调控合一及配网自动化运用

岑正军

摘 要：电力系统有其自身结构的复杂性，以至于其操作也存在一定的难度，配网自动化技术的应用，可以起到节约供电公司投资成本的效果。本文分析研究了配网自动化运用成果原理，以及成果应用方向及效果说明。

關键词：电力系统；调控合一；配网自动化

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0146-02

1 调控合一及配网自动化运用成果简述

1.1 存在的问题

贵州省大部分地区为高山，素有“九山半水半分田”之称，民间常用“上坡能登天，下坡到河边，两边能对话，走路要半天”之称。

1.1.1 面临的形势和困难

（1）没有成功运维的经验；（2）线路开关为ZW8手动操作开关，故障引起整条线路停电；（3）森林覆盖73%以上，山区、林区瞬间故障占23%以上；（4）山区地势，交通困难，线路开关人工操作时间长；（5）线路设备工况差、故障率高，故障原因查找较难；（6）自然环境恶劣，雷击线路故障达到65%以上；（7）单相接地故障比例高，易引起农触事故的发生，查找难。

1.1.2 传统配网运行模式

（1）停电面积大，非故障段恢复供电时间长；（2）配网设备处于盲调；（3）基层供电所员工运维设备压力大、风险高。

1.2 行业或技术发展的需求及解决问题的基本思路及方法

（1）按照国家能源局发布《配电网建设改造行动计划（2015—2020年》和国家发展改革委《关于加快配电网建设改造的指导意见》结合当前我国配电网实际情况，用五年左右时间，进一步加大建设改造力度。以满足用电需求、提高可靠性、促进智能化为目标，坚持统一规划、统一标准，统筹城乡、协同推进，着力解决城乡配电网发展薄弱问题，推动装备提升与科技创新，加大政策支持，强化监督落实，全面加快现代配电网建设，支撑经济发展和服务社会民生。（2）提高自动化水平，实现可观可控。加强配电自动化建设，变“被动报修”为“主动监控”，缩短故障恢复时间，提升服务水平。（3）配电自动化建设行动。根据可靠性需求、网架结构与设备状况合理选择故障处理模式、终端配置及通信方式。合理选用光纤、无线通信方式，提高电网运行控制水平；乡村地区推广以故障指示器为主的简易配电自动化，合理选用无线、载波通信方式，提高故障定位能力。

2 调控合一及配网自动化运用成果原理介绍

2.1 基本原理

（1）配网自动化：具备遥测、遥信、遥控功能，实现对配网及分支线路上开关“三遥”功能。实现故障区域就地自动隔离，恢复供电操作远程遥控，合环转供电遥控监测等功能。减少停电面积、故障查找时间、故障恢复时间和转供电停电时间。（2）故障定位仪：按照10kV线路1-2公里1组故障指示器进行分段，发生线路故障时让故障定位到1公里范围内，减少故障查找时间。实现遥测、遥信、遥控、遥调“四遥”功能，让调度监控人员能对设备实时状态进行监控。（3）“调控合一”是构建运行、生产体系，进一步理顺生产关系、完善运行组织架构、提高集约化管理水平的重要举措。也是为配网自动化奠定坚实的操作基础。

2.2 基本思路、方法及技术路线

（1）运用“自动化+信息化”推动“智能化”，解决配网故障隔离、快速复电、配网盲调问题。减轻基层供电所员工在开关操作、故障巡视、设备维护上的工作压力。（2）制定配网自动化建设计划。2013年10月提出雷山配网自动化建设方案，确定自动化开关设备的选型，主站系统的配置要求；12月试点安装11台自动化开关，并上线运行。2014年1月成立了配网自动化建设领导小组及工作小组；2月至5月完成配网自动化开关设备一、二次、通信自动化、主站、现场操作、设备调试、定值计算、巡视维护等职责分工；6月至9月建设配网自动化主站系统，实现移动VPN专网通信；10月至12月完成一、二期配网自动化开关54台设备调试、安装、验收工作；12月完成《配网自动化开关运维管理办法》制定。2014年10月至2015年4月对上线运行的65台自动化开关进行数据统计分析，总结运行工作经验，运行效果分析。2015年1月至10月根据运行数据，总结配网自动化系统稳定性，发现运行中存在的问题，提出解决措施及方案，逐步完善及优化系统，达到实用化效果。2016年2月至今按照“新一轮农村电网升级改造”对配网自动化的要求提出升级规划。（3）技术路线。1）模式：级差式+就地重合式相结合；2）控制：集中控制+就地保护+故障定位；3）实现：故障隔离+快速复电+解决配网盲调；4）利用传统专业人员优势，全过程参与建设，掌握关键技术，实现自主运维，明确各专业部门运行管理职责。

2.3 基本步骤

（1）安装10kV配电自动化开关89台，覆盖42条线路，占公用线路的100%。线路开关平均用户分段5.88台；接入了多个厂家的终端设备，实现了自动化开关接入100%，并全部实现“遥信、遥测、遥控”，通过调度对实时数据进行监测，系统远程操作智能开关。（2）安装故障指示器200组，线路覆盖率95%，实现1-1.5公里一组。

2.4 预期效益

（1）通过自主运维使开关终端在线率达到95%，故障自动隔离成功率100%、遥控使用率100%、遥控使用成功率95%。（2）实现对“运行电流、变位遥信、遥控复归、定值修改”，实现对故障线路判断分析，快速故障定位。（3）成果应用于雷山供电局，每年产生直接经济效益210万元。如在贵州电网推广使用，按87个分县局计算，预计效益每年可以节约费用18270万元。（4）调控合一为配网自动化奠定坚实的操作基础，配网自动化的实施解决县局的配网盲调问题，有效控制人员操作风险，减少停电面积，缩短停电时间，提升客户满意度，具有广阔的推广前景。

