周 虎

（江門(mén)電力設(shè)計(jì)院有限公司，廣東江門(mén)529000）

0 引言

江門(mén)“十三五”規(guī)劃中要把江門(mén)配電網(wǎng)建成一張安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、綠色的智能配電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)集中、分散儲(chǔ)能裝置及分布式電源的兼容接入和微電網(wǎng)接入運(yùn)行，電力用戶與電網(wǎng)的積極互動(dòng)，以及配電網(wǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下完善的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、優(yōu)化和非正常運(yùn)行狀態(tài)下的自愈控制。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概念

配網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(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)，將配電網(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。它是實(shí)時(shí)的配電自動(dòng)化與配電管理系統(tǒng)集成一體的系統(tǒng)。配網(wǎng)自動(dòng)化包括了配電自動(dòng)化主站、配電自動(dòng)化終端、配電自動(dòng)化子站及相關(guān)通信系統(tǒng)。

2 江門(mén)城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)原則

江門(mén)城區(qū)配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)遵循“簡(jiǎn)潔、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)”的建設(shè)思想，綜合考慮A/B/C/D四類供電區(qū)域、一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、用戶負(fù)荷分布與密度、用戶數(shù)量與重要性、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求等情況，在配網(wǎng)一次規(guī)劃設(shè)計(jì)中統(tǒng)籌考慮將配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和配網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)同步進(jìn)行，建設(shè)功能獨(dú)立的配網(wǎng)自動(dòng)化主站和適度超前的通訊網(wǎng)絡(luò)。

2.2 設(shè)計(jì)方案

2.2.1 配網(wǎng)主站設(shè)計(jì)

目標(biāo)：以完善配網(wǎng)自動(dòng)化體系架構(gòu)，完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口調(diào)試，改造升級(jí)配電主站前置系統(tǒng)及建設(shè)二次安防系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開(kāi)關(guān)三遙功能為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度及運(yùn)維單位對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行的有效監(jiān)視，解決配網(wǎng)調(diào)度的“盲調(diào)”問(wèn)題，為提高配網(wǎng)運(yùn)維工作效率提供有力支持；滿足配網(wǎng)分布式電源、儲(chǔ)能電源及微電網(wǎng)的監(jiān)控需求；不斷推進(jìn)一體化電網(wǎng)運(yùn)行智能系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智能告警、故障自動(dòng)隔離、用戶停電損失統(tǒng)計(jì)等高級(jí)應(yīng)用功能；實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)分布式電源、儲(chǔ)能電源及微電網(wǎng)等多元化負(fù)荷專業(yè)管理，為配網(wǎng)智能調(diào)度提供智能決策平臺(tái)。

技術(shù)要求：（1）配網(wǎng)采集終端的數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中到市局配電主站系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)，下屬各區(qū)、縣局通過(guò)遠(yuǎn)程工作站實(shí)現(xiàn)對(duì)管轄范圍內(nèi)配電網(wǎng)的監(jiān)控和管理。（2）在監(jiān)視中心類應(yīng)選功能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、解合環(huán)分析等高級(jí)分析應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、微網(wǎng)綜合監(jiān)視、配電網(wǎng)快速仿真、配電網(wǎng)在線預(yù)警類功能及配電網(wǎng)自愈控制等智能分析應(yīng)用。（3）如圖1所示，配電主站應(yīng)通過(guò)運(yùn)行信息交互總線實(shí)現(xiàn)與調(diào)度自動(dòng)化、計(jì)量自動(dòng)化、配網(wǎng)GIS、配網(wǎng)生產(chǎn)信息管理、營(yíng)銷管理等系統(tǒng)的信息共享和應(yīng)用集成，擴(kuò)大信息覆蓋范圍，促進(jìn)配電自動(dòng)化信息綜合利用。同時(shí)要求配電主站應(yīng)堅(jiān)持“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的原則，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)與廣域網(wǎng)的縱向交接處，應(yīng)當(dāng)設(shè)置經(jīng)過(guò)國(guó)家指定部門(mén)檢測(cè)認(rèn)證的電力專用縱向加密認(rèn)證裝置或者加密認(rèn)證網(wǎng)關(guān)及相應(yīng)設(shè)施。

圖1 信息交換系統(tǒng)邊界關(guān)系

2.2.2 配網(wǎng)自動(dòng)化終端設(shè)計(jì)

