配电自动化建设方案研究

摘要 配电自动化作为提高供电质量、建设智能电网的重要举措，其方案的科学性及合理性直接关系着配电网的运行效率、安全性及稳定性。因此，如何根据配电网现状，结合配电系统发展需求，制定具有前瞻性、战略性、科学性、可行性、有效性的配电自动化建设方案具有重要的意义。文章主要结合某城市中心区域的配电自动化建设实例进行分析，可为类似情况的配电自动化建设提供参考。

关键词 配电；自动化；网架；主站；子站

中图分类号 TM7 文献标识码 A 文章编号 2095—6363（2016）04—0084—02

据相关数据统计表明，国外发达国家城市年平均停电时间为几分钟到几十分钟，而我国城市的年平均停电时间为9h左右，这说明我国供电质量与世界发达国家还存在着一定的差距，需要通过各项措施来提高供电可靠性，而事实证明，配电自动化建设是一项高效且必不可缺的重要技术措施。配电自动化是集电子、通信、计算机等于一体的电力综合性技术，可实现对配电系统各种运行状态的监视、保护与控制，不仅能提高配电网运行效率、保证供电质量，还能实际节能降损、充分利用配电设备。在我国，配电网等级有高、中、低之分，因此，配电自动化建设应该将不同级别的配电网纳入到一个整体。目前我国配电网有两个较为明显的特征。一是中性点不接地，单相接地故障发生时仍允许供电一段时间。二是体系结构复杂，以辐射状为主，传输功率不高。这就决定了我国在配电自动化建设过程中不能完全照搬国外的方案，需结合我国配电网实际情况加以制定。虽然，我国已在配电自动化建设方面付诸了诸多努力，但作用仍不明显，笔者认为主要是由以下原因引起的。缺乏整体规划、关键技术不够成熟、网架建设步伐落后、运行维护不到位，有必要针对这些问题对配电自动化建设方案作进一步优化、改进和完善。

1配电自动化现状

某城市的中心区域，近年来经过先进技术、设备的应用，以及对配电网的不断改进和优化，配电自动化程度有了很大的提高，但是配电网自动化程度仍然处于较低水平，主要表现于以下几个方面。

1.1配电网一次系统

据调查显示，某城市中心区域配电自动化范围内电缆化率较高、负荷结构稳定、网架成熟，具有配电自动化建设的基础条件，但各方面状况与全面开展配电自动化建设的实际要求还存在着一定的差距，例如，部分开关站或线路分段开关之间负荷偏大，若重载出现，难以转移负荷，不符合N-1要求。另外，部分开关站运行年限较久，加上环境较差，已经无法满足自动化建设要求，因此，需要对原有网架进行优化。

1.2配电自动化

1）主站。该城市已经建设了较为成熟的配电管理作者简介：王志勤，国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司。系统，可实现配电信息数据的共享以及配电网调控一体化基本功能。但由于原主站建设时还未出台较为先进的主站建设参考标准，导致无法实现电网运行相关信息及数据的有效集成，需要对主站系统进行优化和升级。

2）子站、终端。所有调度开关站未能满足配电自动化建设要求，需要进行三遥改造。另外，为了建设分层式的配电自动化模式、应用网络型配电终端，需建设一套集中式子站。

3）通信网。目前该城市中心区域还未建成稳定可靠的配电通信网体系，因此，需对该中心区域的配电通信网进行构建，并配备通信网络集中监控管理系统。2配电自动化建设方案

结合该城市中心区域配电网特点及配电网建设难点，配电自动化的建设应在加强一次网架、完善通信系统的基础上，以配电网设备的全覆盖为目标，实现三遥、配电SCADA和馈线自动化等功能，为智能配电网建设奠定基础。

2.1配电网网架建设

该城市中心区域目前的网架结构和专供负荷能力还较为薄弱，存在着停电和限电的风险。超载或重载情况下无法满足N-1要求。因此，为了符合配电自动化建设要求，需对目前电网进行结构优化、均匀负荷、补充电源。首先，按4种典型接线方式对线路进行分类，对其中的部分重载线路进行负荷分流，使线路满足N-1原则。其次，排查所有开关站点，更换不满足自动化建设要求的开关站点。最后，对有重要用户需更换的开关站点，优先采用断路器柜。

2.2配电主站建设

配电自动化主站系统的建设应在考虑实际需求的基础上适度超前。基于该城市中心区域配电网未来十年的发展需求，主站系统应能自动采集、存储和处理相关信息数据，且运维工作量及难度有所降低，应能快速隔离故障点，自动恢复送电。应能适应多种通讯方式，支持多种应用结构。根据主站系统建设目标，该城市中心区域优化后的配电自动化系统结构如图1所示，由硬件、操作系统、平台软件及应用软件等部分组成，实现各种基础功能及数据交互共享。

2.3配电子站、终端建设

考虑该城市中心区域实际情况，对环网柜的进线开关进行三遥改造，对出线开关实现一遥或两遥。为了实现网络型配电终端直接接入主站系统，并完成“主站+网络型配电终端”的分层式配电自动化结构初步转变，需增设集中型子站系统，使网络型配电终端可通过子站系统接入到主站系统。集中式子站的上下通信均采用IEC104规约，后期还可对串口型子站及老式DTU进行升级，从而实现层次化系统结构的彻底，并将集中型子站作为主站的前置机使用。

2.4配电通信网的建设

考虑该城市中心区域负荷密集、各开关站间需敷设的光缆路径很短等实际情况，决定综合采用EPON、电力线载波、无线公网三种通信技术来构建配电通信网。可敷设光缆且长度在1km以内的站点采用EPON技术，无法敷设光缆或敷设光缆长度大于1km的站点采用中压电力线载波，无线公网可作为必要的通信补充方式。

3结论

配电自动化建设不仅关系着智能电网建设目标的实现，还影响着供电区域内的社会经济稳定发展，因此，配电自动化建设的重要性不言而喻，文章所述方案具有一定的借鉴价值，但在具体建设实践中，还须结合配电网实际，借鉴类似成功经验，制定出科学性、经济性、可行性的建设方案。