簡(jiǎn)化配網(wǎng)自動(dòng)化操作電源改造的方案

徐輝煌，徐 華，徐 玲，方軍城

（1.淳安縣電力實(shí)業(yè)有限公司，浙江 杭州311700；2.浙江陽(yáng)光聯(lián)合會(huì)計(jì)師事務(wù)所，浙江 杭州311700）

國(guó)家電網(wǎng)有限公司將原本用于變電領(lǐng)域的自動(dòng)化技術(shù)推廣至配網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，從而擴(kuò)大了從供電到配電的自動(dòng)化范圍從而提高供電的可靠性。要全面實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化，就難以避免地要對(duì)現(xiàn)有已投運(yùn)設(shè)備進(jìn)行改造。本文針對(duì)目前配網(wǎng)自動(dòng)化改造中操作電源改造部分，提出和實(shí)施了新的改造思路，從技術(shù)角度為配網(wǎng)自動(dòng)化改造提供不同方案，可以為實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化改造設(shè)計(jì)及施工提供參考。

1 背景

環(huán)網(wǎng)柜配網(wǎng)自動(dòng)化具體是將環(huán)網(wǎng)柜的相關(guān)數(shù)字量或者模擬量傳輸給現(xiàn)場(chǎng)的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備（DTU），經(jīng)過數(shù)據(jù)處理統(tǒng)一成數(shù)字量利用光纜通信上傳給后臺(tái)主站，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)10 kV 環(huán)網(wǎng)柜的運(yùn)行情況，從而實(shí)現(xiàn)主站對(duì)配電線路的“三遙”（遙控、遙測(cè)、遙信）功能，以達(dá)到提高供電可靠性的目的。通過配網(wǎng)自動(dòng)化改造后，具體是實(shí)現(xiàn)主站對(duì)環(huán)網(wǎng)柜（配網(wǎng)中主要開關(guān)設(shè)備）的“三遙”，即：“遙信”將環(huán)網(wǎng)柜的斷路器、負(fù)荷開關(guān)位置信號(hào)、接地刀閘位置信號(hào)等位置信號(hào)上傳至主站；“遙測(cè)”將環(huán)網(wǎng)柜所帶線路的電壓、電流及操作電源，充電電源等測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至主站；“遙控”即主站對(duì)環(huán)網(wǎng)柜的分合閘操作控制，從而實(shí)現(xiàn)主站對(duì)其所接線路的控制。操作電源的運(yùn)行參數(shù)是主站判斷環(huán)網(wǎng)柜故障的必要條件，因此也需要上傳至主站。

2 原改造方案的弊端

配網(wǎng)自動(dòng)化屏柜依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)所帶操作電源輸出均為DC 48 V，與已運(yùn)行環(huán)網(wǎng)柜的操作電源并不統(tǒng)一，在不改變電源的情況下只能采用改變操作電源后端負(fù)載電源的方式更換操作機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)操作電源的統(tǒng)一。

經(jīng)過數(shù)個(gè)開關(guān)站和環(huán)網(wǎng)柜的改造實(shí)施中發(fā)現(xiàn)，環(huán)網(wǎng)柜的操作機(jī)構(gòu)沒有統(tǒng)一性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)批量的采購(gòu)及更換。從而需要原環(huán)網(wǎng)柜廠家的供貨及技術(shù)支持，并且在停電進(jìn)行環(huán)網(wǎng)柜操作機(jī)構(gòu)更換時(shí)，需要解體高壓柜，工作量大致使停電時(shí)間延長(zhǎng)，降低了供電可靠性，在前期配網(wǎng)自動(dòng)化改造過程中，這種方式的改造技術(shù)極大的受限于環(huán)網(wǎng)柜原廠家，而且有的環(huán)網(wǎng)柜投運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)，廠家的設(shè)備也不斷更新?lián)Q代，一時(shí)也難以提供，這樣的情況嚴(yán)重影響了配網(wǎng)自動(dòng)化改造的效率。

3 簡(jiǎn)化改造方案的實(shí)施

經(jīng)過和運(yùn)行單位的溝通，出具了通過對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化屏柜提供的DC 48 V 操作電源進(jìn)行逆變的方式統(tǒng)一操作電源完成操作電源的改造的方案。經(jīng)過多方探討，選擇一開關(guān)站作為試點(diǎn)進(jìn)行改造實(shí)施。在該開關(guān)站進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化準(zhǔn)備準(zhǔn)備階段，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)勘查，量取運(yùn)行環(huán)網(wǎng)柜的操作電源，進(jìn)行DC/AC和DC/DC 逆變器的選型，確定逆變器的安裝位置等。得利于逆變器技術(shù)成熟，廠家眾多，供貨周期短，很快就組織進(jìn)行了試點(diǎn)開關(guān)站的配網(wǎng)自動(dòng)化改造。實(shí)施過程中，斷開環(huán)網(wǎng)柜的操作總電源，將逆變器安裝至配網(wǎng)自動(dòng)化屏柜內(nèi)，將DC 48 V 接入逆變器的輸入端，將其輸出端接入至操作總電源，即可實(shí)現(xiàn)操作電源的改造。

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端主站檢測(cè)逆變器運(yùn)行狀態(tài)，在逆變器輸出側(cè)接入一個(gè)中間繼電器，將其輔助觸點(diǎn)狀態(tài)量信號(hào)（后端有正常電壓時(shí)閉合，后端異常則斷開）傳輸給主站，如圖1 所示。本次的環(huán)網(wǎng)柜配網(wǎng)自動(dòng)化改造實(shí)施，由原來的6 h 停電縮短至1 h 內(nèi)完成。而且省去了與環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備廠家的溝通和前期準(zhǔn)備工作，節(jié)約了時(shí)間和資源。同時(shí)也消除了因解體環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行操作機(jī)構(gòu)的更換而帶來不確性的風(fēng)險(xiǎn)因素。

圖1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)要框圖

結(jié)合這次有效地操作電源改造技術(shù)，通過不同的工程勘察，確定各個(gè)環(huán)網(wǎng)柜的原操作電源參數(shù)后，進(jìn)行逆變器的選型和數(shù)量統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)行批量采購(gòu)和備貨。減少配網(wǎng)自動(dòng)化改造工程中的制約因素，加快了配網(wǎng)自動(dòng)化改造的進(jìn)程，提高了生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過采用新的改造方案進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化操作電源改造技術(shù)的實(shí)施，確定這種改造方案在技術(shù)上是切實(shí)可行的。利用這一技術(shù)措施在實(shí)現(xiàn)功能的前提下，有效避免了對(duì)已投運(yùn)環(huán)網(wǎng)柜的解體改造，而帶來的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。為配網(wǎng)自動(dòng)化改造工程的實(shí)施提供可參考技術(shù)方案，為用于改造的配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備升級(jí)提供依據(jù)。

由此可見，在改造工程中，全面了解所有相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，采集已投運(yùn)設(shè)備參數(shù)，重點(diǎn)分析新增設(shè)備和原設(shè)備之間的兼容性問題。

配電系統(tǒng)正在逐步實(shí)現(xiàn)智能化，專業(yè)知識(shí)體系也在不斷跨越不同領(lǐng)域進(jìn)行組合，迫使不同屬性設(shè)備的融合。改造相關(guān)工程的施工方和設(shè)計(jì)方及設(shè)備供應(yīng)方在建設(shè)方的組織下，進(jìn)行及時(shí)而全面地技術(shù)溝通，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工方案，這樣可以有效節(jié)約社會(huì)資源從而提高生產(chǎn)生產(chǎn)效率。