電力系統配電網自動化改造方案范文

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摘要：隨著我國社會經濟的穩步發展，作為各行各業基礎之一的電力系統被提出了更高的要求，國家電網公司也提出了建設堅強智能電網的發展戰略目標，從主干電網逐漸覆蓋到配電網。電力系統配電網自動化改造也在越來越多的地區得到開展，本文就工作實例淺析電力系統配電網自動化改造方案。

關鍵詞：改造方案；電氣自動化；電力系統配電網自動化

引言

對于電力系統配電網而言，以往傳統的建設方式不包括自動化監控系統，全部由人工進行監控以及調節，在供電線路發生故障時，往往對故障點的查找需要花費大量時間，也經常導致停電范圍過大，缺少對電網運行狀態監控的實時性。為了解決這一問題，配電網自動化技術得以逐步發展，并且其快速應用極大的提高了配電網的供電質量，同時也提高了電力企業的經濟效益。

一、配電網自動化簡述

電力系統配電網自動化，是利用現代電子技術、自動控制技術、通信技術、計算機及網絡技術，將電力系統配電網的電網結構信息、用戶信息、地理信息等數據進行系統性集成，對配電系統在正常運行及事故情況下的工作狀態予以實時動態監控和管理，實現電力系統配電網的保護和監控智能化，從而提高配電網供電質量的一類自動化技術。

二、典型改造方案

電力系統配電網設備在安裝地點分布上有著極為分散的特性，其變壓器和開關等電氣設備分散在配電網所供電區域的各個地方。為了便于管理，供電部門將配電網按一定的標準劃分為A+、A、B、C、D、E共6類區域。在此以某地區配電網為例簡述典型的改造方案。

（一）項目背景

該地區主要有A、B、C、D四類供電區域，有若干10kV線路，其中電纜線路和混合線路若干，大部分為聯絡線路，少量單一輻射線路。配電網設備主要為公用配電變壓器、柱上開關、配電開關站、環網箱、電纜分支箱，因為之前未開展配電自動化建設的緣故，配電網線路及其設備大多不具備二次設備擴展的條件，比如一次設備無PT、CT，不具備電動操作功能、未預留安裝位置、無配電自動化接口等，同時通信系統也缺少統一規劃。

（二）改造方案總體原則

主站建設原則：采用“配電主站+配電終端”兩層結構，按照“地縣一體化”構架、標準化、通用型軟硬件進行系統升級部署。終端改造原則：1）線路中的關鍵性節點設備配置“三遙”終端，包含B類供電區域主干聯絡、重要分段、進出線較多的開關站或環網柜，以及C類供電區域重要負荷集中的聯絡開關、重要分段開關。2）一般性節點配置“二遙”終端，包含B類供電區域一般分段環網柜、分支開關、無聯絡的末端站室，以及C類供電區域主干開關和大分支開關。3）對于C類供電區域，在大分支中5公里左右加裝故障指示器，D類供電區域利用故障指示器為主實現配電線路故障區間的判斷和定位。通信改造原則：1）“三遙”站所終端建設光纖通道。2）“二遙”終端采用無線公網，選用4G數據通信技術的無線通信模塊。

（三）具體建設原則和方案

1.配電網主站建設方案配電網饋線采用集中型自動化設備，主站根據各配電終端檢測到的故障報警，結合變電站、開關站等繼電保護信號、開關跳閘等故障信息，啟動故障處理程序，進行故障類型判斷和發生位置定位，自動推出故障區域的配網單線圖，采用動態拓撲著色的方式明確地表示出故障區段，并輔以聲光、語音、打印事件等報警形式。對于核心區域根據網絡拓撲結構分析出故障位置兩側的開關，自動進行遙控操作實現故障區域的隔離，以及自動或人機交互方式實現非故障區域恢復供電。對于一般區域，主站進行故障定位，確定故障區段，同時給出故障處理方案，由人工現場處理。

2.配電網終端建設方案配電自動化系統有多種建設模式，其終端設備的類型也很多，但同類建設模式中終端應統一設計標準，統一的結構形式、外形尺寸和標識標準，統一的功能配置、端子排定義，統一的安裝、接線方式，以達到安裝簡單、維護方便、配置靈活、易于擴展的效果。對于開閉所、環網柜運行年限在10年以上的老舊設備采用更換方式，新設備需具備自動化接口，與DTU配合實現“三遙”或“二遙”功能。對于線路重要分段和聯絡點等關鍵位置的開閉所，設為“三遙”節點，每間隔配置1套電動操作機構，其操作電源取自開閉所直流母線，且每間隔配置三相CT，同時根據間隔數量加裝16路組屏式DTU或者8路組屏式DTU，每臺DTU對應1臺ONU完成通信。對于不滿足自動化要求的柱上開關，進行整體更換并加設PT，通過與FTU配合實現“三遙”或“二遙”功能，其中主要分段和聯絡開關配置“三遙”自動化，非重要分段和分支開關配置“二遙”自動化。對于C類供電區域的架空線路，以聯絡開關、大負荷分段開關、重要負荷分支開關為主，在重要負荷處平均每2-3公里建設1個自動化終端，分支處平均每3公里處建設1組故障指示器。對于D類供電區域的架空線路，以故障指示器為主，平均每4-5公里處建設1組故障指示器。

3.配電通信網建設方案配電通信網在早期因配電網在整個電力系統中的定位性質的原因，普遍存在缺乏統一規劃和建設的問題，大多為根據用戶實際需要而分散建設，未能形成統一的網絡架構和規模。要達到現有配電自動化系統的需求，滿足數據采集的可靠性、安全性、實時性，要充分利用現有通信資源，與配電網一次網架同步規劃、同步建設。配電通信網的所有設備應具有標準的通信接口，并支持101、104、CDT等多種標準通信規約，可以隨時與各種通信設備、配電成套設備完成通信連接，并能隨電力線路的調整以及配電自動化系統的功能升級而方便的調整和升級，以及適應未來系統的大規模擴展和與其它網絡的互連。

三、結束語

隨著社會的不斷發展，特別是物聯網的發展，各行業對動力源的要求，即對供電質量的要求將不斷提高，電力系統配電網的安全和穩定運行會越來越重要，電力系統配電網開展自動化和智能化建設是必然的發展趨勢。本文通過工程方案的形式對配電網自動化技術進行探究和闡述，為相關從業者提供參考。

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作者：張世林 單位：江蘇南瑞帕威爾電氣有限公司