城市配电网自动化系统的研究

城市配电网自动化系统的研究

郑丽华

广州南方电力集团科技发展有限公司广东广州510000

摘要：配电网自动化是电力行业发展的方向，配电网自动化的实现可提高整个配电系统的供电可靠性、安全性和服务水平，产生显著的社会效益和经济效应。本文介绍了某城市配网自动化的实际情况，并对其实用效果进行了研究，其应用经验对将要进行配网自动化系统建设提供参考。

关键词：配电网；自动化；安全性；稳定性；可靠性

0前言：

随着配电网络的逐渐普及以及自动化技术的广泛运用，如何在配电网中应用自动化系统，实现配电系统正常运行及事故情况的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化，提高配电网络供电可靠性、改进电能的质量、向广大人民提供更加优质的服务、降低电力公司电能配备运行的费用、降低电力工作人员的工作强度等成为了现在配电网络发展的主流方向。为了更好地实现以上目标，有必要加强配电网自动化的建设力度，扩大其覆盖范围，以此来巩固、增加配电自动化的功能。基于此，文章对某配电网自动化系统的建设和系统的整体结构进行了一定的分析，以期能推动配电网的自动化系统的应用能得到深入的发展，进而使得城市配电网自动化系统朝着更高水平发展。

1建设情况

1.1总体概况

某市配电自动化建设始于1996年，累计投资2.68亿元，全市125条10kV线路全部实现配电自动化，配网自动化建设从城区到郊区，从乡镇到农村，在县级供电企业率先实现了配网自动化的大范围实用。

全市共安装环网柜10台，柱上开关294台，电缆分接箱212台，配电控制保护终端287套，有125条10kV线路全部实现配电自动化。目前，全市有6座110kV变电站、9座35kV变电站、43条10kV线路实现“手拉手”环网供电，做到闭环结线，开环运行。城区配网线路外围采用JKLGYJ-240架空绝缘导线，向市中心供电的分支线路，全部采用地下电缆。整个城区配网形成了网格式供电格局。通信方式光纤通信为主，总长300km，主干光缆全部选用8芯和12芯的ADSS电力特种光缆，采用SDH方式传输，总带宽155Mbit/s。

1.2综合自动化系统

一体化综合自动化系统是主站采用同一平台和同一数据库，安装数据采集终端设备并借助通信手段，实时监控变电站和配电馈线开关的运行情况，并进行远方控制；在发生故障时，自动判断故障区域并通过遥控隔离故障区域和恢复受故障影响的健全区域供电的系统。该模式显著提高了供电可靠性，达到了配网自动化的实际要求。性能上达到了国内先进水平。此项技术的使用将为县级供电企业配网自动化的实施提供新的思路并节省大量开支，经济效益和社会效益显著。如图1所示。

1.3配电自动化终端

配电自动化终端主要采用东方电子的DF93系列。通信方式采用以光纤通信为主，GPRS、无线专网相结合的方式。在主干线路加装分段负荷开关105台，分支线路安装具备一次重合闸功能的真空断路器171台；通过广泛使用具有备自投功能的环网柜和主站DA软件，在电网故障时可自动实现网络重构。该市配电自动化主站系统双网、重要节点双机冗余配置，负荷自动均衡、性能稳定可靠，主要实现了以下几点功能。

数据采集与监视：数据采集与处理、配电设备运行监视、智能告警、动态着色、Web功能、报表功能以及调度可视化。

运行控制：设备运行控制、故障诊断和隔离、供电恢复控制、自动电压控制。

应用分析：网络拓扑、状态估计、调度员潮流、静态安全分析、负荷预报、短路计算、网络重构、负荷转供、变压器经济运行等。

分析与管理功能：设备快速査询、配电设备管理、图形版本管理、设备运行指标分析、故障管理、运行统计、负荷率自动统计及分析。

集成与智能化：供电范围分析、设备电源点追踪、图形智能自动生成；实现了与GIS系统、营销系统的数据共享；配电系统与调度业务、集控业务一体化集成。

1.4其他功能

公司在配网建设的同时开发应用了DA功能，实现了故障区域的自动诊断.隔离、恢复送电，实现环路10kV馈线DA故障处理功能，完成故障自动检测与识别、故障自动定位、故障自动隔离和网络重构功能，实现灵活负荷转移，优化负荷分配，提高供电可靠性，提高电压合格率，降低线损。

当自动配网体系中的任何一处线路发生故障时，系统将自动隔离故障区域，同时使非故障区尽快恢复送电。

配电网络主干根据每条线路长度和用户数量的多少，采用不同数量的分段器将供电线路分成数量的线路段。便于故障的隔离，减小主干的停电范围。

与供电线路主干相连的分支线采用重合器控制方式。当分支线路出现故障时，首先由分支断路器将故障分支跳闸并自动重合一次。这样就减小了主干线路的停电次数。

城区距离配电主站比较近的线路采用双绞线音频电缆进行数据传输。城外围线路采用SDH光缆传输，乡镇线路则采用GPRS方式传输。三种不同通信方式的合理运用。即节省了大量开支又满足了使用要求。

配电主站功能强大，扩展灵活。FTU功能齐全且具有自动重合闸功能。

2实用效果

基于统一采集与集中监控平台的配网自动化建设，是该市供电公司在充分研究国内外各种配网自动化模式的基础上，结合现有设备的技术和功能特点，融合进自己的创新理念，通过反复理论研究和现场试验，自行开发研究的一种处于国内领先地位的配网自动化新模式，性能上达到了国内先进水平，为供电企业配网自动化的实施提供新的思路。

配电自动化工程实现了“手拉手”、多段式、小分支、网格式、绝缘化、自动化的配网供电格局，使运行方式更加灵活多样，设备免维护水平及可靠性大幅提高，计划检修停电几率及停电范围大为减少。中压用户供电可靠率由改造前的99.82%提高到改造后的99.92%，每年可增加供电量1.35GWh，增加经济效益79万余元。按该市历年单位电量平均创造的国民生产总值18元kWh计算，由于中压用户供电可靠率的提髙，每年将多供电1.35GWh，为该市间接增加经济效益2430万元。

故障停电范围缩小，故障恢复时间大幅度缩短，通过该项目的实施，实现了配网故障线路判断准确率100%，分支线路故障切除时间不大于0.5s，非故障线路受累条数为零的目标。为广大用户提供了可靠的电力保障。随着电压合格率、供电可靠率得到了明显提高，电能质量有了质的飞跃，为社会政治、经济、文化生活及人民群众的生产、生活提供了充足的电力保障。

使用远程实时监控，通过报警查询、故障在线监测、故障快速定位和隔离等功能，一旦发生故障或者线路情况波动明显，可立即通知值班人员进行处理。并使试点区域实现“遥控、遥信、遥测、遥调、遥视”的“五遥”功能，可实现事故现场的在线处理，减少人员和交通成本。

3结束语

综上所述，该配电自动化系统的实施，极大地改进了供电质量，提高了供电的可靠性，向广大人民提供更加优质的服务、降低电力公司电能配备运行的费用、降低电力工作人员的工作强度，从而提高了供电企业的经济效益和社会效益，实现了预期的目标，可为电力系统中配电网自动化的发展提供重要的数据和依据。

参考文献：

[1]李剑.浅谈电力系统中配电网自动化技术的应用发展[J].建筑工程技术与设计.2015（31）

[2]徐健.浅析电力配电系统自动化发展[J].科技创新与应用.2013（26）

[3]向尧.城市配电网自动化系统应用的探讨[J].通讯世界.2013（15）