陳 自 強(qiáng)

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧　629000)

農(nóng)村配網(wǎng)智能化建設(shè)的思考

陳 自 強(qiáng)

(四川明珠水利電力股份有限公司，四川 遂寧629000)

摘要：通過遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)和智能配電臺(tái)區(qū)，可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化用電管理，根據(jù)用戶負(fù)荷重要性和對(duì)供電可靠性的需求不同，實(shí)現(xiàn)精細(xì)到臺(tái)區(qū)的自動(dòng)化分級(jí)用電管理。

關(guān)鍵詞：智能配電臺(tái)區(qū)； 配網(wǎng)故障顯示；配網(wǎng)智能管理

1概述

射洪縣的供電區(qū)域覆蓋射洪縣全境以及周邊的西充縣、蓬溪縣少量鄉(xiāng)鎮(zhèn)村社，共計(jì)管理30個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、630個(gè)行政村，供電區(qū)域的最大覆蓋面積達(dá)1 600 km2，其中農(nóng)村照明客戶21.7萬(wàn)戶，動(dòng)力客戶13 068戶。四川明珠水利電力股份有限公司管轄的農(nóng)村10 kV線路59條、1 666.51 km(其中主線長(zhǎng)479.01 km，支線長(zhǎng)1 187.5 km)；管理低壓線路6 080.53 km，接裝配變3 375臺(tái)、232.87 MVA。

2射洪縣農(nóng)村配網(wǎng)現(xiàn)狀分析

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，農(nóng)村用電量持續(xù)高位增長(zhǎng)，使得農(nóng)村電網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不相適應(yīng)的問題日漸突出。農(nóng)村配電網(wǎng)已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和縣域工業(yè)發(fā)展的需要，主要存在以下問題：

(1)電壓合格率低：臺(tái)區(qū)和用戶的電壓、電流等實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)得不到有效的監(jiān)控。因?yàn)榫€損和臺(tái)變超負(fù)荷等原因?qū)е掠脩魝?cè)電壓偏低，嚴(yán)重時(shí)電器設(shè)備不能正常使用；

(2)網(wǎng)損較大：三相不平衡、供電線路和設(shè)備損耗等原因?qū)е屡_(tái)變和線損較大，造成能源浪費(fèi)；

(3)供電可靠性低：故障頻繁造成停電時(shí)間長(zhǎng)，停電面積大。供電可靠性是反映“電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)”的主要參數(shù)，集中體現(xiàn)了電網(wǎng)水平、技術(shù)水平、管理水平和服務(wù)水平，已成為電網(wǎng)發(fā)展和用戶服務(wù)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一；

(4)自動(dòng)化程度低：供電緊張時(shí)負(fù)荷控制和電能分配手段落后，不支持遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，不能實(shí)現(xiàn)有保有壓。

針對(duì)射洪縣農(nóng)村配網(wǎng)的現(xiàn)狀，急需對(duì)其進(jìn)行建設(shè)與改造。

3系統(tǒng)建設(shè)方案

農(nóng)村配網(wǎng)智能化管理系統(tǒng)建設(shè)包含以下四個(gè)方面的內(nèi)容。

3.110 kV饋線智能型真空斷路器

10 kV饋線智能型真空斷路器可以自動(dòng)切除單相接地故障并自動(dòng)隔離相間短路故障，支持速斷、過流、零序、防涌流、三次重合閘等保護(hù)功能；根據(jù)配置的定值參數(shù)自動(dòng)切除故障分支，保證非故障區(qū)域的供電，可以大大縮小停電范圍和故障排查時(shí)間；同時(shí)可滿足配網(wǎng)自動(dòng)化的要求，實(shí)現(xiàn)遙控、遙測(cè)、遙信和遙調(diào)四遙功能,包括遠(yuǎn)程分合閘操作、線路實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，比如電壓、電流、分合和儲(chǔ)能狀態(tài)等，以及遠(yuǎn)程定值設(shè)定。

3.2智能配電臺(tái)區(qū)

