电力智能配网自动化建议方案

电力智能配网自动化建议方案时间：2011-04-29 06:00 编辑：胡明忠智能配电网建网模式相关阅读：PON、WiMAX无线、工业以太网用于优化电力系统配网自动化通信网络量身定制，坚如磐石——中兴智能电网EPON接入解决方案一、配网自动化EPON组网拓扑图EPON 组网拓扑图：EPON 技术和传统有源光网络技术相比最大的特点是：以低成本、高可靠性的无源光分路器替代了光交换、光交叉会聚设备及相关远端机房，大大节省了网络的建设成本和维护成本。

组网方式一：链形保护在组网方案中，光纤链路无论在什么地方发生光缆故障（如图红叉位置），两种方案下，设备均可以按照图中绿色虚线方向发回业务，而不受光缆故障影响。

组网方式二：环形保护在组网方案中，光纤链路无论在什么地方发生光缆故障（如图红叉位置），两种方案下，设备均可以按照图中绿色虚线方向发回业务，而不受光缆故障影响。

二、配网自动化必由之路综述评论“配网自动化”——电力科技发展的必由之路文/天津市海川电力技术有限公司电力节能技术研发中心国民经济的迅猛发展和人民生活水平的日益提高，对电力的需求量愈来愈大，催动了电力工业迅速发展。

随着发电和用电规模的不断扩大，用电要求越来越高，当前，我国的电力系统已进入了一个大机组、大电网和超高压时代，电网结构日趋复杂化。

这对电网调度、配网管理等提出了新的要求。

配电网的智能化已经是供电企业必要的选择。

近年来，在世界范围内兴起的智能电网是指用先进的通信、信息、网络、传感器、分布式电源、分布式计算技术等一切可以应用的先进技术和传统的电网技术相结合，使电网具有一种思维、分析、判断、决策、控制的功能，无论在什么情形下，电网都能自动快速准确地进行自控，因而电网就能更安全、稳定、高质、高效，更人性化地运行，这就是智能电网，也称为绿色电网。

智能电网涵盖电网的发、输、变、配、用电各个环节。

智能配网是智能电网的重要组成部分，其范围包括以10KV（20KV）馈线自动化为主，覆盖了400V低压配电台区自动化，能够监控、协调、管理配网各环节设备优化控制。

目标是提高供电可靠性、改善电能质量和提高配网的运行管理效率，实现配网的优化和经济运行。

当前，电力公司面对与日俱增的市场竞争，为了确保自己的客户群体，必须有自己独特的优势和良好的运营情况，而这其中重要的一环就是智能配网改造。

众多的电力公司认识到配网自动化的重要性，并且已开始着手实施相关方案。

如何做到在智能配网改造中既节约成本，又充分发挥原有设备的资源，避免对原有配电站“推倒重来”成为一个主要课题。

综观电力配网自动化的各种设计思路可以看出，首要的问题应该是“鉴别故障、隔离故障、非故障部分恢复供电”。

天津海川电力技术有限公司开发的配网自动化和智能隔离故障系统优于同类其他系统，解决了以上难题。

配网自动化和智能隔离故障系统的建立一、回避专业讯道提起供电网的自动化，人们自然想到这样一种情景，将各地各种信息拿回来，经过后台计算机处理，得出结论，然后再下行交给执行机构去执行。

500KV、220KV、35KV电压搞的网络自动化基本上就是这种模式。

将线路的各种信息传回来以后，经过计算机处理，该掉哪个开关掉哪个，该合哪个开关合哪个，再加上一些计算、制图和其它的软件，又可以做更多的管理工作(诸如运行方式、线损、抄表、电费、统计资产等等)，是人们通常对配网自动化的良好印象。

