何俊峰

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司，河北 承德 067000)

淺談承德地區(qū)配網(wǎng)自動化的實現(xiàn)方式

何俊峰

(國網(wǎng)冀北電力有限公司承德供電公司，河北 承德 067000)

結(jié)合承德地區(qū)電網(wǎng)概況和地形地貌特點，介紹承德實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的方法，重點對線路一次設(shè)備、饋線終端、GPRS通信系統(tǒng)、饋線自動化的實現(xiàn)進行分析，探討承德市實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的可能性與經(jīng)濟性，對推動配網(wǎng)自動化建設(shè)有一定的參考價值。

配網(wǎng)自動化；GPRS；饋線自動化

0 引言

承德屬深山區(qū)，面積大，山嶺多，地廣人稀。承德轄區(qū)內(nèi)的電網(wǎng)屬于京津唐電網(wǎng)的末梢，10 kV配電線路運行中供電半徑過長，分支線路較多，出現(xiàn)故障后停電面積大。另外，由于線路長，供電所運行人員查線的工作量很大，造成停電時間相應(yīng)較長。因此，承德地區(qū)亟需進一步加快配網(wǎng)自動化建設(shè)，以提高供電可靠性。

1 配電自動化系統(tǒng)總體設(shè)計、配置及功能

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是一種集計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)代化設(shè)備及管理于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，其目的是提高供電可靠性，改進電能質(zhì)量，向用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低運行費用，減輕運行人員的勞動強度。配網(wǎng)自動化是近幾年發(fā)展起來的，由于國家尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各地區(qū)的建設(shè)情況不盡相同。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)一般由下列層次組成：調(diào)配一體化主站、配電子站(可選配)、配電終端設(shè)備層(FTU、DTU、TTU等)和通信網(wǎng)絡(luò)。本文探討的是調(diào)配一體化自動化系統(tǒng)，采用兩層體系結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的相應(yīng)功能。

1.1 調(diào)配一體化主站

主站是整個配電自動化系統(tǒng)監(jiān)控和管理的核心，負責(zé)接收、管理整個系統(tǒng)采集層(FTU)傳上來的數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)的處理、存儲，事故的隔離、報警，遠方控制，無故障區(qū)域的供電恢復(fù)以及與多個子系統(tǒng)接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享等功能。

1.2 配電終端設(shè)備層

這是整個系統(tǒng)的底層，主要由配網(wǎng)一次設(shè)備、柱上開關(guān)、監(jiān)控單元(FTU)及附屬設(shè)備組成，負責(zé)各種現(xiàn)場信息的采集、處理及監(jiān)控。

1.2.1 柱上斷路器

柱上斷路器應(yīng)能承載、開斷運行回路正常電流，也能在規(guī)定的時間內(nèi)承載、開斷規(guī)定的短路電流，并且滿足以下要求：可靠性高；免檢修(或少檢修)、免維護(或少維護)；在設(shè)備安全性前提下盡可能體積小、操作方便并具有防誤功能；壽命長(20年以上使用年限)；具有自動化接口；能夠?qū)崿F(xiàn)電動操作；內(nèi)附電流互感器，并提供保護和測量兩組電流線圈。依此要求并根據(jù)承德地區(qū)氣候等實際情況，擬采用兩側(cè)帶隔離刀閘的真空開關(guān)。

1.2.2 FTU及附屬設(shè)備

FTU是饋線自動化系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，基本功能包括遙信、遙測、遙控，事件順序記錄，對時功能，通信功能，微機保護功能等。由于FTU大多安裝于室外，運行環(huán)境比較惡劣，因此要求整機耐受惡劣環(huán)境，具有較強的抗干擾能力。

附屬設(shè)備主要有線路PT、蓄電池、溫控裝置等，線路PT為FTU提供工作電源、三相電壓及零序電壓的采樣電源、真空開關(guān)的操作電源、溫控裝置的工作電源等；蓄電池作為線路失電后的后備電源，向FTU提供工作電源及開關(guān)的操作電源；溫控裝置提供溫度監(jiān)視，并可在冬季作為加熱裝置使用，可自動投入也可遙控投入。

