【摘 要】本文論述了國(guó)內(nèi)配電系統(tǒng)保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用的現(xiàn)狀，并通過配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施的技術(shù)原則和目的概述，討論了實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化過程中要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村電網(wǎng)；配電；新技術(shù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化是當(dāng)前配電網(wǎng)建設(shè)的熱點(diǎn)，無(wú)論城鎮(zhèn)、農(nóng)村都把配電網(wǎng)建設(shè)、改造及自動(dòng)化實(shí)施列為工作重點(diǎn)，投入大量的資金、人力和物力，其目的都是為了擴(kuò)大供電范圍，增強(qiáng)供電能力，提高供電可靠性，優(yōu)化電力服務(wù)。

1 配電系統(tǒng)保護(hù)現(xiàn)狀

我國(guó)農(nóng)網(wǎng)相繼引進(jìn)一些進(jìn)口重合器、分段器（主要是英、美兩國(guó)的產(chǎn)品）和日本東芝公司的真空自動(dòng)配電開關(guān)（以空氣作為外絕緣）。參照部農(nóng)電司組織制定的農(nóng)村小型化變電站第二模式方案，國(guó)內(nèi)已上網(wǎng)運(yùn)行的重合器絕大多數(shù)裝設(shè)在變電所，用作變電所各10kV出口保護(hù)開關(guān)。就建沒小型化變電所而言，重合器應(yīng)用達(dá)到了預(yù)期的目的。目前，除少量柱上油開關(guān)和跌落式負(fù)荷開關(guān)外，配電系統(tǒng)尚無(wú)其它保護(hù)設(shè)備。因此，配電網(wǎng)上任意點(diǎn)的水久性故障多數(shù)將反饋到變電所出口重合器，致使重合器跳閘造成整條配電線路斷電?？梢哉J(rèn)為，現(xiàn)有重合器的應(yīng)用效果相當(dāng)于具有重合閘功能的開關(guān)，僅起到了類似于變電所戶外式10kV開關(guān)的作用，設(shè)備的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)未能發(fā)揮出來。重合器的應(yīng)用不僅在于保護(hù)變電所，而且應(yīng)與配電網(wǎng)上相應(yīng)的開關(guān)設(shè)備形成保護(hù)配合。對(duì)配電網(wǎng)整體構(gòu)成有層次、有邏輯性的保護(hù)。因此，在變電所已具備重合器的前提下，研究我國(guó)的配電系統(tǒng)保護(hù)自動(dòng)化發(fā)展模式。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)施的技術(shù)原則和目的

2.1 實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)遵循的技術(shù)原則

2.1.1 可靠性

要求具有可靠的2個(gè)以上的電源點(diǎn)，其電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備、控制器、RTU、FTU、通訊、中心主站及硬件設(shè)備都應(yīng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。

2.1.2 分散性

由于配電網(wǎng)地域分散廣，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)功能分散，在發(fā)生故障時(shí)能實(shí)現(xiàn)就地監(jiān)控，就地處理。

2.2 實(shí)施配電網(wǎng)自動(dòng)化的目的

實(shí)施目的是為了提高配電網(wǎng)的供電可靠率，改善供電質(zhì)量，降低損耗，降低運(yùn)行費(fèi)用，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，給用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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

3.1 配電網(wǎng)絡(luò)要求

要求首先應(yīng)建立本縣區(qū)域內(nèi)接線合理、結(jié)構(gòu)牢固的10kV配電網(wǎng)絡(luò)，其供電電源點(diǎn)、供電半徑、導(dǎo)線截面、導(dǎo)線架設(shè)、設(shè)備裝備水平等應(yīng)滿足配電網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)要求；滿足正常情況下的供電可靠、損耗小、運(yùn)行穩(wěn)定、電能質(zhì)量高的要求；還應(yīng)滿足在環(huán)網(wǎng)供電情況下出現(xiàn)故障時(shí)，能夠進(jìn)行故障定位和故障隔離，并改變負(fù)荷供電路徑；能夠解除分支線路過負(fù)荷，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。

3.2 對(duì)控制中心站的技術(shù)要求

由于縣域面積普遍較小，通?？h域配電網(wǎng)接線比較簡(jiǎn)單，重點(diǎn)用電大戶較少，中間層的FTU、TTU數(shù)量不會(huì)太多。因此可以只建立主站控制中心，而不必建立分區(qū)站。也就是所有的RTU、FTU、TTU都可以直接與主站控制中心進(jìn)行通訊聯(lián)絡(luò)?？h域配電網(wǎng)自動(dòng)化主站是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它除了完成配電網(wǎng)SCADA功能外，還應(yīng)為DMS系統(tǒng)在線和離線應(yīng)用提供支持平臺(tái)。因此它應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：

3.2.1 滿足配電網(wǎng)大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集處理和電網(wǎng)監(jiān)控功能，有足夠的響應(yīng)性

3.2.2 滿足長(zhǎng)期在線穩(wěn)定運(yùn)行的要求，具有足夠的運(yùn)行可靠率

3.2.3 有良好的開放性，硬件、軟件、接口符合國(guó)家（國(guó)際）標(biāo)準(zhǔn)

3.2.4 采用分布式結(jié)構(gòu)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)性能，便于系統(tǒng)擴(kuò)展、互聯(lián)

