張延泰

（廣東集明電力工程有限公司，廣東 東莞 523071）

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是指利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配網(wǎng)實(shí)時(shí)信息、離線信息、用戶信息、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、地理信息進(jìn)行集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理，集配電自動(dòng)化與配電生產(chǎn)管理為一體的系統(tǒng)。

配電自動(dòng)化的單項(xiàng)功能很多，各項(xiàng)功能之間相互聯(lián)系，相互交錯(cuò)，沒(méi)有十分明確的界限，隨著社會(huì)對(duì)供電可靠性及質(zhì)量要求提高和技術(shù)的發(fā)展，配電自動(dòng)化的功能及具體內(nèi)容也在不斷變化。

建設(shè)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)： 對(duì)加大配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控，收集電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)；快速識(shí)別和隔離故障，強(qiáng)化配網(wǎng)故障快速?gòu)?fù)電工作；加快電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，提高 10kV線路轉(zhuǎn)供電能力，滿足非故障區(qū)段轉(zhuǎn)供電的要求，提高供電可靠性等方面意義重大。

通過(guò)配配電自動(dòng)化的建設(shè)，可以做到故障快速報(bào)告、快速診斷、快速定位、快速隔離、快速修復(fù)、快速溝通，全面提升電網(wǎng)運(yùn)行管理水平，進(jìn)一步提高客戶滿意度。

1 東莞配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 東莞配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)現(xiàn)狀

東莞市位于廣東省中南部，地處東經(jīng)113°31′～114°15′北緯 22°39′～23°09′。東西長(zhǎng)約 70.45km，南北寬約46.8km，全市陸地面積2500.42km2。

2011年?yáng)|莞生產(chǎn)總值（GDP）4735.39億元，東莞市共轄 33個(gè)供電分局，供電面積共計(jì)2500.42km2。截止 2011底，東莞局共有公用線路3714回，公用線路上具有環(huán)網(wǎng)點(diǎn)的回路數(shù)為 2273回，環(huán)網(wǎng)率為61.20%，自動(dòng)化覆蓋的回路為637回，自動(dòng)化覆蓋率為17.15%；各供電分局的自動(dòng)化覆蓋率參差不齊，其中有2個(gè)供電分局的自動(dòng)化覆蓋率為0，有10個(gè)鎮(zhèn)區(qū)的自動(dòng)化覆蓋率為5%以下。根據(jù)東莞“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃，2013底自動(dòng)化覆蓋的回路為1353回，自動(dòng)化覆蓋率為36.43%，2015年達(dá)到自動(dòng)化覆蓋率100%。到2013年，東莞市主要城市配電網(wǎng)城市供電可靠率控制目標(biāo)應(yīng)高于99.945%（對(duì)用戶平均停電時(shí)間不超過(guò)4.818h）。

1.2 東莞配電網(wǎng)存在的問(wèn)題

隨著東莞經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng), 電力需求屢創(chuàng)新高，由于城建與電力缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，造成了電網(wǎng)建設(shè)滯后于城市發(fā)展速度，使得電網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)越來(lái)越不適應(yīng)城市發(fā)展的需求，突出反映在如下幾點(diǎn)：

1）現(xiàn)狀東莞市部分供電區(qū)存在高壓電源點(diǎn)不足的問(wèn)題。電源點(diǎn)建設(shè)的相對(duì)滯后，造成了 10kV出線間隔緊張、10kV線路供電距離偏長(zhǎng)、電壓質(zhì)量下降、供電可靠性降低等一系列問(wèn)題，制約了負(fù)荷的發(fā)展，造成電源點(diǎn)“落不下”、新增負(fù)荷“供不起”。

2）部分供電區(qū)中仍存在線路主干導(dǎo)線截面不滿足相關(guān)要求。線路線路主干導(dǎo)線截面選擇不規(guī)范，輸電線半徑小, 線路長(zhǎng),存在中段線路截面偏小現(xiàn)象，造成供電線路“配不出”。

3）中壓線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不完善，結(jié)線方式復(fù)雜，環(huán)網(wǎng)率低，可轉(zhuǎn)供率低。中壓配電網(wǎng)建設(shè)中線路聯(lián)絡(luò)水平與電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中負(fù)荷轉(zhuǎn)供互帶能力不匹配，電網(wǎng)無(wú)法抵御事故沖擊，使得整個(gè)中壓配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中“靠不住”。

4）部分供電區(qū)中還存在少數(shù)線路負(fù)載重、主干偏長(zhǎng)和配變平均負(fù)載重的線路；造成供電質(zhì)量下降，存在電力故障隱患，不能保證供電網(wǎng)絡(luò)中的每一段線路、每一個(gè)設(shè)備都能長(zhǎng)期運(yùn)行在一個(gè)最為經(jīng)濟(jì)合理的狀態(tài)下，造成供電線路“用不好”。