1.3 通信方式的實現(xiàn)

鑒于地理原因，通信方式的選擇鎖定于GPRS移動通信系統(tǒng)。

(1) GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱，是一種基于GSM的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，具有資源利用率高、傳輸速率高、接入時間短、覆蓋面廣等特點，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，同時也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸，所以特別符合配網(wǎng)自動化建設(shè)的需求。

(2) GPRS技術(shù)工程應(yīng)用：GPRS是由移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)成。為了確保電力數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的安全，保證數(shù)據(jù)的正確傳遞、配電網(wǎng)絡(luò)的可靠控制，防止對電力一次設(shè)備的非法破壞性操作，必須使用只傳輸所需數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，且所有數(shù)據(jù)經(jīng)加密傳輸，確保任何數(shù)據(jù)不受非法入侵修改，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)安全。

總之，GPRS技術(shù)具有較強的通信保障能力和環(huán)境適應(yīng)能力，隨著電網(wǎng)的不斷擴大或改變，站點數(shù)量不斷增多，相應(yīng)的GPRS設(shè)備可以靈活地轉(zhuǎn)移到任意急需的站點，具有初期投資省、運行成本低、布置靈活、見效快等優(yōu)點。

2 配網(wǎng)自動化中FA功能的實現(xiàn)

采用以集中控制為主，分布式智能控制為后備的方案實現(xiàn)饋線自動化功能。

(1) 配網(wǎng)故障處理自動化：FA系統(tǒng)的故障檢測、定位、隔離與恢復(fù)控制分為兩個層次：由FTU進行故障檢測，檢測故障類型包括相間短路、相間短路接地、三相短路等；配網(wǎng)主站負責(zé)配網(wǎng)故障的定位、隔離及非故障區(qū)域的恢復(fù)控制。

(2) 故障采用自動隔離方式進行隔離，非故障區(qū)域恢復(fù)控制采用自動或手動方式實現(xiàn)。故障診斷不區(qū)分瞬時故障與永久故障，進行同樣的故障處理。故障隔離與恢復(fù)成功后，系統(tǒng)提示故障定位區(qū)，運行人員到定位區(qū)現(xiàn)場檢查，判斷故障性質(zhì)，制定解決方案。

(3) FTU與變電站保護配置原則：變電站10 kV系統(tǒng)配置過流一段及過流三段保護，并配置一次重合閘；當(dāng)變電站保護動作時，變電站10 kV線路出現(xiàn)開關(guān)跳閘，F(xiàn)TU檢測到故障，但不啟動故障診斷；重合閘啟動，若為瞬時故障，變電站保護重合成功，線路恢復(fù)送電；若為永久故障，變電站重合閘失敗，配網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)故障區(qū)段FTU傳送回來的信息啟動故障診斷、隔離、恢復(fù)流程。

3 結(jié)語

承德電網(wǎng)亟需加強配網(wǎng)自動化建設(shè)，這主要是出于承德地理環(huán)境、土地面積、經(jīng)濟發(fā)展等多方面因素的綜合考慮，建設(shè)調(diào)配一體化主站，將全面提高供電可靠性，減少故障停電時間，提高運行管理水平，從而為“新農(nóng)村、新電力”目標(biāo)的實現(xiàn)作出應(yīng)有的貢獻。

[1] 李凌.縣城配電自動化工程的設(shè)計[J].電力自動化產(chǎn)品信息，2004(8)

[2] 楊樂祥.配網(wǎng)自動化通信方式的綜合應(yīng)用[J].電力自動化產(chǎn)品信息，2006(6)

[3] Wood A J，Wollenberg B F.Power Generation，Operation and Control[M].New York∶Wiley InterScience，1996

[4] 諸駿偉.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國電力出版社，1995

[5] 熊小東.淺析當(dāng)前的配網(wǎng)自動化[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012(9)

2014-07-10

何俊峰(1972—)，男，河北隆化人，工程師，研究方向：變電檢修。