然而10KV配网的控制点和高压网的控制点相比较，其数量相差是极大的。

例如，一个500KV变电站如果有n条(5-10)220KV线路，每条线路供m个(4-6)220KV变电站，也就是一个500KV变电站供220KV变电站的数目为：A=nm(个)同理，一个500KV变电站供35KV变电站：B=(nm)2(个)同理，一个500KV变电站供10KV变电站：C=(nm)3(个)由上可知，不计n、m本身随电压降低而变得更大的因素以外，变电站供下一级电压的供电点的数量，是随着电压的降低而成幂指数函数上升的。

它不是线性增长，不是平方增长，而是三次方的增长。

这明显提醒我们，用同样一种方法改造电网，高压网能接受的投资，10KV电网就不一定行得通。

以某市电网为例，500KV站数是以个位数计算（4个），220KV站数是以十位数计算（30几个），35KV是以百位数计算（300多个）。

10KV站数则以越过千位数以万位数计算（3万多个）。

至此，配网比其他高压网设备数量的异常增大，已是铁的不争的事实，要降低配网自动化的造价（单价）就要解除讯道这个障碍。

在配网自动化改造中讯道之所以成为主要问题是因为它占整个自动化投资的很大比例。

国力难以适应，连先进国家的配网目前能做到专业讯道自动化的比例也不高（7%～8%）。

天津电业局准备城网改造计划时就遇到了这个问题，各分公司报的自动化项目计划，结果一个分局报一项试点，总计资金就近50亿元，显然超越了现实。

配网自动化，延用高压网的做法显然不合适。

天津海川电力公司从实际出发，立足配网自动化的实质，不断实践探索，终于得出优化方案。

原电力部、后来的国电行业学会所发纲要、规划、规定或文章也都直接或间接地提到自动化最主要一个目的是把网络的故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电。

但人们往往喜欢接受计算机加讯道比较完善的方式，尤其是那些计算机后台的多彩多姿的信息处理，却忽略了自动化的主要目的的追求。

把配网自动化认知为只搞类似计算、管理等等上层的项目，而把网络故障的鉴别、隔离、非故障部分恢复供电这个主要目的置于自动化的范畴以外显然是错误的。

认识到这一点，天津海川电力技术有限公司逐步形成了以就地控制为主、互联网为辅的配网自动化的方案。

这个方案既满足了及时将故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电这个主要目的，同时，也为丰富的后台软件工作搜集到了充足的数据。

利用专业讯道的配网自动化是功能较全的自动化方案，但是其费用较高，可行性不大。

经过研究，天津海川电力技术有限公司认为，配网自动化只能采取就地逻辑控制为主的，达到把配网故障鉴别、隔离出来，非故障部分恢复供电的目的，同时辅以互联网传输的方法，收集到丰富的计算机后台处理过程中所需要的全部信息，实现配网自动化的主要需求。

这也就是该公司研制利用互联网通信的配网隔离故障系统的出发点和目的。

二、就地逻辑控制为基础并辅以互联网传输把就地逻辑控制与互联网传输这两者结合起来是想开辟配网自动化的另一条路径。

配网自动化，特别是鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电方面，是把配电网的一个鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电的逻辑用在配网开关控制器上，来达到鉴别、隔离故障，非故障部分恢复供电的目的，然后用互联网来传输信息附带一些经过确认的操作。

这样既达到配网自动化的目的，也避免了昂贵的讯道投资。

当然，如果在每条配电线第一个开关装上零序电流互感器，再加上互联网的传输功能，接地故障的鉴别、隔离也能够实现。

智能隔离故障系统和配网结合的硬件部分是隔离故障控制器，是用来实现鉴别、隔离故障、恢复非故障部分供电的装置。

把这样的装置和普通开关结合起来，就叫做隔离故障开关。

然后由互联网收集信息，经过后台一系列处理再下传操作命令，来实现和完善鉴别、隔离故障，恢复非故障部分供电功能的隔离故障开关组成系统，就是该公司的配网隔离故障系统。

就地逻辑控制辅以互联网传输系统就是采用配网隔离故障开关来实现的。

如果一条线共装了四台配网隔离故障开关，一旦线路发生故障，电流大电压低，隔离故障开关0.2秒无选择的掉闸，第一个掉闸的开关后面(负荷侧)直至故障点之间的所有开关均掉闸(分段)，经过2～4秒钟、除临近故障点的开关以外的所有开关均相继合闸，然后，临近故障点的开关合闸，合到故障段则0.1秒立即闭锁掉闸。

