林曉暉+林存銀

摘 ?要：夏河縣電網(wǎng)作為甘南電網(wǎng)的分支網(wǎng)絡(luò)，其配網(wǎng)自動(dòng)化將為當(dāng)?shù)丶爸苓厧?lái)諸多便利。本文結(jié)合夏河縣配電網(wǎng)現(xiàn)狀，闡述了配網(wǎng)自動(dòng)化的內(nèi)容、原則、目標(biāo)和實(shí)施方案，理清夏河縣配網(wǎng)建設(shè)改造的思路，通過(guò)對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)所達(dá)效果的呈現(xiàn)，總結(jié)出因地制宜搞好配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)，對(duì)逐步實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，提升用戶管理水平有著至關(guān)重要的意義。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng);自動(dòng)化;用戶管理;未來(lái)

夏河縣供電公司成立于1991年10月，供電面積6274平方公里，服務(wù)各類客戶21749戶，共運(yùn)行和維護(hù)35千伏輸電線路7條，共計(jì)118公里， 35千伏變電站5座、主變9臺(tái)、總?cè)萘繛?2500千伏安。運(yùn)行維護(hù)10千伏配電線路756公里，10千伏電纜線路3.23公里，0.4千伏線路484.509公里（含電纜）。各類斷路器總數(shù)45組，10千伏配電變壓器746臺(tái)。由于地處大夏河流域，縣境內(nèi)已并網(wǎng)發(fā)電的水電站達(dá)到7座，新建及即將并網(wǎng)發(fā)電的水電站為2座。由于小水電站的局限性，使得在調(diào)度員進(jìn)行正確決策，調(diào)度命令傳達(dá)以及調(diào)度監(jiān)控等方面存在大大小小的問(wèn)題，易造成小水電無(wú)序發(fā)電，增加電網(wǎng)壓力和發(fā)電行業(yè)整體成本，無(wú)利于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，必須對(duì)小水電站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化。

一、配電網(wǎng)自動(dòng)化主要內(nèi)容

配電網(wǎng)自動(dòng)化，是一個(gè)集配電網(wǎng)運(yùn)行管理、生產(chǎn)營(yíng)業(yè)管理為一體的綜合管理系統(tǒng)，主要包括變電站內(nèi)自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化、用電負(fù)荷監(jiān)控、用電抄表計(jì)費(fèi)、配電網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)（GIS）、數(shù)據(jù)庫(kù)、配網(wǎng)規(guī)劃等內(nèi)容。配電網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施，必須具備可轉(zhuǎn)移的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、可靠的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)施以及標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化設(shè)施接口。

二、配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施的原則和目的

（一）夏河縣配電網(wǎng)建設(shè)與改造的原則：1）滿足縣城社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的用電需求;2）統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施、因地制宜、適當(dāng)超前;3）與上級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃相銜接，與地方建設(shè)相協(xié)調(diào);4）堅(jiān)持安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、減少維護(hù)的原則，采用適合國(guó)情且先進(jìn)成熟的技術(shù)和設(shè)備，禁止使用國(guó)家明令淘汰及不合格的產(chǎn)品;

（二）夏河縣配電網(wǎng)建設(shè)與改造的目標(biāo)：1）優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，避免重復(fù)建設(shè)，主網(wǎng)架建設(shè)要滿足夏河縣電網(wǎng)中期規(guī)劃發(fā)展;

2）提高供電能力、供電質(zhì)量并節(jié)能降損。按照《國(guó)家電網(wǎng)公司農(nóng)村電網(wǎng)電壓質(zhì)量和無(wú)功電力管理辦法（試行）》的要求，安裝電壓質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，且裝設(shè)率須達(dá)100%。10千伏綜合線損率和低壓線損率應(yīng)分別控制在8%和10%以下;3）改進(jìn)高壓配電接線方式，10千伏主干線路采用環(huán)網(wǎng)接線、開(kāi)環(huán)運(yùn)行，線路供電半徑在合理范圍之內(nèi);4）夏河縣居民生活用電實(shí)行一戶一表，根據(jù)用電負(fù)荷合理選擇電能計(jì)量裝置;

三、編制電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃及配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施方案

