農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化的試點(diǎn)建設(shè)與創(chuàng)新

竇來(lái)青

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的顯著提高，配電網(wǎng)自動(dòng)化為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智能化提供了非常重要的技術(shù)支持，不僅有效改善了配網(wǎng)生產(chǎn)、運(yùn)行以及調(diào)度的管理水平，也為供電企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)效益，為電力用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量和電力服務(wù)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)網(wǎng)；配電自動(dòng)化；智能；試點(diǎn)

1 項(xiàng)目概述

1.1 試點(diǎn)區(qū)域配網(wǎng)現(xiàn)狀

農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化試點(diǎn)區(qū)域共選取6條線路進(jìn)行試點(diǎn)建設(shè)。所選6條農(nóng)網(wǎng)10kV線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整體運(yùn)行水平良好，很少出現(xiàn)斷路器跳閘事故。負(fù)荷分布均勻，平均負(fù)荷都在導(dǎo)線允許的負(fù)荷范圍之內(nèi)，且均能在未來(lái)5年內(nèi)滿足用戶用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需求。所選試點(diǎn)線路均為單環(huán)網(wǎng)線路，線路聯(lián)絡(luò)點(diǎn)少，運(yùn)行方式簡(jiǎn)單，不能完全實(shí)現(xiàn)負(fù)荷互帶，線路分段不合理。農(nóng)網(wǎng)供電線路線路過(guò)長(zhǎng)，功率因數(shù)低，且倒負(fù)荷過(guò)程中出現(xiàn)線路末端電壓低的情況。部分環(huán)網(wǎng)柜、分支箱出線無(wú)控制設(shè)備，不帶電操機(jī)構(gòu)，部分開(kāi)關(guān)為DW4-10型油開(kāi)關(guān)和機(jī)械機(jī)構(gòu)真空開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)容易卡澀，故障率高，切斷故障可靠性低。故障指示器少，查找故障困難，造成故障停電時(shí)間較長(zhǎng)。

1.2 試點(diǎn)工程建設(shè)規(guī)模

農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程項(xiàng)目包括配電設(shè)備設(shè)施改造、配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和配電通信系統(tǒng)建設(shè)，項(xiàng)目計(jì)劃總投資為2035.91萬(wàn)元。對(duì)試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)不滿足配電自動(dòng)化要求的27座電纜環(huán)網(wǎng)柜、分支箱，24臺(tái)不滿足配電自動(dòng)化的柱上開(kāi)關(guān)進(jìn)行配電自動(dòng)化改造和部分更換，加裝92套故障指示器；配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)融入配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)，具備配電自動(dòng)化基本應(yīng)用功能、饋線自動(dòng)化和配電高級(jí)應(yīng)用等功能；在試點(diǎn)工程涉及的4座變電站內(nèi)建設(shè)4套配電子站，在27座環(huán)網(wǎng)柜、24臺(tái)柱上開(kāi)關(guān)處加裝51套配電終端；配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主站與子站之間通信利用局現(xiàn)有的4級(jí)骨干通信傳輸網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，子站和終端之間的通信，采用McWiLL無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)。配套建設(shè)通信基站5座，無(wú)線通信終端模塊51套，實(shí)現(xiàn)了試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)配電自動(dòng)化終端通信的全覆蓋。

2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)需求

2.1 高效通信手段需求

農(nóng)村電網(wǎng)所處地理環(huán)境復(fù)雜、線路狀況多樣，對(duì)應(yīng)終端設(shè)備數(shù)量多且分散，如何因地制宜，以低成本、可靠混合通信技術(shù)為基礎(chǔ)，合理應(yīng)用配電網(wǎng)中分散的資源，處理農(nóng)村配電網(wǎng)地域廣、測(cè)量點(diǎn)多的通信問(wèn)題，是高效經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)農(nóng)村電網(wǎng)配電自動(dòng)化的重要研究?jī)?nèi)容。

2.2 優(yōu)化農(nóng)網(wǎng)建設(shè)模式，建立自動(dòng)化技術(shù)支持平臺(tái)

加大農(nóng)網(wǎng)改造力度，優(yōu)化農(nóng)網(wǎng)供電模式，建立完整、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐潆娋W(wǎng)架構(gòu)是農(nóng)村電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。相應(yīng)地，也就要構(gòu)造一個(gè)采用規(guī)范的接口方式并能兼容多個(gè)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)信息高效集成、服務(wù)共享和業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)的自動(dòng)化技術(shù)支持平臺(tái)，完成與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)（SCADA）、生產(chǎn)管理系統(tǒng)（PMS）、營(yíng)銷(xiāo)管理系統(tǒng)（CIS）、95598等的互聯(lián)，從而有助于形成處理海量信息、進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息交換、可視化展現(xiàn)以及擴(kuò)展功能等基礎(chǔ)應(yīng)用與一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.3 可靠監(jiān)測(cè)終端需求