紧接着是故障点后的开关闭锁掉闸，最后是联络开关合闸送电。

至此故障段即被鉴别、隔离出来，故障段前后的非故障线路恢复了供电。

如果一开始就是瞬间故障，则开关重合时，故障已消失，则重合成功，全部线路恢复供电。

该系统隔离故障开关采用了九项新技术：功能综合技术、起动技术、与系统保护配合技术、冗余重合技术、合故障闭锁技术、电源技术、复杂网预置技术、自检返回技术、互联网失灵和功能不变技术。

同时，由于互联网的加入，极大地改变了就地控制的功能和面貌，可以将现场设备运行的情况进行实时的搜集和显示，改善隔离故障的功能，扩大了应用范围，和专业通道比较，功能完全一样，只是时间上由毫秒级增大为秒级，对于配网来讲，这种增大一般还是可以接受的。

这样做的结果，投资却降低到令人惊异的程度(1/10-1/6)。

同时，为下一步计算机丰富的后台软件工作的开展奠定了基础。

三、科学决策、建立队伍、合理安排、有序进行1.先堵死后路，再改造旧设备。

人们很容易想到，现有旧设备有多少多少，今年改多少，明年改多少，几年改造完。

而往往忽略了设备的流动性，即年年增长，到头来，会出现越改越多的现象。

要想完成一个大的系统工程，先堵后路再往前走，是个不能忽视的步骤。

配网自动化工程，同样要注意业扩、改造等日常工程，因为它是电网设备增长的主要来源，一定要纳入我们的部署之内。

2.功夫下在平时，做到事半功倍。

配网自动化工程，少不了会集中拿一笔钱，限定一个时间来完成。

这是好事，但匆忙、紧张不是好的工作条件。

我们建议包括业扩在内，类似技术改造、科技项目、大修、更新包括架空改地缆等，始终结合自动化工程去做，只要动设备就要考虑自动化，既改造了电网，又提高了可靠性，同时可以杜绝事故处理过程中的人身伤亡事故。

总之，我们是想：把大事变成一个一个小事去做，把一下拿一大笔钱变成常年拿一小笔一小笔钱，人不紧张，工作细了，财务压力小了，做一件事情短时间内就能见到效果，鼓舞人心，可以叫事半功倍。

我们还可以有更从容的完善时间。

3.必须建立两结合的队伍。

这里所说的两结合是指电力的专业技术人员和计算机专业技术人员之间的结合。

前者要通过认真地分析，给出要解决问题的主旨，给出要解决问题的条件、大致模式和结果。

最好是给出一个较完整的逻辑框图，以便计算机专业技术人员根据不同的特点采用不同的方法编程、制作硬件电路和器件，各自发挥各自的长处。

或者互相充分磋商、渗透、磨合，在配网自动化的进程中，搞出一个完善的整体架构及各个特殊的软件。

这样一个庞大的、细致的、创新的工作没有一个有实力的队伍，是不可想象的。

系统优于同类型产品的特点及主要功能配网自动化和智能隔离故障系统是为解决目前国内配电自动化程度较低的问题而提供一种应用最先进的电子技术和通用分组无线通信业务(GPRS)的配电网智能控制系统，包括现场设备、无线通信和控制中心三部分。

它结构紧凑，功能完备，投资成本低，可靠性高，适用范围广。

一、该系统具有优于同类型产品的以下七大特点：1.型号不分。

统一为一种型号。

无论装在线路首端、中间、支线或联络点的位置上，都是同一种型号，因此互换性强，增减性强；开始是辐射线路，以后发展成手拉手网，甚至多联络的复杂网，均能适应，不存在升级的二次投资问题。