3.2.5 系統(tǒng)的配置應(yīng)具有一定的先進(jìn)性和較高的性能價(jià)格比

3.3 設(shè)備選擇

3.3.1 配電網(wǎng)用開關(guān)設(shè)備

凡是在配電線路上使用的開關(guān)設(shè)備應(yīng)具有電動(dòng)、手動(dòng)操作的雙重功能，且合閘與分閘速度不應(yīng)受到外界人為因素的影響。配電線路上用配電斷路器宜采用真空型，應(yīng)符合配電網(wǎng)自動(dòng)化的方案，能自行隔離線路故障，而不引發(fā)到變電所內(nèi)部，以免事故擴(kuò)大。當(dāng)選擇的配電網(wǎng)自動(dòng)化方案一次設(shè)備與通信軟件不能同時(shí)完成時(shí)，應(yīng)選用重合器方案，重合器可以選用自具功能、機(jī)電一體化的SF6重合器，其優(yōu)點(diǎn)是自具保護(hù)控制功能、整體靈活方便。也可選用真空開關(guān)配保護(hù)控制器組合成重合器。配電網(wǎng)采用的真空分段器應(yīng)具有遠(yuǎn)動(dòng)的就地遙控、電動(dòng)、手動(dòng)操作功能，并按要求在兩側(cè)加裝明顯斷開點(diǎn)和保護(hù)裝置。采用跌落式分段器時(shí)，安裝的高度和位置應(yīng)便于操作。戶內(nèi)負(fù)荷開關(guān)應(yīng)具有遠(yuǎn)方和就地操作功能；配電線路分段處裝設(shè)的避雷器應(yīng)選用帶間隙型的氧化鋅避雷器。

3.3.2 保護(hù)裝置

配電網(wǎng)用的重合器、斷路器必須配有可靠的保護(hù)裝置，保護(hù)裝置必須經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn)，使用的環(huán)境溫度應(yīng)滿足-20～+75°及濕度95% 的要求，并應(yīng)具有防電磁干擾的性能、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。保護(hù)裝置應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的單元，可與斷路器一體化安裝或分體安裝。

3.3.3 遠(yuǎn)動(dòng)裝置

配電自動(dòng)化所用的運(yùn)動(dòng)裝置應(yīng)是獨(dú)立、單元化的結(jié)構(gòu)。采用交流采樣時(shí)，其精度及各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合電力標(biāo)準(zhǔn)的要求。遠(yuǎn)動(dòng)裝置戶外安裝應(yīng)符合戶外運(yùn)行的環(huán)境和溫度要求，并具有以下基本功能：能隨時(shí)正確無(wú)誤地接收和發(fā)送遙控（遙分、遙合）命令；能即時(shí)反饋遙控的信息，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。

4 重合器與重合器的保護(hù)配合

電子控制型重合器間的保護(hù)配合可通過最小開斷電流值和時(shí)間-電流曲線的變化來實(shí)現(xiàn)。其關(guān)鍵是任意電流值所對(duì)應(yīng)的兩組重合器時(shí)間一電流曲線間的時(shí)間差。為避免造成兩組重合器同時(shí)動(dòng)作，不同類型重合器所要求的曲線間最小時(shí)間差值也不同。

變電所二次側(cè)重合器與線路上的重合器形成保護(hù)配合時(shí)，為消除瞬時(shí)故障。變電所重合器至少應(yīng)設(shè)有一次快動(dòng).與之配合的負(fù)荷側(cè)重合器快動(dòng)次數(shù)應(yīng)大于或等于變電所重合器快動(dòng)次數(shù)。兩組重合器的延時(shí)曲線也應(yīng)形成配合。負(fù)荷側(cè)的重合器應(yīng)在后備保護(hù)重合器快動(dòng)以后，慢動(dòng)以前，開斷閉鎖，切斷永久性故障點(diǎn)。

5 配網(wǎng)自動(dòng)化要注意的幾個(gè)問題

5.1 建設(shè)和改造縣域配電網(wǎng)，建立起縣域多電源供電的配電網(wǎng)絡(luò)（一般要求有2個(gè)電源點(diǎn)），縣域10kV配電網(wǎng)要具備環(huán)網(wǎng)供電的能力，正常情況下可開環(huán)運(yùn)行。

5.2 建立10kV配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心采用的是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)，它由計(jì)算機(jī)前置機(jī)、打印機(jī)、通訊設(shè)備、模擬接口、UPS電源等硬件設(shè)施和相應(yīng)的軟件組合而成。10kV配網(wǎng)自動(dòng)化控制中心一般應(yīng)該和縣調(diào)度所設(shè)在一起。

5.3 縣域配網(wǎng)的自動(dòng)化建設(shè)要實(shí)現(xiàn)對(duì)配網(wǎng)線路的遙控、遙信、遙測(cè)，并通過運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換達(dá)到清除10kV線路上的瞬時(shí)故障、隔離永久性故障，恢復(fù)正常線路段的供電，通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)轉(zhuǎn)代相關(guān)負(fù)荷，提高供電可靠性。

5.4 目前還不具備條件的地方可開展一些配網(wǎng)自動(dòng)化的前期工作，對(duì)農(nóng)村供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷較大的配電線路應(yīng)加裝分段器。通過10 kV線路出口重合器（或重合開關(guān)）與分段器的自動(dòng)配合，實(shí)現(xiàn)清除線路上的瞬時(shí)故障，隔離永久性故障的配電線路半自動(dòng)化方案。這一方案每條線路一般只增加2～3個(gè)分段器，不用通訊就可以實(shí)現(xiàn)，這項(xiàng)工作投資省、見效快，且降低故障停電時(shí)間和縮小停電范圍。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：丁艷]