（1）關(guān)于配電網(wǎng)電壓等級(jí)選擇問(wèn)題。目前，夏河縣域采用的配電主網(wǎng)電壓等級(jí)110千伏、35千伏不太切合實(shí)際，應(yīng)以110千伏和35千伏為主供電源，以10千伏為中壓配電主網(wǎng)，以0.4千伏低壓配電主網(wǎng)較為合適。（2）關(guān)于配電主網(wǎng)模式的選擇。夏河縣城電力網(wǎng)是一種特殊模式介于城鄉(xiāng)電網(wǎng)之間，必須因地制宜把供電區(qū)不同區(qū)域化，根據(jù)區(qū)域情況在電纜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和架空網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化二者中進(jìn)行選擇。（3）關(guān)于夏河縣水電站并網(wǎng)監(jiān)控問(wèn)題。夏河流域目前已建成七座并網(wǎng)發(fā)電水電站，分別并網(wǎng)在我公司管轄的35千伏麻當(dāng)變電站及35千伏阿木去乎變電站出線的10千伏線路上，為了不影響公司電網(wǎng)正常運(yùn)行，在編制電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)必須依據(jù)各水電站裝機(jī)容量和供電范圍，同時(shí)結(jié)合夏河縣配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)方案編制專題實(shí)施計(jì)劃。（4）關(guān)于配網(wǎng)自動(dòng)化配合問(wèn)題。夏河縣城配電網(wǎng)目前非常適于電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用和推廣，但由于存在資金等多方面因素的影響，不可能一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化目標(biāo)，因此，必須利用超前意識(shí)制定配網(wǎng)自動(dòng)化和改造方案;配電主網(wǎng)線路應(yīng)實(shí)現(xiàn)多分段及“手拉手”供電，加裝自動(dòng)化開(kāi)關(guān)設(shè)備和配電系統(tǒng)智能控制裝置，使其具有自動(dòng)檢測(cè)故障、自動(dòng)隔離故障段和自動(dòng)恢復(fù)非故障區(qū)供電的功能;配置“三遙”功能（遙控、遙測(cè)、遙信），并考慮“三遙”接口問(wèn)題，接入配網(wǎng)自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化、MIS、GIS等系統(tǒng)。

四、實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)要求

（一）配電網(wǎng)絡(luò)要求。建立縣域內(nèi)接線合理、結(jié)構(gòu)牢固的10千伏配電網(wǎng)絡(luò)，其各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)滿足縣域配電網(wǎng)自動(dòng)化的要求。須供電可靠、損耗小、運(yùn)行穩(wěn)定、電能質(zhì)量高;在環(huán)網(wǎng)供電情況下出現(xiàn)故障時(shí)，能進(jìn)行故障定位、故障隔離并改變負(fù)荷供電路徑;且能達(dá)到實(shí)現(xiàn)平衡負(fù)荷、保證電壓質(zhì)量、降低損耗等方面的運(yùn)行要求。

（二）對(duì)配網(wǎng)集控中心站的技術(shù)要求?？h城面積較小的夏河縣，用電大戶較少且配電網(wǎng)接線比較簡(jiǎn)單，因此只建立主站控制中心即可，所有RTU、FTU和TTU都可直接與主站控制中心通訊和聯(lián)絡(luò)。主站是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它除了完成配電網(wǎng)SCADA功能、為DMS系統(tǒng)在線和離線應(yīng)用提供支持平臺(tái)外，它必須滿足一定的技術(shù)要求：如具有先進(jìn)的配置且能可靠地運(yùn)行，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理和電網(wǎng)監(jiān)控等方面應(yīng)具有足夠的響應(yīng)性;其硬軟件、接口等符合國(guó)家（國(guó)際）標(biāo)準(zhǔn);結(jié)構(gòu)采用分布式，便于系統(tǒng)擴(kuò)展、互聯(lián)。

