电网建设中输变电项目线路改造标准分析

唐智星，何文武

（国网湖南省电力有限公司永州供电分公司，湖南 永州 425000）

在进行输变电项目自动化建设与改造中，需要基于标准型的建设目标，对城市中网架条件和设备情况良好的区域进行改造，同时对区域中新建的电网项目，积极落实配电自动化、配网一次设备与网架的配套设备建设，逐渐体现试点改造区域的自动化应用价值。同时还要加强对已建区域配电项目的系统集成融合，在调控一体技术的支持下，不断加强线路改造的效果。下面将以某地区的项目自动化改造进行技术分析，为线路改造提供理论经验。

1 输变电项目线路类型标准化

对于我国的电网建设而言，输电项目线路标准可以分为电缆线路与架空线路两种，结合电能性质也可以分为直流输电线路与交流输电线路，不同的线路类型有着不同的改造要求。同时在电压等级的差异下，输电线路也存在配电线路与输电线路之分，输电线电压高于35 kV，有35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、550 kV、1 000 kV交流与+500 kV、+800 kV直流等；在负责分配电能任务的配电线路中，电压有10 kV、6 kV、380/220 V几种。一般来说，线路中的输送容量越大，输送的距离越远，对应的电压就越高，同时对配电设备及自动化的要求也越高，因此在电网建设中进行输变电项目改造时，需要考虑各试点建设的线路类型，加速配电自动化、信息化的改造进程。

2 标准化输变电项目自动化建设与改造

在进行输变电项目自动化建设与改造中，具体改造项目及方案可以参考图1。

图1 标准化电网改造项目及方案

2.1 配网一次网架和线路改造

首先，在一次网架改造中，架空线路的改造方式可以选择“手拉手”的单联络连接模式或者多分段三联络接线模式。其次，对于电缆的改造而言，一般使用电缆单环网模式，借助开关站或环网柜进行联络，在线路分段优化、线路联络增加与线路运行调整后，可以确保线路负荷均匀分布，满足一次网架线路的稳定运行需求。值得关注的是，要对一次网架上的分段点数量及分布位置进行确定，最后形成以“手拉手”环网接线为主的一次网架结构，满足配电网的改造需要。

2.2 配电自动化主站建设与改造

结合导则的指导建议，要求城市电网在试点阶段中，以监测控制系统和配网数据采集的需求满足为主要目标，及时对馈线自动化、配网模型管理、地区调度自动化系统、配网运行监控、综合可视化、GIS系统互联等功能进行建设。同时基于试点应用的基础，确保营销MIS系统、95598系统、负荷控制系统的信息共享和交互，进一步对配网中的智能化应用、分析应用、分布式电源、配电仿真等应用的功能进行扩展，实现调控一体化综合配电管理平台的建设改造。硬件、软件需要结合主站功能进行配置，具体的建设系统总体应用架构可以参考图2。

图2 系统总体应用架构

2.3 通信系统的建设与改造标准

通过在配电主站端进行通信综合接入平台的配置标准后，能实现多种通信方式的统一管理和统一接入。对于统一接入而言，可以对多种通信方式进行融合，能优化接入解决方案，提高配电自动化系统的运行效果，且配电主站的设备往往借助统一的接口规范与通信综合接入平台连接。另外，为了实现对配网通信通道、通信设备、重要通信站点的工作状态监控与管理，需要基于配电主站端条件对配网通信网管系统进行配置，最终实现故障管理、安全管理等功能。值得注意的是，配网通信综合网管系统的建设使用分层架构体系。

2.4 分布式电源接入试点方案

结合其他区域光伏发电项目的并网或即将并网现状，同时还有较多的分布式电源或微网并网的项目，需要在电网建设项目的改造中，关注长远建设效益，积极建设自动化技术支撑的系统，对分布式电源接入配网后的运行数据进行实时动态监控。

2.5 标准化调控一体化建设方案

在调控一体化建设方案中，主要包括调度与控制系统中的技术管理、规划设计、建设管理、功能规范等方面，内容具体有系统支撑平台技术的研究、基于全网络拓扑的智能配网调度 SCADA 及功能研究、配网调度中可视化技术的应用研究等方面，并在做好以上研究后，实现地区调控一体的开放调度管理平台建设。需要注意的是，在调度落实原有的业务范围工作时，还需要对负责供电范围内的线路联络开关、变电站、开闭所的各类信息进行监视，且做好站内故障区域的供电。最终在配电自动化系统的建设下，万能充配网的运行监测、调度指挥与应急事故处理工作融合。

2.6 线路馈线自动化建设方案

结合线路馈线的原理而言，是主站结合各配电终端的故障监测报警，同时参考各类故障信息完成的故障处理程序启动，可以精准确定故障位置及类型。一般报警形式为打印、声光和语音等方面，且可以借助网络动态拓扑着色的方式对故障区段进行体现。在针对线路自动化改造情况和系统功能需要下，城市试点区域的线路馈线自动化建设选择集中型馈线自动化的方式，具体需要配电线路、设备满足故障情况下的负荷转移要求，同时在线路失电后可以进行分、合闸的操作，最后在有效提供保护级电流互感器和一次开关设备具有电动操作机构下，更好地落实线路馈线自动化建设方案。

2.7 信息系统集成整合方案

首先，需要基于统一规划的前提，对信息交换等集成设备进行建设。同时，需要以配电自动化主站系统功能作为依据，逐渐落实不同应用系统的集成、整合和共享，为配电自动化系统的功能扩展提供良好的分析、管理数据平台。最后，还要在IEC 61970、61968 标准下，结合公共信息模型CIM对地区中供电企业的统一公共信息模型进行设计并建立配网信息交换总线，在 CIM/ XML 方式进行数据发布支持下，完成GIS系统、生产管理系统、地调 EMS 系统等方面的信息共享和交换。

3 输变电项目自动化标准改造效益分析

某地区的输变电项目自动化改造，有着明显的经济效益、管理效益和社会效益。以经济效益进行讨论，在对一次设备、网架进行改造后，电网系统的故障可以实现自动判定和隔离，不仅能降低停电时间，也能增强电网运行的质量，在良好的供电可靠性下，可以更好地吸引商业用户和居民进行供电选择，预计年增加供电量为1.11 GWh，以售电均价593.56元/MWh计算，可增加65.4万元售电收入。同时结合配网线损的降低，结合试点区域年230 GWh 的售电量和593.56 元/MWh 的售电均价进行计算，可挽回的年经济损失高达294万元，具体的线损率、供电可靠性和其他方面指标的变化，可以参考表1。

表1 改造前后电网各标准指标变化明细

4 结语

综上所述，新时代的发展不仅带给电力企业良好的发展机遇，也带来发展挑战，在较高的供电压力和电网运行风险下，如何利用新技术进行电网供配电项目的自动化升级和改造，便成为很多企业需要考虑的问题。基于电网运行的需要，具体需要对配网一次网架和线路、配电自动化主站进行改造，同时调控一体化建设、信息系统集成整合方案进行优化，最后对通信系统的建设、线路馈线自动化建设的方向进行确定，在提高电网运行质量后、提升供电的服务水平，满足电网企业的发展需要。