浅析配电自动化在银川城市配网中的应用

孙鹏 王二庆 宁夏电力公司银川供电局，银川 750001

浅析配电自动化在银川城市配网中的应用

孙鹏 王二庆 宁夏电力公司银川供电局，银川 750001

依据银川供电局配网网络的发展现状,从配网自动化的现状出发,分析银川供电局的配网自动化的发展实际情况及分析配网自动化在调度端的应用。

配电网；馈线自动化

在目前我国的现状下，配电网作为智能电网的重要环节之一，其智能化水平直接关系到国家电网公司建设统一坚强智能电网目标的实现，而配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、实现配电网高效经济运行的重要手段。银川市城市配电自动化，主要针对银川市三区的10kV配电线网络，其配电自动化的目的是对城网所辖环网柜、开闭所以及柱上开关进行监控，以便实现城区配电网正常运行时的在线监测、配网故障时的故障隔离，以及非故障区域快速恢复供电。

1 银川供电局配电自动化建设的基本情况

1.1 区域概况

银川供电局成立于1973年10月，是宁夏电力公司所属大型供电企业，承担着银川地区的供电任务。银川市区划分为兴庆区、金凤区、西夏区三个行政区域，试点区域内共管辖110kV变电站15座，配电网10kV公网线路186条，共计843.97公里，电缆化率达71.4%。

1.2 配电一次网架现状

银川配电一次网架采用中压配电网与中压配电架空线路两种结构。中压配电网按行政区划分为兴庆区、金凤区、西夏区三个相对独立的区域中压配电网，各区中压配电网形成以各110kV变电站为单位的分区、分片供电模式，电网结构为环网结构，开环运行。中压配电网架空线路主要分布在西夏区及金凤区和兴庆区的城郊，多采用同杆双回架设，T接用户密集。

1.3 配网设备规划目标

配电网自动化是对配网的开闭所、环网柜、负荷开关、柱上开关等实现远方监控的系统。

银川配电自动化主要以三遥为主，二遥为补充的多样化配电自动化模式，配电自动化终端主要覆盖全部环网柜、开闭所、柱上开关，自动化率100%。终端主要包括环网柜终端（DTU）、柱上开关终端（FTU）两种，DTU主要配置于城区范围内主干线上所有的环网柜与开闭所，FTU主要配置于城区范围内局属产权的柱上开关。

2 馈线自动化

银川市区划分为兴庆区、金凤区、西夏区三个行政区域，总面积为2296.88平方公里，本次自动化试点区域面积为120平方公里，在旧的运行维护模式下,事故处理时各部门应急响应环节多,反应拖沓,加之配网外部环境、网络联系比较复杂,事故处理中查找故障点、隔离故障区域时间往往较长,影响了及时恢复供电的速度。此次自动化改造采用的配电自动化系统利用光纤技术、计算机及网络技术，将配电网的在线和离线数据、电网和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，实现在地理信息背景下配网正常运行时的系统监测、配电管理及事故情况下的监测、保护和故障自动定位、隔离、网络重构等功能，实现配网故障的快速定位、隔离和恢复，缩小故障影响范围，提高故障处理速度。

2.1 全自动FA方式

配电主站或子站通过快速收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别、定位，自动完成故障隔离和非故障区域恢复供电。

2.2 半自动FA方式

配电主站或子站通过收集区域内配电终端的信息，判断配电网运行状态，集中进行故障识别、定位，通过遥控或人工完成故障隔离和非故障区域恢复供电。

以上两种方式主要用于兴庆区、金凤区的电缆线路及电缆架空混合线路。

2.3 重合器方式

在故障发生时，通过线路开关间的逻辑配合，利用重合器实现线路故障的就地识别、隔离和非故障线路恢复供电。这种方式主要用于西夏区纯架空线路。

3 配电自动化在调度端的应用

配电系统应当以一次系统的规划为依据，覆盖全部配电设备，综合利用各系统信息为重要手段，对实时数据进行准确可靠的处理。

此次银川供电局调度自动化系统采用的是南瑞科技的OPEN3200配网自动化管理系统，此系统是一个信息集成及综合利用系统，系统建立在OPEN-3000支撑平台上，对配网工作进行流程化管理，涵盖计划检修、事故抢修指挥等各项日常工作，实现配网日常工作的自动化及无纸化，保证了调度工作的安全及合理性，全面降低调度日常工作强度，提高供电可靠性，充分体现配电网自动化管理系统的规模经济效益。

