(guān)運維管理辦法》明確六大專業(yè)運行管理職責(zé)，保證配網(wǎng)自動化設(shè)備運行各項指標(biāo)。建設(shè)配網(wǎng)開關(guān)實訓(xùn)室，使專業(yè)人員得到針對性培訓(xùn)，特別是使供電所生產(chǎn)人員掌握相關(guān)技術(shù)，逐步實現(xiàn)自動化開關(guān)基本運維的屬地化管理。2）自主維護次數(shù)137次，按照廠家維護1次至少3天，每天差旅費0.1萬元，節(jié)約41.1萬元。（3）人力成本分析。1）原有模式：變電集控模式28人，調(diào)控合一模式：變電運維12人減少16人，按照每人每年薪酬8萬元計算，每年減少成本128萬元；2）調(diào)度集中控制方式減少變電站人員下站操作累計5629次，按照一次來回車輛平均費用0.03萬元，減少成本168.87萬元；3）減少9個變電站巡視車輛費用，按照每周一次來回車輛平均費用0.03萬元計算，每年減少成本14.04萬元；4）調(diào)度集中控制方式累計減少供電所人員操作2049次，按照按照一次來回車輛平均費用0.03萬元，減少成本61.47萬元；按供電所平均2人操作3個小時計算、工時費按月均0.5萬元除以每月23天、每天按8小時計算，減少成本33.19萬元；五、節(jié)約停電時間19131小時，按居民用電單價0.45元、每個臺變每小時50kW的計算，增加收入43.04萬元。

3.2.2 社會效益

（1）減少了調(diào)度命令的中轉(zhuǎn)層級，避免了原調(diào)令信息經(jīng)集控轉(zhuǎn)發(fā)的遞減。（2）專業(yè)人員業(yè)務(wù)技能素質(zhì)得到大幅提升。通過“調(diào)控合一”和加強專業(yè)一體化建設(shè)，推動了調(diào)度及變電核心專業(yè)水平的提高。變電專業(yè)榮獲貴州電網(wǎng)公司2012年變電貫標(biāo)競賽第一名，2015年凱里供電局變電專業(yè)競賽第一名。調(diào)度專業(yè)2013年、2015年榮獲南方電網(wǎng)系統(tǒng)運行及調(diào)度工作先進集體?！墩{(diào)控合一及配網(wǎng)自動化運用》入選2016年中電聯(lián)《配電網(wǎng)建設(shè)改造創(chuàng)新成果及應(yīng)用案例匯編》（第一輯），獲得2015年南方電網(wǎng)公司職工技術(shù)管理創(chuàng)新二等獎。在2015年南方電網(wǎng)公司配網(wǎng)技術(shù)交流會上，我局就《簡易“三遙”系統(tǒng)在農(nóng)村配電網(wǎng)運行管理中的應(yīng)用》進行了交流?！毒哂?四遙"功能的線路故障定位系統(tǒng)》榮獲2015年南方電網(wǎng)職工創(chuàng)新三等獎；（3）2012年12月運行至今，調(diào)度、監(jiān)盤控制職能一體，人員得到充實；實現(xiàn)調(diào)令“零距離”傳遞，奠定配網(wǎng)自動化系統(tǒng)實施的基礎(chǔ)。（4）配網(wǎng)自動化：實現(xiàn)故障區(qū)域自動隔離，減少停電面積；減少故障查找時間，減輕線路巡視人員的工作壓力，有效提升了配網(wǎng)運行的監(jiān)測與控制水平，有效提升供電可靠性。2014年1月配網(wǎng)自動化運行以來，有效的提升客戶滿意度。（2014年獲得蓋洛普公司第三方客戶滿意度調(diào)查100分）

4 成果推廣與轉(zhuǎn)化方向及行業(yè)支撐需求

本成果是基于傳統(tǒng)的“調(diào)度+集控+巡維中心”的三級管理層級模式，變革成“電網(wǎng)調(diào)度控制中心+變電運維中心”的兩級模式。打造“信息化、自動化、智能化”的縣級電網(wǎng)新格局，實現(xiàn)可管可控，全面支撐縣局調(diào)度、生產(chǎn)、營銷管理。

（1）經(jīng)濟性。成果應(yīng)用于凱里雷山供電局，2014年至2016年產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益773.79萬元。（2）實用性。調(diào)控合一為配網(wǎng)自動化奠定堅實的操作基礎(chǔ)，從根本上解決變電集控中心與調(diào)度中心的人員配置，巡維人員由48人減少至12人，減少工作人員36人，減少運行成本。配網(wǎng)自動化的實施解決分縣局的配網(wǎng)盲調(diào)問題，有效控制人員操作風(fēng)險，減少停電面積，縮短停電時間，提升客戶滿意度，具有廣闊的推廣前景。