朱丽萍山西太原供电分公司（030012）

随着社会经济的发展和农网改造的深入，对供电可靠性和电压质量提出了更高的要求。为了适应这种需要，提高农网科技含量，改变农网落后的状况，迫切需要新的配电模式来解决这个矛盾，因此，配网自动化建设应运而生。

1配网自动化

1.1配网自动化的提出

配网自动化是利用现代电子技术、计算机、通信技术、软件技术及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、电网结构数据进行信息集成，构成完整的区域自动化系统。其中运行及控制部分功能的自动化由配电自动化系统（DAS）实现，又可分为SCADA系统、电压/无功控制、保护的协调治理及控制、馈线控制、故障处理（故障检测、定位、隔离后故障区供电）、自动抄表和负荷治理等。

配电自动化系统称为DMS/DA系统，其中DMS是配电治理系统。DMS其实涵盖了电力MIS、电力调度、变电站综合自动化、出线治理、负荷治理、供用电治理等供、配、用电多个环节，是一个包含多学科技术的综合性大系统。20世纪90年代，随着计算机技术的飞速发展，微处理芯片的集成度和处理功能大大提高，计算机通信技术的发展及分布式实时网络系统结构的引入，给配电系统的控制、治理、通信提供了良好的界面。按照微机局域网的思想，将电网中所有的智能化装置（IED）以最优的结构连接起来，组成一个无论在电网结构还是在保护、控制、治理和运行等方面均能适应电网建设需要的综合自动化系统成为可能，并逐步开始进入实用阶段。

1.2配网自动化技术的主要突破

在电力系统自动化的发展进程中，变电站综合自动化技术首先得到足够的重视、研究和发展，相比之下，配网综合自动化技术却因设备、使用环境和保护方式等原因而滞后。从国外DMS的发展历程看主要集中在DA部分，大致经历了自动就地控制、智能性的自动就地控制以及近远程可选控制方式加集中数据库和专家系统三个阶段。我国DMS的发展虽然起步较晚，基础薄弱，但近年来在配网自动化技术方面有了大的突破。

1.2.1智能化装置（IED）

应用微机技术，实现了对一次设备的远方控制，为配网计算机分布式实时网络结构的引入和实现创造了条件。

1.2.2自动重组

配电环网开关采用电动操作式负荷开关，并用微机故障识别、监控的保护方式取代了使用传统继电保护方式，可方便地实现配网的故障隔离、恢复供电与网络优化功能。

1.2.3开放的、分布式实时网络结构

实现了微机就地监控和远方通信功能的分离，为配网的调度治理、运行、控制、通信及地理信息系统等提供了良好的界面。

2配网自动化的实施

2.1配网自动化系统建设的前期工作

2.1.1科学制定规划

按照山西省电力公司的要求，我们在对太原南郊供电支公司配网现状进行深入分析研究的基础上，本着"整体规划、分步实施"的原则，制定了城区配网自动化工程建设规划。首期工程是对城区现有变电所进行综合自动化改造，将110kV及35kV网架联网，并建立起城区光纤通讯网；二期工程是实现5条城区10kV线路的手拉手环网供电，做到多电源互为备用，实现城区公变遥调和配电信息的实时监测。

2.1.2精心确定方案

为了选择一个切实可行的方案，在与配网自动化的专家进行了反复研究论证后，达成共识，即：实施配网自动化必须坚持三条原则、具备三个功能、满足三项技术要求。三条原则是：一要能满足10～15年的配电网发展要求；二要做到技术成熟可靠，投资回报年限短，社会效益和经济效益最大化；三要有技术升级的空间，不断完善配网控制系统。三个功能是：一要实现多电源和环网供电，能自动隔离故障；二要做到继电保护设备能够判定相间故障、接地故障，具有可调次数和时间的重合闸功能；远动、通讯终端适应配电网户外分散、多点和数据传输量的要求；三是配网主站能实现对配网实施状态监控、配电设备地理信息治理及与其它应用系统接口。三项技术要求是：一要实现故障自动定位和迅速切除，使停电时间和停电范围限制在最小；二要实现配电网络实时监控、信息交换、数据读取和命令发送；三要使配电自动化系统与调度自动化、办公自动化、营销治理自动化系统在一个操作平台上实现资源共享。

综合考虑以上因素，经与众多已运行的环网供电方案进行技术比较后，我们确定了南郊城区电网特点相适用的供电方案，即以架空线路为主，采取三开关四分段的联络方式，采用自具功能的重合器和故障控制仪作为线路开关，并配备了较为先进的电力监控仪进行遥控、遥测、遥信。

2.1.3选用高新设备

在实施配网自动化方案的过程中，广泛应用国内外的新技术、新设备，保证了配网自动化的可靠性、实用性。主要设备包括三大部分：①一次系统设备：10kV线路环网设备中，柱上开关选用永磁结构12kV的真空断路器ZW32-12/T630-20,选用珠海许继电气有限公司开发的WPZD-110馈线终端，能够配合柱上开关实现自动重合功能。选用PBT1-C2W型配变综合测试仪。②通信系统：通信方式主站-FTU采用6心自愈双环光纤方式通信，使用ODT2200型数据光端机，抗干扰能力强。③主站系统：采取双机备份配置，扩展方便，系统可靠性高。

2.2太原南郊供电支公司配网自动化具体方案

2.2.1配网自动化建设内容

本期工程涉及1个变电站，1个开闭所，5条线路，设一个主站（在南郊调度中心），线路的分段、联络开关共计11台柱上自动化开关、36台配变综合测试仪TTU。架设光纤线路16km，架设双绞线约20km。

