電網(wǎng)建設(shè)中輸變電項(xiàng)目線路改造標(biāo)準(zhǔn)分析

唐智星，何文武

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司永州供電分公司，湖南 永州 425000）

在進(jìn)行輸變電項(xiàng)目自動(dòng)化建設(shè)與改造中，需要基于標(biāo)準(zhǔn)型的建設(shè)目標(biāo)，對(duì)城市中網(wǎng)架條件和設(shè)備情況良好的區(qū)域進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)區(qū)域中新建的電網(wǎng)項(xiàng)目，積極落實(shí)配電自動(dòng)化、配網(wǎng)一次設(shè)備與網(wǎng)架的配套設(shè)備建設(shè)，逐漸體現(xiàn)試點(diǎn)改造區(qū)域的自動(dòng)化應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)已建區(qū)域配電項(xiàng)目的系統(tǒng)集成融合，在調(diào)控一體技術(shù)的支持下，不斷加強(qiáng)線路改造的效果。下面將以某地區(qū)的項(xiàng)目自動(dòng)化改造進(jìn)行技術(shù)分析，為線路改造提供理論經(jīng)驗(yàn)。

1 輸變電項(xiàng)目線路類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)于我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)而言，輸電項(xiàng)目線路標(biāo)準(zhǔn)可以分為電纜線路與架空線路兩種，結(jié)合電能性質(zhì)也可以分為直流輸電線路與交流輸電線路，不同的線路類(lèi)型有著不同的改造要求。同時(shí)在電壓等級(jí)的差異下，輸電線路也存在配電線路與輸電線路之分，輸電線電壓高于35 kV，有35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、550 kV、1 000 kV交流與+500 kV、+800 kV直流等；在負(fù)責(zé)分配電能任務(wù)的配電線路中，電壓有10 kV、6 kV、380/220 V幾種。一般來(lái)說(shuō)，線路中的輸送容量越大，輸送的距離越遠(yuǎn)，對(duì)應(yīng)的電壓就越高，同時(shí)對(duì)配電設(shè)備及自動(dòng)化的要求也越高，因此在電網(wǎng)建設(shè)中進(jìn)行輸變電項(xiàng)目改造時(shí)，需要考慮各試點(diǎn)建設(shè)的線路類(lèi)型，加速配電自動(dòng)化、信息化的改造進(jìn)程。

2 標(biāo)準(zhǔn)化輸變電項(xiàng)目自動(dòng)化建設(shè)與改造

在進(jìn)行輸變電項(xiàng)目自動(dòng)化建設(shè)與改造中，具體改造項(xiàng)目及方案可以參考圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化電網(wǎng)改造項(xiàng)目及方案

2.1 配網(wǎng)一次網(wǎng)架和線路改造

首先，在一次網(wǎng)架改造中，架空線路的改造方式可以選擇“手拉手”的單聯(lián)絡(luò)連接模式或者多分段三聯(lián)絡(luò)接線模式。其次，對(duì)于電纜的改造而言，一般使用電纜單環(huán)網(wǎng)模式，借助開(kāi)關(guān)站或環(huán)網(wǎng)柜進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，在線路分段優(yōu)化、線路聯(lián)絡(luò)增加與線路運(yùn)行調(diào)整后，可以確保線路負(fù)荷均勻分布，滿足一次網(wǎng)架線路的穩(wěn)定運(yùn)行需求。值得關(guān)注的是，要對(duì)一次網(wǎng)架上的分段點(diǎn)數(shù)量及分布位置進(jìn)行確定，最后形成以“手拉手”環(huán)網(wǎng)接線為主的一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，滿足配電網(wǎng)的改造需要。

2.2 配電自動(dòng)化主站建設(shè)與改造

結(jié)合導(dǎo)則的指導(dǎo)建議，要求城市電網(wǎng)在試點(diǎn)階段中，以監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)和配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的需求滿足為主要目標(biāo)，及時(shí)對(duì)饋線自動(dòng)化、配網(wǎng)模型管理、地區(qū)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、綜合可視化、GIS系統(tǒng)互聯(lián)等功能進(jìn)行建設(shè)。同時(shí)基于試點(diǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)，確保營(yíng)銷(xiāo)MIS系統(tǒng)、95598系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)的信息共享和交互，進(jìn)一步對(duì)配網(wǎng)中的智能化應(yīng)用、分析應(yīng)用、分布式電源、配電仿真等應(yīng)用的功能進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化綜合配電管理平臺(tái)的建設(shè)改造。硬件、軟件需要結(jié)合主站功能進(jìn)行配置，具體的建設(shè)系統(tǒng)總體應(yīng)用架構(gòu)可以參考圖2。

圖2 系統(tǒng)總體應(yīng)用架構(gòu)

2.3 通信系統(tǒng)的建設(shè)與改造標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)在配電主站端進(jìn)行通信綜合接入平臺(tái)的配置標(biāo)準(zhǔn)后，能實(shí)現(xiàn)多種通信方式的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一接入。對(duì)于統(tǒng)一接入而言，可以對(duì)多種通信方式進(jìn)行融合，能優(yōu)化接入解決方案，提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效果，且配電主站的設(shè)備往往借助統(tǒng)一的接口規(guī)范與通信綜合接入平臺(tái)連接。另外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)通信通道、通信設(shè)備、重要通信站點(diǎn)的工作狀態(tài)監(jiān)控與管理，需要基于配電主站端條件對(duì)配網(wǎng)通信網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行配置，最終實(shí)現(xiàn)故障管理、安全管理等功能。值得注意的是，配網(wǎng)通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)使用分層架構(gòu)體系。

