地区配网自动化系统建设研究

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/6/20 9:22:14

关键词: 自动化配网

文章标题：地区配网自动化系统建设研究
摘要：本文介绍了新乡局配网系统自动化建设的基本情况。在配电网架建设方面，首次提出了“城市中心区实现网格状供电，郊区实现手拉手供电”方式，优化了配网建设方案，合理利用了资源。在电缆接线方式上也首次提出了“接线简单，安全可靠，操作方便”的基本原则。在选择配网自动化设备方面，归纳总结了六项基本原则，为配网自动化建设提供了有价值的、操作性极强的参考原则。同时也对配网自动化系统的信息进行了归纳总结，并提出了与营业mis、负控系统、调度自动化系统统一结合，实现信息资源共享的新思路。在配网自动化系统通讯建设方面，提出了“以光纤为主，以双绞线为辅，以载波为补充”的实用的通讯方式。文中陈述的配电网自动化建设方面的经验，在供电部门配网建设方面具有极高的参考价值。
关键词：配电自动化建设研究

随着电网装机容量的增加，因系统发电不足而造成的对广大客户的限电停电已大幅度减少，而由事故或检修的原因造成停电的矛盾却越来越多，特别是在电力系统大力推进优质服务的同时，由于故障、检修停电而遭到的投诉越来越多，广大客户对停电的心理承受能力越来越低，这就迫使我们必须在网络构架建设和自动化程度的提高上下功夫，以减少对客户的停电时间，为此新乡局开工建设了配网自动化系统工程。
1新乡局配网自动化系统建设情况介绍
新乡市电业局位于黄河以北、太行山脚下，是豫北大一型供电企业，现有500kv变电站一座、220kv变电站4座、110kv变电站20座、35kv变电站1座、主变量达3190.5mva，2002年售电量44.62亿kwh。目前，新乡市区共有110kv变电站10座、主变电量595mva、10kv配电线路60余条、总长度达229.5km、柱上分段和联络开关近100余台。
2002年新乡局开工建设了配网自动化系统工程，本工程选用了珠海许继配网事业部的配电主站、子站和终端设备。建设了一个主站、5个子站、3个开关站、30条线路、近百台开关，还有相当数量配变的运行状态、相关参数均接入了系统，并实现了对柱上开关、环网柜、开关站等设备的远方控制，实现了配电线路永久性故障的自动定位、隔离及非故障段的负荷转移功能。该系统从2002年8月1日投运以来，运行状况良好，稳定、可靠，在提高供电可靠性、减少故障停电时间等方面发挥了巨大的作用。
2配网自动化建设中要注意的几个问题
配网自动化系统是国内近几年刚刚兴起的一个新系统，它不同于调度自动化系统，在建设方面没有经验可采纳，这决定了我们必须另起炉灶，在摸索中前进、在建设中总结经验、指导工作。通过这套系统的建设，我认为以下几个方面是要注意的：
1、充分调研，搞好规划，确定正确的建设思路
当前，电力系统的自动化程度已普遍提高，主网架已普遍实现了“四遥”，新乡局在1992年即通过了原电力部组织的调度自动化实用化验收，对所有110kv变的所有开关、变压器，均实现了远方监控，并于2001年又增加了遥视功能，极大地提升了电网的自动化水平，给调度员的决策提供了极大的帮助，但配网自动化的建设一直没有提到日程上来。这次配网自动化系统建设给我们提供了一次机遇，使我们在提高配电网的自动化程度方面作了一个大胆的尝试。
配网自动化系统有别于其它系统，在建设前期，必须要理清配网自动化系统要解决什么问题？什么问题是第一位的？解决到什么程度为度？因此，在前期工作中，必须充分调研。首先，调查配网的现状，摸清自己的家底，找出当前配网系统中的最大问题是什么？主要矛盾是什么？如：新乡局的配网互供能力较差、事故处理时间长等。其次，调查目前的配网自动化系统的生产厂家，了解他们能解决什么问题？能把问题解决到什么程度？最后，将有关调研情况统一汇总、并测算性能价格比，找出一个最适合自己配网的自动化系统。这一步非常关键，各地的配网不尽相同，各有特点，一定要摆脱好大喜功的思想，以讲究实用为目的，切实解决当前配网中的主要问题，又不浪费资金、摆花架子。
2、要注重一次网架的建设
配网自动化系统要想发挥最大的效益，必须要有一次网架的支持，没有一次网架的建设支持，就不可能搞好配网自动化系统。