2.2.2系统总体技术方案

南郊配电自动化系统由两层结构构成，即配电主站层和配电终端层。配电主站由主备服务器、数台工作站、打印机、网络设备等构成；FTU和主站之间采用光纤进行通信，TTU的数据由FTU进行转发，FTU与TTU之间采用双绞线进行通信。

2.2.3DA-2000主站系统

具备常规的配电网SCADA子系统外，还具有实时性极强的配电地理信息系统（AM/FM/GIS）、智能化的故障处理和负荷转移决策系统、真正应用于配电网运行分析的配电治理系统等内容。

主站系统基本配置为主/备数据服务器两台，前置机两台（前置机负责通信的集中和转发）、调度员工作站两台、GIS服务器一台、WEB服务器一台，GIS工作站两台。

基本功能配置：基于地理信息的SCADA系统、AM/FM/GIS地理信息系统、配电治理系统、故障处理。

（1）配电系统SCADA功能

本系统的SCADA系统的开发基于图形支撑平台（AF/FM/GIS），故可与地理信息系统高度集成在一起，形成真正适合于配电网的SCADA系统。具备以下功能：数据采集、数据处理、事故报警、遥控和遥调操作、地理信息背景、人机交互式操作、监控图、远方参数维护。

（2）配电网自动绘图/设备治理/地理信息系统（AM/FM/GIS）

自动绘图（AM）的主要功能：多用户并发操作的安全性治理；图形、数据的维护；图形编辑；图符编辑器；世界坐标系统；图层编辑控制；动态属性；动态文本；实时数据库的录入和维护；静态属性和设施数据库的录入维护。

设备治理（FM）主要功能：基本图形操作；多种图形表现形式；空间查询；统计；运行维护治理；空间分析及动态拓扑网络、地理区域着色模拟停电治理；负荷分布；报表打印；低压设备治理；用户治理；图形资料治理。

GIS：本系统将配电GIS/AM/FM和配电SCADA从根本上一体化设计，系统将GIS作为支撑平台的一部分融入配电自动化系统的支撑平台，将复杂的配电网络与地理信息背景紧密地结合在一起，让整个配电自动化及配电治理系统共享GIS应用。

（3）配电网故障处理和负荷转移决策功能

完整的配电自动化系统故障处理过程包括故障隔离及电源侧非故障区间的供电恢复、负荷侧非故障区间的负荷转移、故障区间解除及恢复送电、原供电网络（或路径）的恢复等。对故障处理的设计思路是采用故障处理就地保护，负荷侧非故障区间的负荷转移、故障区间解除及恢复送电、原供电网络的恢复等操作由配电主站系统智能生成最佳负荷转移决策的操作票，并自动进行负荷转移。

3设备的选择

3.1配电一次设备——柱上开关

本次工程我们选用了永磁结构的12kV（额定）柱上真空断路器ZW32-12/T630-20。该产品适用于三相交流50Hz、12kV及以下的电力线路，作为开断、关合线路负荷电流、过载电流和开断短路电流用。非常适用于农村电网及各类频繁操作的场所。

3.2WPZD-110馈线终端（FTU）

WPZD-110型馈线终端单元选用珠海许继电气有限公司开发的馈线远方终端（FTU），适用于10kV架空线路的出线开关、分段开关和联络开关。WPZD-110型馈线终端单元采用最先进的硬软件平台、最完备的数学模型和算法，充分考虑与一次开关设备的接口，装置具有配置方便、技术先进、精度高、可靠性好、应用简单灵活、适用于户外等特点。

3.3配变综合测试仪TTU

PBT1-C2W型配电综合测试仪TTU（以下简称PBT1-C2W）通过对配变的监测，达到提高供电可靠性及提高配变经济运行效率的目的。该装置自投运以来，性能稳定可靠，在实现配网自动化方面起到了重要作用。

4配网自动化通信系统设计

4.1通信系统总体结构

系统整体的通信结构遵循分层、分布、分路由的设计思想。

分层：整个配电自动化通信系统采用分层结构，从系统结构划分，整个通信系统可分为两层结构：

（1）主站—FTU之间；

（2）FTU—TTU之间。

分布：按照实际电力线路走向和配电系统功能需要，将具备一定的电气连接关系的柱上开关，用光纤连接组成环状网络结构。

分路由：

FTU：按照一定的电气连接关系，规划不同的光纤通信网络路由，可以组成双环自愈光纤网络。

TTU：按照实际放置位置，将各配变TTU，按照“就近、不分线路、走线最短”的原则进行路由接入。

4.2本期工程通信系统设计方案

根据本期工程具体情况，本期工程的通信为2个层次，即：

（1）主站—FTU，采用光纤双环自愈方式通信；

（2）FTU—TTU/抄表集中器，采用RS485双绞线通信方式。

5结束语

配电自动化系统是整个配电治理系统中的重要环节，是一项投资较大、牵涉范围广、系统集成多的综合工程。尽管我国的配电网自动化工作目前已进入试点实施阶段，但对于配电自动化的熟悉仍然众说纷纭。因此如何搞好配网自动化，并使它产生较大的效益，仍需要我们不断积累经验，实践探索。

太原南郊供电支公司的配网自动化系统作为山西省电力公司的试点工程，无论从体系结构、实现技术、实施模式都严格按照项目要求进行，做到可靠、先进、实用，取得较好的经济效益和社会效益。