种典型地区配网自动化培训系统方案设

种典型地区配网自动化培训系统方案设

1 李春亮 2 欧阳庭 3 林凯城 4 肖建华

1 广东电网有限责任公司揭阳供电局 揭阳 522000

2广东电网有限责任公司揭阳供电局 揭阳 522000

3明利设计公司　揭阳 522000

4广东电网有限责任公司揭阳供电局 揭阳 522000

摘要：分析配网自动化系统的设备现状和人力资源现状，提出建立培训系统的必要性。,通过比较两种方案的投资、功能等方面的优缺点，提出了一种适用于地区供电单位的配网自动化培训系统设计方案。

关键词：配网自动化，培训，设计

1.概述

配网自动化设备现已在电网中大量安装使用，对于实现故障区段的快速隔离与判别、非故障区段的快速复电，提高供电可靠性及优质供电起到了非常重要的作用^[1-4]。为方便工作人员的培训，需建立一套配电自动化培训系统，进行理论及技能培训。本文设计的培训基地具有配电自动化理论培训、演示以及配电自动化终端实操功能，具有进行样机检测，后续可完善为配电自动化人员岗位胜任力考核、竞赛等用途。基于以上功能需求，培训基地有演示和调试两个主要的功能需求。有两种设计方案，一种为搭建实际运行演示区加设备调试区的模式，另一种为二次设备演示加设备调试区。

2.方案一基于实际运行演示系统加调试系统的方案

1.1系统主接线方式

系统主接线按照我局典型2-1接线配置，便于学员理解培训内容，达到干什么学什么的针对性培训效果。

1.2系统组成

系统的一次主接线按照主干配的原则分为变电站出线开关、主干线、分支线共三级，包含1台10kV SF6全绝缘断路器自动化成套设备，2台柱上自动化成套负荷开关，1台柱上自动化成套断路器，1台直流屏，1台断路器测试仪，2台中置柜，5台故障模拟箱，大屏幕液晶电视，工业以太网交换机6台配套ODF及ADSS 6芯光缆。

系统实现的功能如下：

（1）1#变电站、#2变电站、继保仪通电情况下模拟变电站供电，同时故障模拟箱实现各种短路及接地故障，中置柜继电保护自动切除；

（2）主干线#1断路器柜（分段）、#2负荷开关（联络点）、#3负荷开关（分段）采用电压电流型功能，与变电站出线开关一次重合闸配合，实现故障的自动隔离及自愈；

（3）支线#1断路器开关分界功能，与上级重合闸配合，实现分支线故障的就地隔离。

1.3系统功能

（1）模拟变电站出线，操作的方式、电流电压的大小及流向与现场完全一致。

（2）可模拟任何一段主干线电缆、支线电缆、开关柜母线等发生相间短路及单相接地故障。

（4）可模拟负荷开关、断路器。

（5）既有负荷开关电磁操作机构，还可模拟断路器弹簧操作机构。

（6）中置柜，断路器成套设备，负荷开关，断路器开关均装有工业以太网交换机，同时采用光纤通信和无线通信，可以采集终端上的三遥及保护动作数据，通过GPRS无线通信或者光纤以太网将三遥数据送至调度主站。系统旁边可安装一台大屏幕液晶电视，实现调度自动化主站系统的功能，方便运行人员对主站系统显示的信息进行了解与培训。

1.4优缺点分析

1.4.1.优点

(1）与现场实际自动化运行一致，采用同类型设备动作及数据均相同；

(2）数据传入调度主站，实现实时监控并且更直观看到运行中的数据和开关的各种动作，通过主站投影可省去模拟主站的建设；

（3）可以通过主站远程遥控设备动作，操作故障模拟箱实现各种故障模拟；

1.4.2缺点

需要接入调度主站，造价高

3方案二基于二次演示系统加调试系统的方案

3.1.现场分区

现场分为调试区与演示区.

3.2.调试区一次设备

调试区一次设备10kV SF6全绝缘断路器柜1套，柱上自动化成套负荷开关1台，柱上自动化成套断路器1台，继保仪2台及配套工器具等；调试区设备与实际运行的设备相同，达到培训和现场一致性。

3.3.演示区系统组成

系统的模拟的一次主接线按照揭阳供电局自动化典型接线“2-1”单环网原则分为变电站出线开关、主干线、分支线及用户专线共四级，全部设备采用二次模拟终端实现，配置一次模拟屏，直观显示系统中工作。包含2台开关电源模拟箱、10台开关模拟箱、不锈钢安装支架及一次智能模拟图板。开关模拟箱的大小、安装元件与全绝缘断路器柜自动化成套设备断路器间隔仪表室面板基本一致，故障控制终端安装在该模拟箱面板上。其中变电站出线开关模拟箱还可模拟变电站的供电电源，给整个系统提供直流电压、交流电压及交流电流等，通信管理单元（2台）安装在该模拟箱面板上。

一共需要12台模拟箱来实现我局“2-1”单环网典型接线的模拟自动化运行方式。所有12台模拟箱分为两层安装在不锈钢支架上，箱体与箱体之间的接线通过接插件方式联接，安装及拆卸非常方便。

不锈钢支架上安装智能一次模拟图板，一次图板上的开关状态安装有LED条形灯，条形灯与实际开关联动，开关合上时显示为红色合闸条，开关分开时显示为绿色分闸条。

图1方案二系统安装效果图例

3.4.系统功能

（1）可模拟变电站及配网线路的倒闸操作。

（2）可模拟任何一段主干线、分支线、及用户电房等发生相间短路及单相接地故障。

（3）可模拟负荷开关、断路器。

（4）变电站出线开关模拟箱上安装有通信管理单元，每台通信管理单元分别与六台模拟箱上的配电自动化终端通信，采集终端上的三遥及保护动作数据，并按照定义的远动点表通过以太网将三遥数据送至调度主站。模拟系统旁边安装一台55寸液晶触摸屏电脑，实现调度自动化主站系统的功能，方便运行人员对主站系统显示的信息进行了解与培训。

3.5、优缺点分析

3.5.1优点

（1）与现场实际自动化运行一致，采用同类型设备动作及数据均相同；

（2）动作数据通过接入智能一次模拟图板，运行中的数据和开关的各种动作现场直观显示，无需光纤接入调度主站，造价低；

3.5.2缺点

调度主站只作为监控数据，不能进行遥控培训。

4　结论

综合比较两种方案，结合目前配电自动化培训系统建设标准尚不明确，从投资小、易于扩展的角度考虑，模式二是地市供电局首选的建设方案。

参考文献

[1]林功平. 配电网馈线自动化解决方案技术策略[J] . 电力系统自动化, 2001, 25 (7)。

[2]罗 兴，周冬旭.提升配电自动化实用化管理的措施与建议[J].电力安全技术，2015,17（8）。

[3]赵 亮.配电自动化培训模拟系统的可行性研究[J].数字通信世界，2018年第3期。

[4]高洪雨1,2，陈 青1，徐丙垠等。一种馈线自动化仿真培训系统[J].电力系统保护与控制，2016,44（10）。

作者信息：

李春亮（1980-），男，山东人，高级工程师，硕士研究生，从事安全生产管理工作。

欧阳庭（1989-），男，广东汕头人，工程硕士，工程师，从事人力资源管理工作。

林凯城（1992-），男，广东揭阳人，本科，从事电力系统工程设计工作。

肖建华（1979-）男，江西吉安人，硕士研究生，从事电力系统电网规划工作。

注：广东电网有限责任公司揭阳供电局职创项目“一种实用化多功能配电自动化培训系统设计方案”资助。