根據(jù)農(nóng)村配電的特殊環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備大多工作在露天、惡劣的環(huán)境下，為保證現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備完成準(zhǔn)確、安全、可靠地實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)信息和準(zhǔn)確讀取和執(zhí)行上級(jí)命令的基本功能，需要采用工作性能更好、有較好的防雨、防雷、散熱等功能的設(shè)備，但是往往存在制作困難、造價(jià)成本高的問(wèn)題。因此，如何從軟、硬件入手，設(shè)計(jì)出安全可靠的監(jiān)測(cè)終端是農(nóng)村配電自動(dòng)化系統(tǒng)配置中非常重要的環(huán)節(jié)。

3 試點(diǎn)工程建設(shè)規(guī)模

某農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程項(xiàng)目包括配電設(shè)備設(shè)施改造、配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和配電通信系統(tǒng)建設(shè)，項(xiàng)目計(jì)劃總投資為2035.91萬(wàn)元。對(duì)試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)不滿足配電自動(dòng)化要求的27座電纜環(huán)網(wǎng)柜、分支箱，24臺(tái)不滿足配電自動(dòng)化的柱上開(kāi)關(guān)進(jìn)行配電自動(dòng)化改造和部分更換，加裝92套故障指示器；配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)融入某配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)，具備配電自動(dòng)化基本應(yīng)用功能、饋線自動(dòng)化和配電高級(jí)應(yīng)用等功能；在試點(diǎn)工程涉及的4座變電站內(nèi)建設(shè)4套配電子站，在27座環(huán)網(wǎng)柜、24臺(tái)柱上開(kāi)關(guān)處加裝51套配電終端；配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主站與子站之間通信利用某局現(xiàn)有的4級(jí)骨干通信傳輸網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，子站和終端之間的通信，采用McWiLL無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)。配套建設(shè)通信基站5座，無(wú)線通信終端模塊51套，實(shí)現(xiàn)了試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)配電自動(dòng)化終端通信的全覆蓋。

4 配電自動(dòng)化主站建設(shè)與改造

4.1 整體要求

硬件通過(guò)使用開(kāi)放式、分布式架構(gòu)，遵循可擴(kuò)容升級(jí)、方便維護(hù)的要求，使系統(tǒng)可接納和處理的信息容量符合蕪湖供電公司配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的需求，且擴(kuò)容升級(jí)無(wú)需再進(jìn)行大規(guī)模改造。應(yīng)用軟件適應(yīng)硬件升級(jí)，無(wú)需格外修改，同時(shí)軟件升級(jí)也不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性并兼容原有硬件設(shè)備。

4.2 容量要求

根據(jù)總體建設(shè)規(guī)劃規(guī)模和“十三五”規(guī)劃信息量的預(yù)測(cè)，在2020年配電主站實(shí)時(shí)信息接入量將超過(guò)50萬(wàn)點(diǎn)。

4.3 通信要求

所有系統(tǒng)內(nèi)通信都遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)網(wǎng)二次安防要求。

4.4 硬件要求

充分考慮蕪湖縣電網(wǎng)現(xiàn)在及未來(lái)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)對(duì)硬件的需求。

5 配電設(shè)備設(shè)施改造

改造完成后，某縣城線路以電纜環(huán)網(wǎng)為主，電纜化率72.5%。電纜線路為單環(huán)網(wǎng)多聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)，架空線路采用多分段多聯(lián)絡(luò)的接線形式，線路聯(lián)絡(luò)率100%。本次試點(diǎn)工程某縣供電局強(qiáng)化環(huán)網(wǎng)柜在網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)絡(luò)組網(wǎng)作用，合理分級(jí)配置，完善分支保護(hù)，將故障隔離在最小范圍。對(duì)開(kāi)關(guān)、環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備進(jìn)行改造，更換及新增柱上開(kāi)關(guān)11臺(tái)開(kāi)關(guān)；更換9臺(tái)環(huán)網(wǎng)柜，4臺(tái)電纜分支箱，新增電纜環(huán)網(wǎng)柜1臺(tái)，拆除電纜分支箱1臺(tái)；安裝故障指示器92套。

6 結(jié)束語(yǔ)

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)一體化時(shí)代中，配電自動(dòng)化技術(shù)獲得了更大的發(fā)展空間，為農(nóng)網(wǎng)配電自動(dòng)化建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力。推進(jìn)農(nóng)村電網(wǎng)配電系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)施進(jìn)程，進(jìn)一步打造安全可靠的電力環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人性化的電力服務(wù)以及高效益的運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐宏，霍利民，張曙光，李永紅.我國(guó)配電自動(dòng)化的現(xiàn)狀與未來(lái).河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，S1：271-274.

[2]唐雪峰.延邊地區(qū)配電自動(dòng)化規(guī)劃方案研究.華北電力大學(xué)，2015.