10 kV配网线路信息快速检索方法

陈飞，吴春洋

（国网蚌埠供电公司，安徽蚌埠 233000）

随着国民经济的迅猛发展和各行各业现代化程度的不断提升，社会对电能的依赖性越来越大，对供电可靠性及电能质量的要求越来越高。但长期以来，我国电网建设呈现“重输电、轻配电”的格局，与发展日新月异的输电网相比，配电网设备陈旧、老化严重，网架结构薄弱，恶劣气象条件下设备跳闸、断线、接地等事故时有发生，供电可靠性一直处于较低水平[1-5]。

近年来，国网公司加大了配电网的建设力度，不断进行市区配电网新建、改造、增容、大修等，配网规模越来越大。但由于10 kV配电网具有线路长、分支线多、用户情况复杂、线路型号不一、走向复杂、网络接线较乱[6-7]等特点，使得配电网线路型号、用户、负载情况等重要信息难以被工作人员全面掌握，配网规划人员、调度人员及配网相关工作人员在日常工作及事故处理时，需要翻阅纸质配网地理接线图、询问现场人员等，对工作经验的依赖性较大，增加了日常工作、事故处理的工作量和难度。一直以来，对10 kV线路信息不能及时掌握的缺憾，严重影响着配电网事故处理的迅速开展及配网方式的进一步优化，成为提高配网供电可靠性的瓶颈[8]。

基于这一问题，以提高10 kV配网线路检索效率为目标，提出基于国电南瑞科技股份有限公司开发的OPEN3000调度自动化系统平台，将10 kV配网线路按照基于线路物理属性的直接法进行分段，对每一段线路的保护配置、线路型号及载流量、用户情况、供电容量、供电区域、同杆线路和操作注意事项等信息分别进行收集和整理，建立线路信息数据库，通过设置链接的方式在调度自动化系统配网线路联络图和线路信息数据库之间建立联系，只要鼠标单击对应线路的链接标识，就可打开线路信息图形框，操作方便、快捷，解决了长期以来困扰配网运行人员的“难以及时掌握配网信息”的难题。

1 10 kV配网线路简介

典型的配电网络[9-10]如图1所示。甲站01线、02线、03线为联络线路，分别与丙站03线、丙站04线、乙站01线联络。乙站03线和丙站01线、02线为馈电线路。

图1 10 kV配网线路示意图Fig.1 Diagram of a 10 kV distribution network

从电气角度看，一条配电联络线路通常包含联络开关、环网柜、支线开关、柱变、高分箱等电气元件。联络开关的闭合与断开决定了配网联络线路的运行方式；环网柜中起联络作用的进线开关也是联络开关，其余出线开关引出的线路直接为用户供电；支线开关为支线线路与主干线路连接的分断点；柱变相当于一个用户负荷；高分箱，即高压电缆分支线，从功能上可视为10 kV母线的延伸。图1给出了常见的10 kV配网线路示意图。

馈电线路与联络线路的区别在于与其他线路无电气上的联系，当线路停电时，非故障部分不能倒电[9]，供电可靠性较低。

2 配网线路分段方案及分段编号原则

2.1 配网线路分段方案

采用基于线路物理属性的直接法分段方案。

具体内容为：对于10 kV馈电线路，直接将其视为一个线路段；对于10 kV联络线路，以线路联络开关或环网柜为分界点进行分段，将环网柜视为一个分段，含电气交叉点的线路视为一段。

以某地区西郊变和胜利变之间10 kV联络线西胜11线（或胜西12线）为例，如图2所示。

图2 10 kV配网联络线路分段示意图Fig.2 Division of the 10 kV distribution network tie-line

该线路上有3个联络开关和1个环网柜，根据分段方案可将线路分为6段，其中SHWG1环网柜也是独立的一个分段。即

第①段：西郊变11出线开关-西胜1112A联络开关。

第②段：西胜1112A联络开关-西胜1112B联络开关。

第③段：西胜1112B联络开关-西胜1112C联络开关。

第④段：西胜1112C联络开关-SHWG1环网柜内111开关。

第⑤段：SHWG1环网柜。

第⑥段：SHWG1环网柜内121开关-胜利变12开关。

对于城区配网联络线路来说，当1条线路同时与2条及以上线路联络时，会存在电气交叉点。对于有电气交叉点的联络线路，交叉点不作为线路分段的分界点，即将交叉点引出的线路作为单独的一段，如图3第④段。

