配电自动化系统实用化应用分析和研究

周志威

【摘 要】根据配网结构特点，建设配电自动化系统，系统科技含量高，运行稳定，为进一步推广配电自动化，提供了科学的依据。本文介绍了配电自动化系统的应用，包括实用化指标、应用特点和扩展应用，具有一定的参考价值。

【关键词】配电自动化；实用化指标；应用特点；拓展应用

配电自动化系统的应用研究改变了传统电网调度方式，为电网调度提供了高科技含量的调度手段。在这种背景下，笔者结合本地区电网运行特点，就配电自动化系统使用化应用进行介绍和分析。

1、配电自动化主站系统概述

1.1配电自动化系统结构

系统采用分布式系统结构，由操作系统、实时信息服务平台、应用功能三个层次组成。在统一的实时信息服务平台的基础上，可灵活扩展、集成和整合各种应用功能。系统采用Unix/Linux混合平台，主要的数据采集、数据处理、数据交换、数据发布节点选择Unix处理平台，人机交互界面操作可运行于Unix/Linux平台。实时信息服务平台为各种应用功能的实现提供通用的支撑服务；应用功能包括数据采集功能、SCADA功能，集控监控功能，电网分析功能，安全WEB数据整合发布功能。上述功能相互之间相对独立，基于事时信息服务平台实现有机地集成和整合。

1.2配电自动化系统功能

（1）故障检测与故障识别。通过遥信变位发过来信息，判断出真正的故障信息，启动FA程序。

（2）故障自动定位和隔离。通过图论算法快速而准确的定位故障区域，迅速分析出需要隔离的区域。

（3）网络重构，快速恢复非故障区的供电。网络重构的策略有两种：第一种是计算机自动提供方案。第二种是调度人员按照相应的环路和故障的位置预先写好重构策略，当故障发生时供计算机调用。

（4）配网馈线正常运行状态检测.非故障情况下，远方实时监视

馈线分段开关与联络开关的状态以及馈线上的电流、电压、功率等遥测信息和开关开合状态、故障标志、FTU状态等遥信信息情况。

（5）故障模拟通过图形界面可以任意设置故障点，模拟出线开关跳闸，进行FA分析。

（6）闭琐功能.为了防止保护调试、设备检修等人为操作影响该系统的处理结果，设置了闭琐功能。

（7）告警与记录。当故障发生时，进行告警和历史事件记录。

1.3配电自动化系统建设原则

配网自动化系统建设应结合当地电力系统特点、运行需求和基础条件，充分依据当地电力发展规划，提出符合电网需求的可靠、安全、实用、经济和易扩展的总体方案。具体原则为：

（1）统一布局合理规划网架结构。电源容量及分布点合理；10KV

主网架已规划确定或基本形成，主干线或主支线具备相互联络的条件，可满足规划期负荷转移的需要；（2）系统具备FA的主要功能，系统可自动化判断故障，实现故障的自动化定位、隔离和自动化恢复送电的功能；（3）配电网站所内应配置配电终端用后备电源，保证主电源失电情况下能够维持配电终端运行一定时间和开关分合闸一次；（4）具备可靠的通讯系统，建议使用光纤通讯技术，保证通讯传输安全、可靠、稳定，不具备光纤通讯条件的可采用VPN加密通讯方式。

2.县级配网自动化系统的应用实例分析

我局位于内蒙古包头市，所辖28座变电站，10KV出线120回，在38回线路开展了配电自动系统建设工作，主站系统采用国电南瑞ON3000系统、FTU、DTU终端选用北京四方CSC-271智能终端，本文就系统具体应用情况做一深入探讨。

2.1实用化指标分析

2.1.1基本功能

2.1.1.1运行工况

配网自动化系统通过配网自动化环网图、系统结构图、配网通道、配网遥测、配网遥信状态等画面反映了各联络线实时的开关状态。其上有热点可以直接激活各配电终端，以了解各配网线路运行及负荷情况。时钟显示、负荷总加、配网接线图可通过大屏幕实时显示。系统运行情况及越限、开关操作、事故跳闸的报警为实时激活。