（三）設(shè)備選擇。1）配電網(wǎng)用開(kāi)關(guān)設(shè)備。配電線路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備，須具有電、手動(dòng)雙重操作功能，且外界人為因素不會(huì)對(duì)合閘與分閘產(chǎn)生影響;采用能自動(dòng)隔離線路故障的真空型配電斷路器;當(dāng)配電網(wǎng)自動(dòng)化一次設(shè)備與通信軟件不能同時(shí)完成時(shí)，選用重合器方案;采用便于操作的真空分段器、跌落式分段器以及戶內(nèi)負(fù)荷開(kāi)關(guān);選用帶間隙型的氧化鋅避雷器作為線路分段處的避雷裝置。2）保護(hù)裝置。重合器、斷路器的保護(hù)裝置應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的單元，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的試驗(yàn)，應(yīng)滿足溫度-40—+75°及濕度95%的要求，且能防電磁干擾、具有遠(yuǎn)動(dòng)通信功能和接口，能對(duì)配電線路故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)、判斷和執(zhí)行。3）遠(yuǎn)動(dòng)裝置。配電自動(dòng)化所用的，作為獨(dú)立、單元化結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)裝置的精度及各項(xiàng)指標(biāo)，應(yīng)達(dá)到電力行業(yè)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。且具有能正確無(wú)誤接收和發(fā)送遙控（遙分、遙合）命令，確定分合位信號(hào)及非正常操作時(shí)事故變化信號(hào)以及電氣測(cè)量和事故記錄等基本功能。

4）計(jì)算機(jī)及通信系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)所配計(jì)算機(jī)軟、硬件要求較高。主站系統(tǒng)應(yīng)采用雙機(jī)備用方式;軟件要成熟穩(wěn)定。應(yīng)具有數(shù)據(jù)共享、供電信息管理、設(shè)備信息管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、三遙功能、故障診斷與隔離、分析控制負(fù)荷等功能;同時(shí)還應(yīng)具備配電網(wǎng)絡(luò)、配電運(yùn)行及配電維護(hù)等方面的管理功能。

通訊的可靠性對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化是至關(guān)重要的，由于縣城地域面積不大，可以采用光纖通訊方式。光纖通訊的特點(diǎn)是傳輸速度快、容量大、不受干擾，可靠性高，是比較理想的通訊方式。通信的形式和功能可根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況確定，通信規(guī)約應(yīng)符合部頒。