5）線路上尚存在較多殘舊開(kāi)關(guān)設(shè)備、高能耗變壓器, 造成能源大量浪費(fèi)。

2 東莞地區(qū)供電區(qū)劃分和自動(dòng)化規(guī)劃范圍

2.1 供電區(qū)劃分和自動(dòng)化規(guī)劃范圍

按照《中國(guó)南方電網(wǎng)公司110kV及以下配電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)原則》界定的供電地區(qū)分級(jí)及供電區(qū)分類(lèi)原則，東莞市為一級(jí)城市，供電區(qū)分為B、C、D三類(lèi)。

B類(lèi)：城市核心區(qū)，行政面積約為22.5km2。

C類(lèi)：行政面積約為479.8km2。

D類(lèi)：行政面積約為1963.1km2。

東莞地區(qū)十二五中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化重點(diǎn)規(guī)劃范圍為 B類(lèi)和 C 類(lèi)供電區(qū)，B類(lèi)供電分區(qū)按“三遙”進(jìn)行配置，C類(lèi)供電分區(qū)按“二遙”進(jìn)行配置。

3 東莞地區(qū)配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)方案

根據(jù)東莞供電局《“十二五”中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃報(bào)告》，東莞配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)目標(biāo)為：

1）東莞配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)采用“集中采集、分區(qū)應(yīng)用”建設(shè)模式。

2）在市供電局建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、配調(diào)監(jiān)控及系統(tǒng)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)配調(diào)業(yè)務(wù)的集中管理。

3）在各分區(qū)供電局設(shè)置配電自動(dòng)化遠(yuǎn)程工作站，根據(jù)運(yùn)行管理權(quán)限，對(duì)管轄范圍內(nèi)的配電網(wǎng)進(jìn)行模型、參數(shù)、圖形等維護(hù)工作。

3.1 配網(wǎng)自動(dòng)化站點(diǎn)選點(diǎn)原則

1）10kV架空線路自動(dòng)化站點(diǎn)選點(diǎn)原則

（1）每回 10kV線路的架空自動(dòng)化改造，主干線上自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站點(diǎn)一般為2個(gè)，不超過(guò)3個(gè)，主干線+分支線自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站點(diǎn)不超過(guò) 4個(gè)（不含10kV線路的聯(lián)絡(luò)站點(diǎn)）；每回 10kV架空線路的自動(dòng)化站點(diǎn)不宜超過(guò)8個(gè)（自動(dòng)化開(kāi)關(guān)+故障指示器）；

（2）分支線路加裝自動(dòng)化開(kāi)關(guān)原則：①線路較長(zhǎng)，不少于 2km；②故障較多；③用戶較多，不少3戶；④分支為全電纜，原則上不加裝分界斷路器。

（3）所選站點(diǎn)應(yīng)具備配網(wǎng)自動(dòng)化改造條件，具備電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)升級(jí)改造條件（包括開(kāi)關(guān)整體更換），具備相應(yīng)通信條件，并滿足自動(dòng)化設(shè)備安裝空間要求。

2）10kV電纜線路自動(dòng)化站點(diǎn)選點(diǎn)原則

（1）10kV電纜線路的自動(dòng)化站點(diǎn)優(yōu)先選擇主干線上的電纜分接箱、公用室內(nèi)配電房、10kV開(kāi)關(guān)站。

（2）每回 10kV電纜線路的自動(dòng)化站點(diǎn)不宜超過(guò)6個(gè)。

（3）只有進(jìn)出線電纜的電纜分接箱（1～2年內(nèi)不接入分支負(fù)荷）不列入自動(dòng)化站點(diǎn)改造。

（4）兩個(gè)自動(dòng)化站點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)電纜長(zhǎng)度不宜少于300m。

（5）作為自動(dòng)化站點(diǎn)的電纜分接箱、室內(nèi)配電房或開(kāi)關(guān)站的分支開(kāi)關(guān)均應(yīng)與進(jìn)出線開(kāi)關(guān)同期進(jìn)行配網(wǎng)自動(dòng)化改造。

（6）所選站點(diǎn)應(yīng)具備配網(wǎng)自動(dòng)化改造條件，具備相應(yīng)通信條件，并滿足自動(dòng)化設(shè)備安裝空間要求。

3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)方案

1）全電纜網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)以電纜分接箱、室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜為主，按電纜自動(dòng)化方案進(jìn)行建設(shè)