臺(tái)區(qū)作為供電系統(tǒng)的基本元素，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行具有至關(guān)重要的影響。四川明珠水利電力股份有限公司智能臺(tái)區(qū)項(xiàng)目通過采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)，輔之以一定的硬件設(shè)備，建立起了一個(gè)臺(tái)區(qū)綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)臺(tái)區(qū)設(shè)備的遙控、遙測(cè)、遙調(diào)以及抄表等基礎(chǔ)服務(wù)，支持終端數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)報(bào)表和匯總等數(shù)據(jù)展示功能，同時(shí)提供配網(wǎng)線路拓?fù)淇倛D及各所分圖以及GIS(生產(chǎn)管理系統(tǒng))、調(diào)度、營(yíng)銷等系統(tǒng)接口；根據(jù)用戶需求,后期可分階段實(shí)現(xiàn)高級(jí)數(shù)據(jù)分析功能，包括對(duì)臺(tái)區(qū)的低電壓綜合分析、線損分相計(jì)算與分析、饋線故障處理、綜合降損分析、單相負(fù)荷接入相別分析、三相不平衡分析等高級(jí)智能化功能，幫助實(shí)現(xiàn)臺(tái)區(qū)精益化及智能化管理；其還可以利用臺(tái)區(qū)已有的智能設(shè)備，比如帶通信功能的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器、有功電能表等，使原本彼此之間沒有通訊聯(lián)系、獨(dú)立運(yùn)行的設(shè)備之間不再孤立。

智能臺(tái)區(qū)項(xiàng)目方案框圖見圖1。

圖1　智能臺(tái)區(qū)項(xiàng)目方案框圖

3.3架空線路故障指示器 10 kV架空線路故障指示器主要用于對(duì)線路故障點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)和定位，包括相間短路和單相接地故障檢測(cè)與定位。故障定位軟件系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)大量的故障檢測(cè)和指示裝置配合，在故障發(fā)生后的幾分鐘內(nèi)即可給出故障位置和故障時(shí)間的指示信息；同時(shí)，還可以通過GSM短信息的方式將故障位置信息發(fā)到相關(guān)人員手機(jī)上，有利于維修人員迅速趕赴現(xiàn)場(chǎng)，排除故障，恢復(fù)正常供電，從而大大提高了供電的可靠性，同時(shí)亦減少了故障巡線人員的數(shù)量和巡線時(shí)間，大大提高了工作效率。

圖2為架空線路示意圖。

整個(gè)系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成(圖3)：* EFS(接地)信號(hào)源：接在變電站母線上，分支線路共享一個(gè)，用來(lái)在接地故障時(shí)準(zhǔn)確定位。

* 故障指示器：接在10 kV線路A/B/C三相上，用來(lái)檢測(cè)接地和短路故障。

* 通信終端：通過無(wú)線的通信方式，收集附近故障指示器的告警信號(hào)，再通過移動(dòng)GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)傳到公司調(diào)度中心主站。

* 中心主站：負(fù)責(zé)處理通信終端傳來(lái)的信息并進(jìn)行故障分析，用短信通知相關(guān)人員故障點(diǎn)的信息。

* 軟件主站系統(tǒng)：圖形化顯示故障信息并作歷史記錄和分析，統(tǒng)一納入MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)。

3.4MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)

MCO-2013智能配網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)集成了包括10 kV饋線智能真空斷路器、10 kV架空線路故障指示器和智能配電臺(tái)區(qū)等智能配網(wǎng)管理功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配網(wǎng)線路上智能設(shè)備的統(tǒng)一管理;各智能設(shè)備通過移動(dòng)APN電力專網(wǎng)或光纖等方式接入公司中心服務(wù)器, 各客戶端，包括調(diào)度、營(yíng)銷和轄區(qū)各供電所通過電力內(nèi)網(wǎng)與服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)分級(jí)和分布式的管理控制，支持與調(diào)度、GIS等系統(tǒng)的接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的共享。

圖4　通信管理架構(gòu)圖

通信管理架構(gòu)見圖4。系統(tǒng)通訊層包括以下幾個(gè)方面：

* 智能臺(tái)區(qū)配變終端以及10 kV饋線智能真空斷路器與服務(wù)器的通信采用電力APN專網(wǎng)，確保其安全可靠。

* 架空線路故障指示器通信終端通過移動(dòng)GSM短信網(wǎng)絡(luò)與縣局中心站連接，中心站通過內(nèi)網(wǎng)與中心服務(wù)器連接。

* 智能臺(tái)區(qū)配變終端與臺(tái)區(qū)設(shè)備的通信采用RS-485總線方式；載波抄表集中器與戶表的通信采用低壓載波+小無(wú)線的雙模通信方式。

