配电自动化在鄂州城市电网中的应用杨志广

配电自动化在鄂州城市电网中的应用杨志广

杨志广邱惠

国网鄂州供电公司

1配电网自动化建设的意义

配电网是电网的重要组成部分，是鄂州重要的基础设施，配电网为当地经济社会发展和人民生活水平的提高提供优质的电力供应。配电自动化则是提高供电可靠性和运行管理水平的有效手段之一，能够迅速隔离故障区段，缩小停电范围，加快恢复供电，此外故障自动隔离功能应适应分布式电源接入。完善配电网自动建设方案，保障配电网可靠供电，促进配电网发展质量提升具有重要的意义。

2配电自动化建设的技术原则

依据《配电自动化技术导则》、《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》，结合本地区B、C、D类供电区域分类，提出配电自动化建设的技术原则。

(1)一次网架改造技术原则

a.结合负荷分布和一次网架现状，以实现“网格化、手拉手、多冗余、自动化”为目标，合理进行一次网架改造。

b.每条线路正常供电方式下满足N-1安全准则，区域内重要用户满足变电站全停校验。

c.供区清晰，网架可靠，满足故障情况下负荷转移的要求。

(2)配电设备设施改造技术原则

一次设备的改造立足于设备本身的现状和网架的需要，灵活采用“现场改造、轮换返厂改造和更换”三种方式，使柱上开关和环网箱具备配电自动化三遥功能。达到每座环网箱具有1台PT、DTU、电动操作机构、三相CT，使其具备配电自动化三遥功能的条件。柱上开关要求带电动操作机构，配备三相CT、FTU，加装1套户外PT，使其具备配电自动化三遥功能的条件。

(3)通信网建设技术原则

对于变电站向下延伸到配电变压器的通信网络，应因地制宜采用多种通信方式相结合的原则建设。可采用无线公网、光纤专网、配电线载波、无线公网等多种通信方式。优先采用无线公网通信方式，可选择GPRS、CDMA、3G等方式覆盖，采用公网通信方式时，应满足电监会二次安全防护规定。对于配用电光纤试点地区，光纤专网技术体制宜选择无源光网络(EPON)技术。

（4）主站建设原则

配电自动化系统采用开放式结构、提供冗余的、支持分布式处理环境的网络。配电主站功能应满足配电网调度控制、故障研判、抢修指挥等要求，业务上支持规划、运检、营销、调度等全过程管理。鄂州配电自动化主站按照中型主站建设。按照采用“主站+配电终端”两级架构，选用“基本功能+扩展功能和信息交互功能”构建主站系统，实现配电SCADA、馈线自动化、电网分析应用等功能。通过配置信息交互总线平台，实现配电自动化主站与其他系统的信息交互。

（5）终端建设原则

配电终端建设与改造遵循“因地制宜、适当改造、经济实用、技术先进、分步实施、统筹兼顾”的指导原则进行。结合配电线路现状和对供电可靠性的实际需求，原则上不进行大规模的一次设备建设与改造，而是结合现有一次设备的实际情况适当进行机构电动化改造等，以全面提升配电网监控水平、改善目前的“盲调”现状为目标，从主要到次要，从部分到全局，渐进式的建设与改造，在本区域B、C、D类供电区具备互联互倒的10kV配电线路主干上全面配置“三遥”终端，采用光传输方式通信。

3配电网自动化建设成效分析

3.1供电可靠性成效分析

在现有的设备配置和运行方式下，线路任一处故障均有可能导致整条线路跳闸，线路上所有单电源用户与公变均需待供电抢修人员查明沿线故障点、隔离后方可恢复用电。电力行业作业的高危险性要求在整个故障抢修中严格执行安全规程，故障点判别仍耗时较长。在隔离故障倒闸操作时，执行模拟操作、解锁操作等也需耗用一定时间，受交通影响，操作人员车辆到达操作现场也会占用一定时间。实行配电自动化后，能够实时监测线路各段运行状况，及时划分故障区域，极大的缩短故障点的查找时间，运行方式也更灵活，系统反应速度更快，供电可靠性大幅提高。据统计，鄂州市区供电可靠率由2016年的99.916%提高到2017年的99.945%，倒闸操作时间由现在的35分钟减少到21.67分钟。

3.2技术经济评估

鄂州配电网络的运维情况在进行配电自动化改造前后相关数据对比如下：

（1）线损对比

实现配电自动化前，配电线路设备运行情况无法实时监测，运行数据也难以及时获得，对运行方式的调整不利，造成有些线路负载过重而有些线路负载过轻，负荷分配不均且无法实时调整，线损较大；实现配电自动化后，配电线路设备实现了实时监测，可以优化网架结构，合理调整运行方式，实现配电线路损耗降至最优；同时也可及时发现窃电行为与计量装置故障少记漏记现象，控制线损。

（2）配电设备运行对比

根据国内外配电自动化系统的建设经验，实施配电自动化建设带来的最大收益并非是减少停电时间获得的经济收益，而是通过推迟配网投资得到的巨大收益。通过监测配电设备的负载率，及时发现重载与瞬时超载线路与卡口设备，合理安排接点测温对象与频度，可及时发现不良设备，提前小修处理，避免缺陷升级，避免设备过载故障后大修或更换，可减少设备改造费用，同时也可以改善设备的整体运行环境。参照韩国配电自动化建设的统计经验，实现配电自动化后，一次设备的投资周期可延长1/8左右。按鄂州市每年投入的配网改造资金约为2000万元测算，区域实现配电自动化后，平均每年约可节省一次设备投资250万元左右。可见，建设配电自动化系统能够及时发现设备运行问题，避免设备劣化，减少设备改造费用的经济效益。

（3）人员劳动强度和运行成本对比

在实现了配电SCADA功能后，大部分负荷测量和操作等都不需要人工到场进行，对开关状态的掌握更对95598故障报修提供了有力的技术支撑，可减少出车次数与相应日常开支。根据统计，2017年区域因负荷测量、计划检修倒闸、重复故障报修出车198台班。实现配电自动化后，出车台次可减少85%以上，相应减少汽油费及人工台班费19.8万元。可见，建设配电自动化系统能够降低人员劳动强度，降低运行成本。

4配电网自动化运维的管理经验

（1）要制定各类管理规范。为了保证配电自动化工程的顺利实施，制定相应的管理规范，明确配电自动化系统建设、运行管理等工作流程和标准，为配电自动化建设、运行管理提供制度保障。

（2）要明确区域管理职能划分。根据国家电网公司大生产、大运行需要，考虑到公司的集约化管理，随着配电自动化应用范围的扩大，需要10kV配电设备将实行集中调配管理。项目建成后，区域内各10kV配电设备由城区配电中心负责运行维护管理，由配网调度负责集中调配管理。城区配电中心负责日常检修及事故处理，并接收和处理95598故障报修工单，保障配电设备的安全稳定运行。