（1）新建電纜分接箱、室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜，應(yīng)滿足自動(dòng)化設(shè)備安裝要求，預(yù)留 PT間隔，開(kāi)關(guān)和隔離開(kāi)關(guān)的位置觸點(diǎn)和開(kāi)關(guān)故障和異常信號(hào)觸點(diǎn)應(yīng)引至端子排，并配備終端及通信設(shè)備安裝位置。

（2）對(duì)符合改造條件的現(xiàn)有開(kāi)關(guān)柜，直接加裝電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，A相和C相CT，零序CT，電源PT、配電自動(dòng)化終端。

2）架空線路網(wǎng)以柱上開(kāi)關(guān)為主，按架空線路自動(dòng)化方案進(jìn)行建設(shè)

（1）A、B類(lèi)供電區(qū)10kV架空主干線饋線自動(dòng)化建設(shè)采用電壓-電流型饋線自動(dòng)化，C類(lèi)供電區(qū)10kV架空主干線饋線自動(dòng)化建設(shè)宜優(yōu)先采用電壓-電流型饋線自動(dòng)化，其他供電區(qū) 10kV架空主干線饋線自動(dòng)化建設(shè)宜采用電壓-時(shí)間型饋線自動(dòng)化。

（2）分支開(kāi)關(guān)選用帶具備重合閘功能的分界斷路器。

（3）故障自動(dòng)定位裝置選用線路型故障指示器（含通信終端）。

（4）設(shè)置主干線分段斷路器（配備時(shí)限保護(hù)），當(dāng)10kV線路最長(zhǎng)路徑（指變電站到最遠(yuǎn)10kV用戶的路徑）超過(guò)8km時(shí)，或主干線用自動(dòng)化分段開(kāi)關(guān)分段超過(guò)3段時(shí)，應(yīng)配置主干線分段斷路器將主干線分為兩段，第二分段發(fā)生故障由主干線分段斷路器自動(dòng)切除，不會(huì)引起變電站出線斷路器跳閘，相當(dāng)于減少了50%變電站出線斷路器的跳閘，同時(shí)縮小了故障引起的停電范圍，保障了上一級(jí)線路的正常供電。

3）混合線路網(wǎng)絡(luò)（電纜與架空線混合）

（1）若站內(nèi)出口斷路器具備重合閘功能的，則架空電纜混合線路饋線自動(dòng)化采用架空線路饋線自動(dòng)化模式。

（2）若站內(nèi)出口斷路器不具有重合閘功能，則架空電纜混合線路饋線自動(dòng)化采用電纜線路饋線自動(dòng)化模式。

3.3 終端電源

條件允許時(shí)，應(yīng)優(yōu)選電壓互感器；在無(wú)法安裝電壓互感器的情況下，可根據(jù)需要從就近從公用變壓器取電，在最小負(fù)荷電流不小于15A的線路首端可考慮采用電流互感器取電方式, 配網(wǎng)通信終端設(shè)備電源應(yīng)與自動(dòng)化設(shè)備電源統(tǒng)一考慮。

3.4 通信方式

實(shí)現(xiàn)“三遙”功能的配電自動(dòng)化站點(diǎn)必須采用通信專網(wǎng)，優(yōu)先采用光纖通信方式，不具備光纜建設(shè)條件時(shí)可采用載波通信；實(shí)現(xiàn)“二遙”功能的配電自動(dòng)化站點(diǎn)采用無(wú)線通信方式，但采用無(wú)線公網(wǎng)時(shí)需采取相應(yīng)的安全防護(hù)策略。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)施配電自動(dòng)化建設(shè)，試點(diǎn)供電區(qū)域內(nèi)故障定位和隔離時(shí)間均有了較大幅度的減少，提高了供電可靠性。同時(shí)通過(guò)實(shí)施配電自動(dòng)化建設(shè)，結(jié)束了配電網(wǎng)缺少運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配網(wǎng)運(yùn)行管理的落后狀況，為配調(diào)人員快速、準(zhǔn)確制定負(fù)荷調(diào)整方案和停送電方案提供技術(shù)支持。通過(guò)配電自動(dòng)化就地自動(dòng)或遠(yuǎn)方遙控操作實(shí)現(xiàn)了故障的自動(dòng)化隔離，降低了人員現(xiàn)場(chǎng)操作的安全風(fēng)險(xiǎn)。

[1] 趙慶杞，黎明，張化光. 配電自動(dòng)化的現(xiàn)狀與未來(lái)[C].2005電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集, 2005.

[2] 廣東電網(wǎng)公司“十二五”配電網(wǎng)自動(dòng)化規(guī)劃技術(shù)原則. 2011.9.

[3] 東莞供電局配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施方案. 2011.6.