* 縣局服務(wù)器與客戶端及其它系統(tǒng)的接口通過電力內(nèi)網(wǎng)連接。

通過以上四個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了對(duì)包括中壓饋線和低壓臺(tái)區(qū)在內(nèi)的整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)的高度監(jiān)測(cè)及控制，對(duì)配網(wǎng)“10 kV線路”、“配變臺(tái)區(qū)”、“低壓用戶”幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)配網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的綜合管理，降低了線損，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了供電可靠性及電網(wǎng)和設(shè)備安全性，大幅度提升了用電管理水平，同時(shí)具有極佳的經(jīng)濟(jì)效益，極大地提高了用戶的滿意度及服務(wù)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的供電能力。

4農(nóng)村配網(wǎng)智能化管理系統(tǒng)建設(shè)取得的成果

(1)提高了供電可靠性。通過在各10 kV分支線路及大用戶進(jìn)線處安裝智能分界開關(guān)、配置10 kV架空線路故障指示器以及對(duì)配電臺(tái)區(qū)實(shí)施智能化改造，實(shí)時(shí)監(jiān)控各條線路的運(yùn)行狀態(tài)，在末端精確定位并可靠隔離故障，進(jìn)而減少了停電面積，縮短了停電時(shí)間。

(2)提高了供電質(zhì)量。通過監(jiān)測(cè)10 kV線路和低壓配電線路的運(yùn)行狀態(tài)，為供電質(zhì)量的優(yōu)化提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持； 通過無(wú)功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能質(zhì)量的優(yōu)化。

(3)提高了電網(wǎng)和設(shè)備的安全性。

①電網(wǎng)安全：通過智能分界開關(guān)和智能配電臺(tái)區(qū)的普及，完善了各級(jí)各類保護(hù)功能，確保了電網(wǎng)運(yùn)行安全；

②設(shè)備安全：通過實(shí)時(shí)監(jiān)控配網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)以及越限告警通知等功能，確保了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作在正常的范圍以內(nèi)，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命；

③用戶安全：智能分界開關(guān)和智能配電臺(tái)區(qū)精確、可靠地保護(hù)著用戶設(shè)備安全運(yùn)行，保證了用戶的供電質(zhì)量，防止越級(jí)跳閘。

(4)提高了用電管理水平。通過遠(yuǎn)程控制智能開關(guān)和智能配電臺(tái)區(qū)，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化用電管理。根據(jù)用戶負(fù)荷的重要性以及對(duì)供電可靠性的需求不同，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)到臺(tái)區(qū)的自動(dòng)化分級(jí)用電管理，做到了有序、合理地調(diào)度和生產(chǎn)，從而在有限的資源下做到了少停電、多供電，實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)供電效益。

5結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村配網(wǎng)智能化項(xiàng)目的建設(shè)和推廣提高了供電的可靠性，提升了用電管理水平，延長(zhǎng)了電器設(shè)備壽命，能夠解決農(nóng)村配網(wǎng)當(dāng)前存在的主要問題。

陳自強(qiáng)(1976-)，男，四川射洪人，助理工程師，從事配電網(wǎng)技術(shù)與管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

大華橋水電站獲準(zhǔn)建設(shè)

近日，為合理開發(fā)利用瀾滄江水能資源，增加云南電網(wǎng)電力供應(yīng)，增強(qiáng)云南電力外送能力，促進(jìn)“西電東送”和西部大開發(fā)，加快民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，經(jīng)報(bào)請(qǐng)國(guó)務(wù)院同意，國(guó)家發(fā)展改革委以發(fā)改能源[2014]2977號(hào)文對(duì)瀾滄江大華橋水電站項(xiàng)目核準(zhǔn)進(jìn)行了批復(fù)，同意建設(shè)大華橋水電站。

大華橋電站安裝4臺(tái)23萬(wàn)千瓦混流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量92萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量39億千瓦時(shí)。該項(xiàng)目由中國(guó)華能集團(tuán)公司、云南省投資控股集團(tuán)有限公司、紅云煙草(集團(tuán))有限公司按56%、31.4%和12.6%的比例共同出資組建的華能瀾滄江水電有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)和管理。復(fù)函要求要高度重視電站建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和移民安置工作，將幫助移民群眾脫貧致富和促進(jìn)庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)作為水電開發(fā)的重要目標(biāo)，制定切實(shí)可行的生態(tài)保護(hù)和移民安置措施，加強(qiáng)與移民的溝通，充分尊重少數(shù)民族的宗教、文化、習(xí)俗，采取多種措施，盡可能增加移民收入。

收稿日期:2014-12-11

文章編號(hào):1001-2184(2015)02-0096-03

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

中圖分類號(hào):[TM926];TM73

作者簡(jiǎn)介: