网格化单元制技术在镇江配电网中的应用

网格化单元制技术在镇江配电网中的应用

王韧李秀明

（江苏镇江供电公司江苏镇江212000）

摘要：镇江配电自动化D5200系统为全国首套智能配电网运行控制系统，具备一体化支撑能力和应用能力。网格化单元制是一种基于智能配电网运行控制系统下的新型配网调控管理手段。这一技术的实现与应用，将调度员从传统的“蜘蛛网”式的配电网络结构中解脱出来，为其提供简单明确的网络拓扑图，便于调控管理；并能快速定位故障，提高供电可靠性。本文在网格化单元制技术的相关概念基础上，结合其在镇江配电网中的应用进行了研究与探讨。

关键字：配网，网格化单元制，配电自动化

一、前言

随着城市建设规模的不断扩大,城市配电网规模不断加大，如何有效、清晰的管理配电网的运行、检修、故障处理，不能简单的归类为管理问题或技术问题，需要将两者结合起来。基于网格化的配电网运行监视与分析的关键技术研究通过创新的网格化管理思路并结合相应的技术支撑手段为配网高可靠运行和高效运维提供了有力支撑。

二、镇江配电自动化主站系统介绍

配电网自动化是通过利用计算机、通信和现代电子技术，将配电网数据及用户数据、电网结构和地理图形信息进行信息集成，构成完整的自动化系统，以实现配电网及其设备管理的自动化，使配电网始终处于安全、可靠、经济、优质、高效的最优运行状态。镇江智能配电网运行控制系统（以下简称D5200系统）为全国首套智能配电网运行控制系统，由“一个支撑平台、两大应用”构成。系统以大运行与大检修为应用主体，具备横跨生产控制大区与管理信息大区一体化支撑能力，为运行控制与运维管理提供一体化的应用，满足网格化单元制配电网的运行监控与运行状态管控需求。其基本功能包括数据采集、数据处理、数据记录、操作与控制、智能告警分析、网络拓扑着色、馈线故障处理等。基本结构图如图一所示。

三、配电网网格化简介

配电网网格化单元制是根据地块用电需求为导向，结合变电站位置及供电范围、中压线路通道、各地块的面积大小、负荷性质等条件，并综合考虑自然因素和社会因素的影响，将地理区域细分为若干个相对独立的“单元格”，然后在地理划分单元格的基础上，对配电网进行网格化划分和规划，将配电网划分为一个个单元格。每个单元格独立承担该区域内的正常供电任务，避免交叉迂回供电。

镇江供电公司规划部门按照省公司“一流配电网”建设的部署，综合考虑负荷密度、行政级别等因素，科学划分供电区域。将镇江市区划分为A、B、C、D四类供电区域，共34个分区。在34个分区的基础上，将市区细分为183个单元格。其中，A区共31个单元格，B区共103个单元格，C区共32个单元格，D区共17个单元格。

四、单元制网格化在镇江配网系统中的基本应用

1、基于网格化的自动成图功能

在D5200系统中，实现了以单元制网格为基本依托，权重布局法及容器法为算法的网格图自动成图的基本功能。通过搜索某个网络单元格内多条线路下的模型，得到电子接线图需要展示的所有设备，包括主网母线、断路器、配网母线、配网开关、配网变压器等。通过网格化自动成图软件，实现基于网格化单元制的配电网自动成图，以达到单元格划分管理配电网的目的，提高配电网的运行效率。同时也将极大地减少配网图形的维护工作量，提高图形的正确性。

图中的字母分别表示不同的含义：

H表示配网中的环网柜设备；

P表示配网中的开关站设备；

S表示配网中的双电源用户。

2、基于网格化的告警分析与识别功能

在网格划分的总图上（如图四所示），每个单元都设置一个组合告警窗图标。通过组合告警图标，可以直观的展示供电网格内重要用户数量、保电线路数量、停电线路数量、异常信号数量、重载线路数量，方便调控员查看。点击告警图标还可以弹出网格告警窗。网格告警窗将供电网格内调控员关心的信息全部集中在了一起并进行了分类，可以大大提高调控员的工作效率。

针对行政区、分区、单元网格，在系统中可以显示以下重要信息，方便于调控员开展业务（如图五所示）：

1）异常信号数量2）保电线路数量3）计划停电线路数量4）故障停电数量5）重载线路数量6）重要用户、双电源用户的数量7）失电重要用户数量8）有电源停电的高压双电源用户数量，且双路失电的高亮显示。

针对网格内主干图、单线图，能分别显示以下重要信息：

1）主干联络图，包括柱上开关、环网柜、开关站、重要用户、高压双电源用户。2）计划检修停电范围以及停电范围内配变、重要用户、双电源用户名单。3）故障停电（跳闸、急停）停电范围以及停电范围内配变、重要用户、双电源用户名单。4）每个设备单元配电自动化光字牌掉牌情况。5）保电牌。6）线路的电流限额、实际电流、有功、无功、负载率，对于重载线路进行分级别告警。7）根据现场开关状态自动变位，停电部位变色显示。8）单线图中每个开关设备的遥测量能实时调阅。

3、基于网格化的DA功能

配网自动化的主要功能是，监视配网馈线的运行情况，及时发现线路故障，迅速诊断出故障区间并将故障区间隔离，快速恢复对非故障区间的供电。从自动化主站角度来看，主要完成的是馈线故障处理功能，包括故障分析、故障定位、故障隔离、非故障区域负荷转供几个环节。而网格化配电自动化是指以供电网格为单位，并对每条配网线路进行自动化改造，使其具备三遥功能，使整个供电网格内的每条馈线都实现配网自动化功能。在网格内，实现故障的分析、诊断、隔离以及负荷转供等功能，使调度员在故障处理时，只需关注于本网格内的线路和负荷，无需过多关注网格外的其他信息，形成清晰的故障处理思路。通过网格化划分，调度员可以一目了然区别出，那些配电线路是已经实现了配电自动化，那些线路尚未实现自动化。在实现配电自动化的区域，调度员可以通过自动化来隔离故障，恢复供电，极大提高了故障处理的判断及恢复能力。

4、基于网格化的准实时线损分析

网格化准实时线损分析就是指以供电网格为单位，读取网格范围内的馈线信息，然后进行准实时线损分析。这样每次进行准实时线损分析时，所选的馈线数目不会很多，可以满足计算的速度要求，计算结果既可以为网格的监控提供辅助功能，同时，也为配电网网格的规划及管理提供辅助决策功能。

五、小结

配电网是城市的关键基础设施，是连接电网与用户的重要纽带。随着配电自动化、配电网抢修指挥等系统的广泛建设应用，智能电网的全面推广建设，配网调控运行管理的能力得到了巨大提升。网格化单元制技术与智能配电自动化系统相结合，更有效提高了镇江地区配网调控的管理水平，极大发挥了配网自动化系统的效益，加速了传统配网调控管理向精细化管理的转变。

参考文献

[1]刘健,倪建立,邓永辉.配电自动化系统[M].中国水利水电出版社,2003

[2]王守相,王成山.现代配电系统分析[M].高等教育出版社,2007

作者简介

王韧（1983.9-），女，江苏镇江人，江苏大学电气工程专业工程硕士，工程师，单位：国网镇江供电公司。

李秀明（1985.1-），女，山东淄博人，西安交通大学电气工程硕士，工程师，单位：国网镇江供电公司。