图3 含电气交叉点的10 kV联络线路Fig.3 The 10 kV tie-line including electrical cross point

该分段方法简便、直观，易于被配网调度运行及现场人员掌握，实用性强。

2.2 分段编号原则

为使每一线路段编号唯一、方便理解，采取的编号原则是：首端变电站首汉字+末端变电站首汉字+首端变电站线路开关编号+末端变电站开关编号+2位分段序号。

以图2所示西胜11线为例，分段编号如表1所示。

表1 西胜11线分段编号Tab.1 Segment numbers of the Xisheng 11 line

3 10 kV配网线路信息数据库

线路分段方案及编号原则确定之后，对每一条10 kV配网线路按段进行信息收集、整理，建立线路信息数据库。所需收集的线路信息包括：线路出线开关保护配置、线路型号及载流量、供电容量、重要用户、双电源用户、同杆架设情况、操作注意事项等。

仍以图1中西胜11线为例，第①段～第③段线路信息数据库如表2所示。

表2 西胜11线路信息数据库Tab.2 Information data base of the Xisheng 11 line

4 将配网线路信息嵌入调度自动化系统

在OPEN3000系统10 kV线路联络图中，为每一线路段设置标记调用功能，并制作对应的图形框，图形框中的内容与线路信息数据库保持一致。为了保持10 kV联络线环网图画面清晰，图形上只显示调用标记，例如①、②、③、④、⑤或小圆点等，此处采用数字序号进行标记。反映该线路段的各类信息则采用制作图形框来实现，每个图形框就是一个线路段的数据库，其中包括线路出线开关保护配置、线路型号及载流量、供电容量、重要用户、双电源用户、同杆架设情况、操作注意事项等重要信息，每个图形的命名规则与线路段名称保持一致。

在10 kV联络线环网图中为每个线路段设置好标志调用功能后，单击编号，对应该线路段的图形数据库自动显示出来，方便快速查询，实现了将10 kV线路信息嵌入到调度自动化系统的功能，如图4所示。

图4为设置了标记调用功能的调度自动化系统10 kV线路联络图，调用标记用阿拉伯数字表示。当用鼠标点击这些阿拉伯数字时，就会弹出对应的线路段信息对话框。假如单击图4中西胜11线上阿拉伯数字“9”，就会弹出如图5所示的对话框。

图5所示的对话框中，提供了如下线路信息：分段编号、线路段名称、开关CT/保护、线路型号及长期允许的载流量、主要用户、双电源用户及供电电源、配变容量、同杆线路和其他注意事项。

根据这些线路信息，配网调度运行人员在进行事故处理时，可以掌握停电的用户情况，优先恢复重要用户的供电，将双电源用户倒至另一路正常电源供电。并根据供电容量和开关保护定值的大小，决定是否可以对联络线进行倒电操作，缩短了用户停电时间，有效降低了事故处理时引发新事故的风险，大大提高了供电可靠性，取得了较好的社会效益和经济效益。

图4 嵌入线路信息的10 kV线路联络图Fig.4 The 10 kV tie-line network with line information embedded

图5 西胜11线路分段信息对话框Fig.5 The 10 kV tie-line network with line information embedded

对于配网规划、决策部门的工作人员而言，可以方便地了解配网线路的负载情况、线路型号，从而决定线路是否需要进行增容改造，可以将用户容量尽可能平均地分摊到各条线路，能有效解决现存配网线路负载分配严重不均的问题，减少了配网规划的盲目性。

5 效果检查

选取某地区的10 kV线路，对线路信息快速检索方法实施前后的时间进行实验、对比、分析。分4个步骤完成。

第一步：选取某地区4条10线路配网联络线，记为线路一、线路二、线路三、线路四。

第二步：组织8名熟悉该地区配网工作的人员，2人1组，分为4个小组，记为小组A、小组B、小组C、小组D。

第三步：每个小组随记抽取一条线路，分别对采用新方法前后的线路信息检索时间进行对比、记录，如表3所示。

第四步：对比分析。由表3可以看出，采用新检索方法之前，线路信息检索时间平均值为18.0 min，采用新方法之后，这一时间缩减至0.2 min。

检查结果表明，采用新方法后，线路信息检索时间大幅缩短，证明了所提方法的有效性。

6 结论

本文针对目前10 kV配网线路信息检索效率偏低的问题，提出了一种10 kV配网线路信息快速检索方法，主要结论如下：

1）提出了采用基于线路物理属性的直接法分段方案。该分段方法简便、直观，非常易于被配网调度运行及现场人员掌握，实用性强。

2）提出了线路分段的编号原则。首端变电站首汉字+末端变电站首汉字+首端变电站线路开关编号+末端变电站开关编号+2位分段序号。该编号原则便于理解，且能保证编号的唯一性。

表3 线路信息检索时间对比表Tab.3 Time comparison of retrieving line information for each group

3）给出了配网线路信息数据库的建立方法。

4）给出了将10 kV配网线路信息嵌入调度自动化系统的具体方法及结果。

效果检查及运行实践证明，所提出的10 kV配网线路信息快速检索方法能大大方便配网调度运行、规划、决策人员的工作，提高供电可靠性，取得了较好的社会效益和经济效益。

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