2.4 分布式電源接入試點(diǎn)方案

結(jié)合其他區(qū)域光伏發(fā)電項(xiàng)目的并網(wǎng)或即將并網(wǎng)現(xiàn)狀，同時(shí)還有較多的分布式電源或微網(wǎng)并網(wǎng)的項(xiàng)目，需要在電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的改造中，關(guān)注長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)效益，積極建設(shè)自動(dòng)化技術(shù)支撐的系統(tǒng)，對(duì)分布式電源接入配網(wǎng)后的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)控一體化建設(shè)方案

在調(diào)控一體化建設(shè)方案中，主要包括調(diào)度與控制系統(tǒng)中的技術(shù)管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)管理、功能規(guī)范等方面，內(nèi)容具體有系統(tǒng)支撐平臺(tái)技術(shù)的研究、基于全網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹悄芘渚W(wǎng)調(diào)度 SCADA 及功能研究、配網(wǎng)調(diào)度中可視化技術(shù)的應(yīng)用研究等方面，并在做好以上研究后，實(shí)現(xiàn)地區(qū)調(diào)控一體的開(kāi)放調(diào)度管理平臺(tái)建設(shè)。需要注意的是，在調(diào)度落實(shí)原有的業(yè)務(wù)范圍工作時(shí)，還需要對(duì)負(fù)責(zé)供電范圍內(nèi)的線路聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、變電站、開(kāi)閉所的各類(lèi)信息進(jìn)行監(jiān)視，且做好站內(nèi)故障區(qū)域的供電。最終在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)下，萬(wàn)能充配網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)度指揮與應(yīng)急事故處理工作融合。

2.6 線路饋線自動(dòng)化建設(shè)方案

結(jié)合線路饋線的原理而言，是主站結(jié)合各配電終端的故障監(jiān)測(cè)報(bào)警，同時(shí)參考各類(lèi)故障信息完成的故障處理程序啟動(dòng)，可以精準(zhǔn)確定故障位置及類(lèi)型。一般報(bào)警形式為打印、聲光和語(yǔ)音等方面，且可以借助網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)拓?fù)渲姆绞綄?duì)故障區(qū)段進(jìn)行體現(xiàn)。在針對(duì)線路自動(dòng)化改造情況和系統(tǒng)功能需要下，城市試點(diǎn)區(qū)域的線路饋線自動(dòng)化建設(shè)選擇集中型饋線自動(dòng)化的方式，具體需要配電線路、設(shè)備滿足故障情況下的負(fù)荷轉(zhuǎn)移要求，同時(shí)在線路失電后可以進(jìn)行分、合閘的操作，最后在有效提供保護(hù)級(jí)電流互感器和一次開(kāi)關(guān)設(shè)備具有電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)下，更好地落實(shí)線路饋線自動(dòng)化建設(shè)方案。

2.7 信息系統(tǒng)集成整合方案

首先，需要基于統(tǒng)一規(guī)劃的前提，對(duì)信息交換等集成設(shè)備進(jìn)行建設(shè)。同時(shí)，需要以配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)功能作為依據(jù)，逐漸落實(shí)不同應(yīng)用系統(tǒng)的集成、整合和共享，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能擴(kuò)展提供良好的分析、管理數(shù)據(jù)平臺(tái)。最后，還要在IEC 61970、61968 標(biāo)準(zhǔn)下，結(jié)合公共信息模型CIM對(duì)地區(qū)中供電企業(yè)的統(tǒng)一公共信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)并建立配網(wǎng)信息交換總線，在 CIM/ XML 方式進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布支持下，完成GIS系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、地調(diào) EMS 系統(tǒng)等方面的信息共享和交換。

3 輸變電項(xiàng)目自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)改造效益分析

某地區(qū)的輸變電項(xiàng)目自動(dòng)化改造，有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益、管理效益和社會(huì)效益。以經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行討論，在對(duì)一次設(shè)備、網(wǎng)架進(jìn)行改造后，電網(wǎng)系統(tǒng)的故障可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判定和隔離，不僅能降低停電時(shí)間，也能增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量，在良好的供電可靠性下，可以更好地吸引商業(yè)用戶(hù)和居民進(jìn)行供電選擇，預(yù)計(jì)年增加供電量為1.11 GWh，以售電均價(jià)593.56元/MWh計(jì)算，可增加65.4萬(wàn)元售電收入。同時(shí)結(jié)合配網(wǎng)線損的降低，結(jié)合試點(diǎn)區(qū)域年230 GWh 的售電量和593.56 元/MWh 的售電均價(jià)進(jìn)行計(jì)算，可挽回的年經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)294萬(wàn)元，具體的線損率、供電可靠性和其他方面指標(biāo)的變化，可以參考表1。

表1 改造前后電網(wǎng)各標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)變化明細(xì)

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新時(shí)代的發(fā)展不僅帶給電力企業(yè)良好的發(fā)展機(jī)遇，也帶來(lái)發(fā)展挑戰(zhàn)，在較高的供電壓力和電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)下，如何利用新技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)供配電項(xiàng)目的自動(dòng)化升級(jí)和改造，便成為很多企業(yè)需要考慮的問(wèn)題。基于電網(wǎng)運(yùn)行的需要，具體需要對(duì)配網(wǎng)一次網(wǎng)架和線路、配電自動(dòng)化主站進(jìn)行改造，同時(shí)調(diào)控一體化建設(shè)、信息系統(tǒng)集成整合方案進(jìn)行優(yōu)化，最后對(duì)通信系統(tǒng)的建設(shè)、線路饋線自動(dòng)化建設(shè)的方向進(jìn)行確定，在提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量后、提升供電的服務(wù)水平，滿足電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)展需要。