新乡局是从1995年开始配网自动化建设的前期调研工作的，当时，主站系统还很不完备，特别是通信系统的，大大阻碍了配网自动化系统的建设，但当时，新乡局已经在一次网络的建设方面为配网自动化系统的建设作了准备，并引入了“三分段、四连接”的概念，没有在一次网络的建设方面走弯路，现已基本形成了网格状接线，为日后配网自动化系统建设打下了坚实的基础。
1）在网架结构建设方面，一定要打破常规，解放思想，引进先进的理念。由于种种原因，配电网络的建设一直滞后主网的建设，造成配电网络千疮百孔，经不起任何风吹草动，一遇天气变化，经常出现故障，造成对客户停电。因此，在配网自动化的建设中，一次网架的结构是非常重要的。可以这样说，配网自动化系统的建设就是对配电网架结构动手术的过程。所以，在网架结构建设方面要有超前意识，配电网与主网有很大的不同，点多，面广，线长，可变性大，受环境的制约因素多，故在网架建设方面，一定要解放思想有超前意识，提前做好基础工作。通过这几年的网络建设，我认为要以“城市中心区实现网格状供电，郊区实现手拉手供电”为主要原则。“网格状供电”是最安全可靠的方式，但投资相对较大，而“手拉手”的供电方式虽然投资较少，但在供电能力、安全、事故影响面等方面又存在很大的缺陷，要结合实际情况采取分步走，中心繁华区，对供电可靠性要求高，负荷大，采用网格状供电；其它地区可采用比较简单的“手拉手”方式供电并可以实现馈线自动化。
2）随着城市建设力度的加大，各地市电缆入地的工作量也越来越大，特别是中心繁华区，因此，必须研究电缆网络的接线方式，以满足性能价格比的要求。电缆入地投资较大，而且电缆沟（槽）位置受限，施工不便等制约因素较多。所以，在配网架构建设上，电缆的接线方式有很多，如：双环网、h型接线等，但我认为，不论哪一种接线方式，都要综合考虑环网柜、分接箱、开关站的配置方式，要掌握一个基本原则：接线简单、安全可靠、操作方便、维护量小。交叉互联的地方可放置环网柜；负荷集中小区可设置开关站、分接箱来配出一些小负荷、没有特殊要求的客户等，这些都是简单可行的方案。
3）110kv变电站的规划选点要合理。110kv变是市区10kv配出的上一级电网，只有110kv变选点合理才能给配电网络的优化设置创造条件，才能使负荷配出距离最短，投资最小，在保证安全、可靠供电的前提下，得到最高的性价比。
此外，在开关、环网柜、导线、电缆等设备的选型上，也一定要把好关，尽量使用统一型号的设备，为以后的运行维护提供便利。
3、选一个好的配网自动化系统
建设好配网自动化系统，选择好一个系统是最关键的。当前流行的配网自动化系统主要有两个流派，即大家常常提到的电压型和电流型，这两套系统各有优缺点，关键看谁更能适应自己的配电网络。
新乡局在选择系统时遵循了这样几条原则：
①系统的主要功能是实施对配电网的实时监控。
②能够对配电网络的故障段进行自动隔离，并将非故障段进行转移供电。
③能够自动均衡各条线路负荷，不致出现过负荷现象。这主要是新乡市的配电结构所致，负荷相对集中，每条线路的装接容量大，单一的互供能力差，所以一段故障，必须有几条线路来承担其非故障段的正常供电。
④着力于监控信息的实时性。由于配网设备较多，且非常分散，其信息量远远大于调度自动化，因此，必须注意信息的实时性和故障的处理，不能因为系统原因而影响了调度员对故障的处理，事故处理是调度员的第一职责。
⑤事故处理、故障隔离、负荷转移等不能过分依靠通信系统。因为，根据城网的特点，结合调度自动化系统运行的经验，凡是永久性故障时，往往也是通信系统最薄弱的时候，如果过分依靠通信系统来处理故障，将会引起故障停电范围的扩大和故障停电时间的延长。
⑥系统设备要简单、可靠、安全、安装方便、免维护。考虑到系统设备，特别是户外终端，如ftu、ttu、dtu等，安装工作量很大，而且面又很广，很多设备必须配电作业人员安装，而他们的素质又较低，且以后运行期间的维护量也很大。故这些设备在选择时要考虑安装时尽量简单、运行要可靠、设备要免维护，而且要充分考虑适应防潮，高温的恶劣环境。通过这些原则，我们选择了电压型的配网自动化系统，并且在较短的时间内就顺利地安装投运了。
4、规范系统信息
配网自动化系统是目前供电企业中的一个自动化系统，它也同样存在与其它系统的信息共享问题，因此，在建设初期，就必须规划好，规范各类信息及其构成，要做好以下工作：
①确定哪些配网设备要接入系统。如：新乡局接入系统的设备有：柱上开关、环网柜、开闭所、配变等，要充分考虑与其它系统的信息共享，优势互补，不做重复工作。