目標(biāo)：A、B類供電區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱“區(qū)”）配網(wǎng)規(guī)劃新建或改造的線路同步建設(shè)級(jí)差保護(hù)方式就地饋線自動(dòng)化，關(guān)鍵分段、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和重要分支線開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)三遙；C、D區(qū)配網(wǎng)規(guī)劃新建或改造的線路同步建設(shè)實(shí)現(xiàn)級(jí)差保護(hù)方式就地饋線自動(dòng)化；其他暫時(shí)不能實(shí)施饋線自動(dòng)化改造的線路主干線進(jìn)出線開(kāi)關(guān)柜、饋線開(kāi)關(guān)柜負(fù)荷側(cè)安裝故障指示器實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)定位，配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋率達(dá)到100%。A、B區(qū)全部網(wǎng)架及通信條件成熟的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)級(jí)差保護(hù)方式就地饋線自動(dòng)化，關(guān)鍵分段、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和重要分支線開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)三遙；C、D區(qū)全部網(wǎng)架成熟的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)級(jí)差保護(hù)方式就地饋線自動(dòng)化。

設(shè)計(jì)實(shí)例：如圖2所示，在江門(mén)市區(qū)某業(yè)擴(kuò)配套工程中，按照負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷容量、系統(tǒng)規(guī)模等要求新建10 kV自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站，采用單母分段接線方式和2回進(jìn)線接線方式，形成“2-1型”的典型主接線方式，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和通信功能。

圖2 10 kV自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站典型主接線方式

2.2.3 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目標(biāo)：推進(jìn)配電通信光纖建設(shè)，同步滿足配網(wǎng)自動(dòng)化各種模式建設(shè)對(duì)通信通道的需求，到2018年完成A區(qū)實(shí)現(xiàn)三遙線路的主干線和支線第一級(jí)用戶的光纖全覆蓋建設(shè)。優(yōu)化配電通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提升配電通信網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，建立完整的配電通信網(wǎng)服務(wù)體系，確保配網(wǎng)自動(dòng)化生產(chǎn)業(yè)務(wù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，到2020年，完成B區(qū)實(shí)現(xiàn)三遙線路的主干線和支線第一級(jí)用戶的光纖全覆蓋建設(shè)，全區(qū)配電通信網(wǎng)覆蓋率達(dá)到100%。

地區(qū)電網(wǎng)無(wú)論是調(diào)配一體化系統(tǒng)還是配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，都必須接收實(shí)時(shí)系統(tǒng)通過(guò)不同介質(zhì)、以不同速率和不同通信方式送來(lái)的大量數(shù)據(jù)，這對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)在接收信息的數(shù)量、類型及響應(yīng)速度等方面都提出了很高的要求。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)好的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的又一關(guān)鍵。配網(wǎng)主站與子站之間一般采用光纖以太網(wǎng)進(jìn)行通信，子站與配電網(wǎng)之間的通信方式一般采用光纖自愈環(huán)網(wǎng)方式。

技術(shù)要求：（1）配電通信光纖建設(shè)以EPON（以太網(wǎng)光源網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)為主，采用的是3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括了接入層、匯集層、核心層。（2）配電通信組網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）雙向手拉手保護(hù)拓?fù)?、雙光芯同光纜環(huán)網(wǎng)保護(hù)拓?fù)洹㈦p向環(huán)形保護(hù)拓?fù)?、單向無(wú)保護(hù)放射形拓?fù)涞榷喾N不同的方案。（3）在相關(guān)的變電站之間采用主網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡(luò)形成雙路徑環(huán)網(wǎng)。在光纜路徑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮今后擴(kuò)展需求而預(yù)留一定的裕度。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化可以使運(yùn)行人員實(shí)時(shí)掌握配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，在事故停電時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)故障定位等功能，從而提高配電系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)的合理化水平。配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用，提高了整個(gè)配電系統(tǒng)的管理水平、工作效率，改善了用戶服務(wù)水平。

[1]鄭毅，劉天琪，洪行旅，等.中心城市大型配電自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（18）：49-53.

[2]劉永華.淺談10 kV自動(dòng)化開(kāi)關(guān)站的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（24）：38-39.

[3]芮靜康.現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004.

[4]劉滌塵，崔巍，劉開(kāi)培，等.配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化及其發(fā)展[J].武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，31（4）：74-78.