五、夏河縣配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的思路

（1）依據(jù)夏河縣配網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展?fàn)顩r，首先在縣域管轄大用戶或水電站安裝智能開(kāi)關(guān)，同時(shí)建立夏河配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集與集中監(jiān)控平臺(tái)，用統(tǒng)一的平臺(tái)對(duì)不同自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和發(fā)布，并按信息化管理的要求，向配網(wǎng)管理單位提供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）隨著國(guó)家加大城市化建設(shè)的步伐，縣城供電負(fù)荷的不斷增長(zhǎng)，供電壓力越來(lái)越大。目前兄弟單位應(yīng)用的配網(wǎng)自動(dòng)化終端全部采用移動(dòng)公司GPRS功能進(jìn)行通訊，由于上傳數(shù)據(jù)受環(huán)境電磁干擾造成傳輸數(shù)據(jù)可靠性差。因此“手拉手”雙電源切換聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)全部采用冷備用運(yùn)行狀態(tài)，每當(dāng)進(jìn)行負(fù)荷切換操作，必須由工作人員到現(xiàn)場(chǎng)高空進(jìn)行操作，因此形成工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作安全隱患大的問(wèn)題，加之配套智能開(kāi)關(guān)安裝的隔離開(kāi)關(guān)頻繁操作，容易造成隔離開(kāi)關(guān)故障。為了解決以上存在問(wèn)題，建議公司在建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化通訊系統(tǒng)時(shí)，優(yōu)先采用光纖通訊，對(duì)于距離較遠(yuǎn)的地方采用GPRS無(wú)線通訊。同時(shí)將雙電源聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)由原來(lái)冷備用狀態(tài)變更為熱備用狀態(tài)，負(fù)荷切換由調(diào)控員進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，從而縮短轉(zhuǎn)移負(fù)荷的操作時(shí)間，同時(shí)確保了工作人員的人身安全。對(duì)于雙電源聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方操作防誤操作問(wèn)題，首先，制定詳細(xì)的操作規(guī)程，其次，在后臺(tái)管理機(jī)上安裝誤防閉鎖程序。（3）為了充分發(fā)揮配網(wǎng)自動(dòng)化作用，達(dá)到故障準(zhǔn)確定位、故障快速隔離、非故障區(qū)域盡快恢復(fù)供電目的，最大程度的縮短故障線路查找時(shí)間，提高供電可靠性。建議在偏僻山區(qū)和交通不便的大分支線路上安裝帶有短息功能的線路故障指示器，同時(shí)充分發(fā)揮ZW32-12型智能開(kāi)關(guān)作用，每當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，首先，通過(guò)短息提示信息，由調(diào)控員遠(yuǎn)方操作該線路智能開(kāi)關(guān)，進(jìn)行故障快速隔離，然后，由供電所工作人員巡視線路，將故障處理，最后由調(diào)控員遠(yuǎn)方遙控操作開(kāi)關(guān)恢復(fù)線路供電。（4）充分利用目前配網(wǎng)自動(dòng)化功能進(jìn)行電壓無(wú)功優(yōu)化管理，今年以來(lái)省公司將變電站10千伏母線、10千伏線路末端、配變臺(tái)區(qū)等地點(diǎn)統(tǒng)一安裝了A、C、D類電壓監(jiān)測(cè)儀，運(yùn)行數(shù)據(jù)全部上傳省公司統(tǒng)一監(jiān)控，每周開(kāi)展一次電壓合格率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與考核通報(bào)，因此，電壓無(wú)功管理壓力越來(lái)越大，如何降低線損，提高供電電壓質(zhì)量是我們工作的重點(diǎn)。目前公司管轄19條10千伏線路均安裝了隨器無(wú)功補(bǔ)償裝置，由于補(bǔ)償容量固定，沒(méi)有自動(dòng)投切功能，因此安裝的無(wú)功補(bǔ)償裝置利用率非常低。另外，公司管轄35千伏變電站負(fù)荷輕，又在電源末端，本身10千伏母線電壓較高，造成變電站集中無(wú)功補(bǔ)償裝置無(wú)法正常投入運(yùn)行。建議將10千伏線路固定無(wú)功補(bǔ)償裝置更換為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。實(shí)現(xiàn)調(diào)控員24小時(shí)遠(yuǎn)方監(jiān)控，確保電壓合格率指標(biāo)的完成。

六、夏河縣實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化達(dá)到的效果

（1）配網(wǎng)自動(dòng)化建成后可通過(guò)配網(wǎng)自動(dòng)化主站，可在第一時(shí)間完成對(duì)縣域配網(wǎng)主要供電線路和配變運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)配網(wǎng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理。（2）每當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)能及時(shí)上報(bào)各種故障信息，使得故障區(qū)域一目了然，調(diào)控員可以準(zhǔn)確定位和快速切除故障段，使得配網(wǎng)的故障隔離速度大大加快，線路恢復(fù)供電的速度也大大提高，從而提高了配網(wǎng)供電的可靠性。（3）為將來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)配一體化系統(tǒng)的整合提供了良好的基礎(chǔ)。隨著配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的增加，運(yùn)行數(shù)據(jù)的積累，都為調(diào)配一體化系統(tǒng)的建設(shè)提供了技術(shù)支撐。（4）配電自動(dòng)化系統(tǒng)除了對(duì)正常的負(fù)荷、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)以外，配變測(cè)控終端（FTU和TTU）還可以查看任意系統(tǒng)數(shù)據(jù)的運(yùn)行曲線和歷史曲線，同時(shí)還可以生成各種報(bào)表。在配網(wǎng)通信系統(tǒng)和一次主網(wǎng)架完善后，配調(diào)主站完全可以實(shí)現(xiàn)就地的饋線自動(dòng)化和和基于主站的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸自動(dòng)化。（5）配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)可將夏河縣管轄小水電站以及大用戶通過(guò)負(fù)荷監(jiān)控終端將用戶負(fù)荷信息實(shí)時(shí)進(jìn)行采集并上傳控制中心。另外通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，使夏河縣供電公司自動(dòng)化水平有一個(gè)很大提高，自動(dòng)化程度上一個(gè)新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)：

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