②统一设备编码。所有的设备在系统内都是以编码的形式出现的，应与调度编号、营业mis、负控系统、调度自动化等系统的编码一致，以减少信息共享的工作量。
③统一设备接入顺序。所有设备的接入顺序应统一，以便安装和维护。这主要指开闭所、环网柜。如不论开关站在任何位置其dtu的第一路接入量都是进线开关，第二路都是i母上的一个出线开关等。
④统一设备信息。对接入系统的每个同类设备，应统一其接入系统的信息，有两层含义。a、接入系统的信息名称、数量应一致。b、同一类设备、接入系统的信息顺序应一致。
5、慎重选择通信方式
当前配网自动化系统的通信方式比较多，但大概可分为光纤、有线、无线、载波等几类。通信方式的选择也很关键，要结合实际，又不多投资，一般考虑的是各种方式的混用。新乡局的通信方式是主干线以光纤为主，以双绞线为辅，载波作为补充的方式。
6、工程建设中的几个问题
配网自动化系统是一个系统工程，工程涉及面广、专业多、而且施工现场分散，非常不利于统一管理。因此，在配网自动化系统的工程建设中，必须要充分考虑以下几个方面的问题，而不致影响工期或做重复工作。
①充分了解工程规模、实施范围
工程开工前，必须让各专业都了解工程的建设规模和建设范围，使他们心中有数，都清楚本专业在这次工程建设中的位置，任务和相互制约的因素，影响工程进度的难点等，为工程的正式开工做好准备工作。
②编制施工方案要详细
经过对工程的了解，各专业应编制详细的施工方案，并根据实际情况提出施工进度安排表，然后将各专业方案进度表汇总，这时要充分考虑，各专业之间的相互制约关系，不要因为某个专业的进度而影响整个工程进度，而且要充分考虑交叉作业。
③组织学习方案、准备开工
总体进度安排、方案完成后，分发到各专业小组，由各小组组织各参与施工的人员，认真学习施工方案，熟悉工程进度要求和任务，工作中的各种关联关系、施工难度等，并提前设想几种方案，不致在开工后由于这些问题而停工。
④协调各方关系，确保工程进度
由于配网自动化工系统的特殊性、复杂性，工程涉及的专业较多，涵盖了供电企业的大部分专业，所以在施工期间，必须有一个强有力的领导，协助好各方面的关系，并随时掌握各专业进度，利用各专业的特点，充分交叉作业，优势互补，从而缩短施工时间，确保工程如期完工。
⑤组织好验收投运工作
工程后期，随着各项工程的逐步完工，一次设备将逐步接入系统，配网自动化系统有其自身的特殊性，它不同于一般的基建工程，而是分期、分批完工、投运的。因此，必须编制详细的验收、投运方案，并在施工期间，按照规程逐项验收，以缩短停电接入的时间。单项工程施工完毕，必须进行一、二次设备的联合调试，实现对一次设备的远方监控。而且，每个设备都要试验，不能想当然。
7、投运后要注重系统的维护
配网自动化系统的建设只能说是一个阶段性的工作，而建成后系统的维护才是一个长期的工作，只有把系统维护好，才能让其发挥更大的作用，因此，必须要注意以下几点：
①明确各专业、各岗位的职责和维护范围，不致在工作中互相扯皮。
②重新修编有关规程、制度，以适应新形势下的要求。由于配网自动化系统的投运，使配网管理上了一个新的台阶。因此，必须及时修改原有的规程、规定。为系统运行提供技术支持。
③完善相关信息的录入，为运行值班人员提供最大的帮助，配网自动化系统是一个平台，要想提高配电的管理水平，就必须录入一些相关的静态数据，为调度员提供一个方便的查询平台，从而提高配网的运行管理水平。
④要做好与其系统的信息交换工作
配网自动化系统只是电网中的一个系统，必须与其他系统进行信息交换，才能节约投资，各负其责，同时又使各系统采集来的数据发挥更大的作用。
3结论
配网自动化系统的建设，是一个非常复杂而繁琐的系统工程，牵涉的专业多、覆盖的范围大，而且建设过程中受到制约的因素很多，特别是外部环境。
因此，要想建设一个好的配网自动化系统必须从规划选型开始，步步慎重，并充分协调各方的关系，并注重投运后的维护工作，也只有这样，才能使配网自动化系统发挥出更大的效益，缩短对客户的停电时间，提升优质服务的技术水平，才能使我们的配电管理水平上一个新的台阶。
作者简介：
张成军（1966-），男，高级工程师，多年从事电力系统运行与研究工作。

来源：电气商情网

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