3.1 网络拓扑分析

配电网络拓扑分析是配网所有分析应用的基础。配电网络拓扑分析用于构建动态的配电网络模型，模型体现了设备之间的连接关系、连通关系、配电网络的实时状态，适用于任何形式的配电网络接线方式。根据模型，可进行带电区域划分进行动态着色，分析确定配电区域的供电源点和各点供电路径。模型结构随着配电接线图的设备变更而变化，状态随着配电实时信息的刷新而相应变动。相比较旧的OPEN2000系统而言，此系统网络拓扑考虑设备挂牌对拓扑的影响、考虑馈线拆搭、跳线对网络拓扑的影响，同时支持配网的各种着色功能。

3.1.1 全局着色

用不同颜色表示电网元件的运行状态（带电、停电等）。

3.1.2 线路着色

（1）线路着色：实现对单条或多条配电线的供电范围及供电路径分析；并可进行动态电源分析显示。

（2）电源点追踪着色：向此开关上游追踪，追踪到站内出线开关。

（3）供电范围着色：实现对单条或多条配电线的供电范围及供电路径分析；并可进行动态电源分析显示。

3.1.3 负荷转供着色

查找线路供电路径，并在图形上直观表现。

（1）解合环操作分析

对于合环操作，操作前系统将采用提示确认信息提醒操作人员进行检查确认。对配电线路在闭环运行的情况下，在线路闭环监视异常一览表中给出报警，提示是哪个变电站/开关站的哪条线路和另外的哪条线路发生了闭环，时间多久等都有详细的记录，并通过告警窗闪烁报警和语音告警，提醒运行人员予以处理。

（2）负荷转供决策与优化

负荷转移决策首先根据网络拓扑搜索出负荷转移点，并进行潮流计算，检查负荷转移是否越限，对越限的负荷可以提供负荷切除方案。

3.2 仿真功能

仿真功能可以实现配电自动化动作全过程的完全仿真。例如任意拉合开关进行模拟停电范围的分析，开关状态变化后线路和设备会根据供停电状态动态着色，直观反映模拟电网情况，同时仿真软件能模拟任意地点的各类故障和系统的状态变化，以利于配网工程系统验收及配网系统大修，为实际运行模式提供方案。

（1）全面采集开关、线路等配电设备的开关量信息，有选择地普及开关、线路等设备的遥测遥信实现，合理地推进开关、变压器等配电设备的三遥实现,达到既全面掌握配电网的运行现状，同时能够掌握配电网运行的可靠率、线损率、电压合格率，有重点推进配电网的网架改造与快速馈线自动化。

（2）图票一体化：图上开票，票中执行。提供在模拟态下进行模拟操作票的功能。

（3）操作票检验基于实时网络拓扑分析每一步操作是否违反电气操作安全规程或者相关约束。

（4）对于双电源用户、重要用户以及保电用户会给出提示和告警，以告之操作可能产生的影响。

（5）操作票执行时同样对每一步操作进行校验，切实把好安全关。

4 结语

配网自动化本身不是目的，是手段。此次银川供电局配网自动化改造实现了对辖区范围内所有环网柜、开闭所以及柱上开关进行监控，完成了RTU的“三遥”功能，同时具有故障状态的识别功能，实现城区配电网正常运行时的在线监测、配网故障的快速定位、隔离和恢复，缩小故障影响范围，提高故障处理速度，切实提高客户服务水平，提升用户满意度。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.001

孙鹏，1987年3月出生，女，城市配网调度员。

王二庆，1987年1月出生，男，继电保护工作负责人。