（1）异常、事故报警及打印。系统对于开关正常操作、开关事故跳闸、遥测越限都有语音报警、事项显示、同时启动事项打印机自动打印越限、跳闸、事故内容。所有事项自动存档。

（2）调度日报表的定时及召唤打印。日报表都可以设置成定时打印，并且可以根据要求随意设置，报表的格式改变不影响数据的存储。

（3）遥控。系统完全具备“遥控”功能，对线路的开关可以进行有效的控制。

（4）事件顺序记录（SOE）系统具备该功能，可记录事件动作顺序。

（5）多态应用。系统具备实时態、研究态、未来态等多种应用。多态之间可以互相切换，同一种应用可在不同状态下独立运行。

（6）馈线FA功能。当配电线路发生故障时，可根据故障信息进行故障定位和隔离，恢复非故障区的供电。

（7）挂牌功能。提供星级客户（如党政机关、医院、学校等）保电的挂牌功能。

2.1.2实用化考核指标的核实

配网主站月平均运行率100%、事故遥信动作正确率100%、配网终端月平均在线率≥99.9%、遥测合格率99.2%、遥控正确率100%，遥控拒动率0、开关量变位≤3秒、遥控完成时间≤15S，故障隔离时间≤15S，系统可用率≥99.9%

2.2应用特点分析

系统遵循IEC国际标准，基于Unix/Linux混合平台架构，采用多层客户/服务器结构（C/S），自运行以来一直运行稳定。系统具有如下特点：

（1）通用性：设计时采用图论原理，使用统一的数据结构和算法，建立统一的数据表，综合考虑了各种配电网络的特点，所以系统适用于各种类型的配电网络。

（2）可扩充性：由于配电网自身的特点，实现过程不可能一步到位。在以后环网扩充时，程序上不需要做任何调整，只需在相应的数据库表中添加或修改记录，图型上增加或修改环路即可。

（3）安全可靠性：对于变电站出线开关或馈线上负荷开关的遥控操作，在完成常规的遥控预置、遥控反校、遥控执行之后，还检查了开关的状态，以判断该开关是否正确执行，若未能正确执行则告警，记录到历史库中，并封锁下一步的遥控操作。

（4）快速性：当永久性故障发生时，故障处理软件立即启动。一次性从数据库内读入该环路所有信息、该环路的FTU信息（不是所有的FTU）以及网络拓扑，以后的所有操作都在内存中进行。这样就大大的提高了处理的快速性。

（5）灵活性：隔离和网络重构开关遥控时提供了自动和交互两种方式，重构策略选取时提供了组态策略、自动整区、自动分区三种方式。多种方式的提供方便用户的灵活选择。

（6）易使用、易维护性：馈线自动化采用系统提供的统一支撑环境，包括网络、数据库、图形、报表等。一体化的支撑平台，使得全系统具有统一的人机界面和数据库界面，系统功能配置灵活，维护、运行方便，避免了重复投资，减少了管理工作量。

3 小结

目前配电自动化系统运行稳定，对配网故障能及时作出反应，快速恢复非故障区的供电，配网自动化系统前期投入较大，对通讯系统要求高，下一步，根据电网实际运行特点，对条件成熟的配电线路逐步扩展配电自动“三遥”配置，在其他区域采用具有“两遥”功能的故障指示器来提升配电自动化覆盖率。

参考文献：

【1】廖颂文 浅析配电自动化系统在电网运行管理中的应用 《机电信息》 2015 第9期

【2】陈洪涛 计算机技术在电力系统自动化中的运应用研究《科技创新与应用》 2015 第2期

【3】陈东新 配电自动化终端布点优化的动态规划研究 《电力系统保护与控制》2017年 第12期

（作者单位：包头供电局九原分局）