3 调控合一及配网自动化运用成果应用方向及效果说明

3.1 创新点

（1）配网自动化系统实现线路故障、开关智能隔离调度遥控方式，巡维人员由最初48人减少集控期间28人，调控合一后至12人，大量减少变电及供电所操作人员赶往现场次数。（2）实现配网开关的“三遥”功能，解决故障隔离，快速复电的问题。同时，有利于盘活存量设备资源，易维护，投资小，见效快。通信改造零费用，主站建设零费用，存量终端改造零费用。1）通过规约的适配使接入科陆、阿尔派开关终端数据，实现不同厂家型号的终端接入；2）采取开关就地保护+故障指示器定位+人工后台遥控，实现故障隔离及快速复电，无需建设强大分析决策后台；3）通过GPRS移动VPN通信，解决开关终端通信的问题，无需光纤通道建设。（3）实现组织机构调整和生产运作模式转变的效益最大化。（4）系统对两侧电压相角进行自动判别，调度员通过调整两侧电压，使压差最小进行遥控合环操作。（5）系统的整合和数据共享及质量提升实现“千里眼”智能调度，10kV配网调度运行可视化，精确潮流计算，电网及设备日常和异常及时快速处理，解决10kV出线盲调问题，提升全方位服务水平。

3.2 成果效益

3.2.1 经济效益

本成果自2012年12月成功应用于凯里雷山供电局电力调度控制中心及配网运行管理，监控职责整合到调度，配网自动化系统实现线路故障、开关智能隔离调度遥控方式。

（1）投资情况。省公司资金280.8万元，自筹资金60万元，共计340万元；2014年65台智能开关、2016年24台开关。（2）维护分析。1）利用传统专业人员优势，全过程参与建设，掌握关键技术，实现自主运维，制定《雷山供电局配网自动化开关运维管理办法》明确六大专业运行管理职责，保证配网自动化设备运行各项指标。建设配网开关实训室，使专业人员得到针对性培训，特别是使供电所生产人员掌握相关技术，逐步实现自动化开关基本运维的属地化管理。2）自主维护次数137次，按照厂家维护1次至少3天，每天差旅費0.1万元，节约41.1万元。（3）人力成本分析。1）原有模式：变电集控模式28人，调控合一模式：变电运维12人减少16人，按照每人每年薪酬8万元计算，每年减少成本128万元；2）调度集中控制方式减少变电站人员下站操作累计5629次，按照一次来回车辆平均费用0.03万元，减少成本168.87万元；3）减少9个变电站巡视车辆费用，按照每周一次来回车辆平均费用0.03万元计算，每年减少成本14.04万元；4）调度集中控制方式累计减少供电所人员操作2049次，按照按照一次来回车辆平均费用0.03万元，减少成本61.47万元；按供电所平均2人操作3个小时计算、工时费按月均0.5万元除以每月23天、每天按8小时计算，减少成本33.19万元；五、节约停电时间19131小时，按居民用电单价0.45元、每个台变每小时50kW的计算，增加收入43.04万元。

3.2.2 社会效益

（1）减少了调度命令的中转层级，避免了原调令信息经集控转发的递减。（2）专业人员业务技能素质得到大幅提升。通过“调控合一”和加强专业一体化建设，推动了调度及变电核心专业水平的提高。变电专业荣获贵州电网公司2012年变电贯标竞赛第一名，2015年凯里供电局变电专业竞赛第一名。调度专业2013年、2015年荣获南方电网系统运行及调度工作先进集体。《调控合一及配网自动化运用》入选2016年中电联《配电网建设改造创新成果及应用案例汇编》（第一辑），获得2015年南方电网公司职工技术管理创新二等奖。在2015年南方电网公司配网技术交流会上，我局就《简易“三遥”系统在农村配电网运行管理中的应用》进行了交流。《具有"四遥"功能的线路故障定位系统》荣获2015年南方电网职工创新三等奖；（3）2012年12月运行至今，调度、监盘控制职能一体，人员得到充实；实现调令“零距离”传递，奠定配网自动化系统实施的基础。（4）配网自动化：实现故障区域自动隔离，减少停电面积；减少故障查找时间，减轻线路巡视人员的工作压力，有效提升了配网运行的监测与控制水平，有效提升供电可靠性。2014年1月配网自动化运行以来，有效的提升客户满意度。（2014年获得盖洛普公司第三方客户满意度调查100分）

4 成果推广与转化方向及行业支撑需求

本成果是基于传统的“调度+集控+巡维中心”的三级管理层级模式，变革成“电网调度控制中心+变电运维中心”的两级模式。打造“信息化、自动化、智能化”的县级电网新格局，实现可管可控，全面支撑县局调度、生产、营销管理。

（1）经济性。成果应用于凯里雷山供电局，2014年至2016年产生直接经济效益773.79万元。（2）实用性。调控合一为配网自动化奠定坚实的操作基础，从根本上解决变电集控中心与调度中心的人员配置，巡维人员由48人减少至12人，减少工作人员36人，减少运行成本。配网自动化的实施解决分县局的配网盲调问题，有效控制人员操作风险，减少停电面积，缩短停电时间，提升客户满意度，具有广阔的推广前景。