电网配电自动化系统

电网配电自动化系统改造技术经济管理分析引言随着社会经济的快速发展以及人民生活水平的逐步提高，对电网安全稳定运行、电能质量及供电优质服务工作的要求越来越高。

作为完成电力输送和分配的最后一个步骤，配电网的自动化水平越高，电能质量、供电可靠性以及电网运行的效率也就越高。

作为实现这一目标的重要手段，配电自动化日益受到广泛重视与认可。

2010年，国家电网公司提出了要建设坚强智能电网，其战略发展目标是：要以特高压电网为骨干网架，要实现各级电网协调发展，通信、信息和控制技术必须要先进，要具备信息化、自动化、互动化的特征，要做到自主创新、国际领先。

配电网自动化建设的核心是配电自动化系统，基础是一次网架和设备，将多种通信方式综合运用，使控制和检测配电系统得以实现，此外，通过集成有关应用系统的信息，使科学管理配电系统得以实现。

控制和监视配电网的自动化系统就是配电自动化系统，其组成部分包括通信通道以及配电主站、子站和终端等，其功能包括馈线自动化、分析应用电网、SCADA以及互联有关应用系统等。

配电自动化的实施可有效改善供电质量，提高供电可靠率，并通过与用户建立更密切的联系，提高配电网调度、生产、运行的管理水平，从而为供电企业带来显著的经济和社会效益。

配电自动化建设是一个技术含量高、涉及专业广、标准规范不齐全的系统工程，需要一系列的技术和管理手段做保障。

本文从项目管理的角度论述如何保证项目建设的质量。

项目的前期准备工作做得是否充分，对项目最终的建设质量来说至关重要。

而可行性研究开展的是否深入，由直接影响到项目前期工作的质量。

具体到配电自动化系统升级改造来说，至关重要的环节就是要在项目前期做好可行性研究。

目前，电力系统在配电自动化系统升级改造过程中，存在的最突出的问题就是可行性研究工作做得不够规范，研究的不够深也不够透，这就不可避免的使一些问题在项目建设完成后遗留了下来，不利于系统的使用和维护。

如果投入运行的是带有问题的系统，就必然会造成人力、物力、财力的巨大浪费和时间的延误。

为避免这种现象出现，就要下大力气把项目前期做好，将可行性研究报告做的更加深入、透彻和详细。

1、电网配电自动化系统改造可行性研究架构针对不同的行业和具体的项目，其可行性研究框架也应该有所区别。

配电自动化系统改造项目与一般的投资项目差异较大，因此，为其设定的可行性研究框架也较为独特。

1.1一般投资项目的可行性研究架构针对一般性投资项目，其可行性研究的基本内容应该包括：项目实施的原因、项目所提供的产品或服务的市场需求情况、项目选址、项目规模、项目所需资源的供应情况、项目筹资和融资的具体方式、项目的赢利情况、项目使用的技术的先进性和可靠性、项目可能面临的风险状况等。

项目从立项、建设直至生产经营的全过程，形成了一个圈状结构，在项目的可行性研究的过程中要对圈中内容逐一分析。

项目的性质和具体需求因项目所属的行业以及项目本身在行业中所属层面的不同而存在不同，进而产生了各式各样的项目可行性研究架构。

下图为一般投资项目的可行性研究架构示意图：在项目可行性研究的过程中，要逐一分析上图中的内容，从而对项目做出最终评价，对项目是否可行进行明确并提出相关建议，后续工作都要以此为依据开展。

1.2配电自动化系统改造项目的特点作为电网监控的应用系统，配电自动化系统改造项目不存在一般投资项目中的市场因素，所以也就没必要进行市场预测。

配电自动化系统改造项目竣工后，将有专门的调度自动化机房安装配电主站。

作为调度大楼的一个功能区，调度自动化机房的建设工作将会随着调度大楼的竣工同时完工。

终端安装在现有的一次设备旁，因此，无需再考虑配电自动化系统改造项目的选址问题，这就使得公共辅助工程在该项目中也不存在。

此外，自动化系统在调度大楼的调度自动化机房中运行，不会影响到周围的环境，所以，环境影响评价、劳动安全卫生与消防这两个环节也可在对配电自动化系统改造项目的可行性研究中省去。

对电网运行来说，配电自动化系统起着至关重要的作用，所以，对该系统进行改造是工作的需要，不存在要不要投资的疑问。

配电自动化系统改造是为了满足建设智能电网的需要，按照国家电网公司统一要求和部署而建设的。

十几年前就开始有城市对实施了配电自动化系统项目。

随着技术的发展和长期探索，积累了宝贵经验和教训。

国家电网公司经过了长期试验和论证后做出的战略决策，因此在对配电自动化系统改造项目的可行性研究中不必进行投资分析。

企业的项目管理人员、配电自动化系统的实际应用人员、维护人员等均是配电自动化系统改造项目的具体实施人员。

尽管他们已经非常熟悉现有的自动化系统的功能、技术、工艺以及相关的规范标准等，但作为如此庞大的系统工程，对现有的人力资源还是一大考验。

因此，人力资源虽不是可行性研究的重点，但是需要对各专业已有的人员进行合理管理、组织、和培训。

对本地电网的运行是否有利，是实施配电自动化系统改造项目的基本原则。

从电网运行实际需求的角度出发思考问题，首先对系统的安全性和可靠性、系统功能的实用性和完善程度、所采用技术的成熟度及可靠性等做重点思考，然后再进一步考虑系统操作是否符合人性化要求，对系统的维护是否便利，是否采用更加先进的技术等。

作为电网企业生产运行的工具，配电自动化系统改造项目所要实现的效益就是电网的安全、稳定和经济运行。

配电自动化与一般投资项目相比所不同的是社会效益更为重要。

对于一般投资项目来讲，要将环境、融资方式等因素考虑在内，对其的产品或服务做出市场预测，尤其是对项目的投入产出比、赢利水平等进行分析，从而明确对该项目投资值得与否。

而上述这些因素在配电自动化系统改造项目中则不需要考虑，因此，该项目的可行性研究框架也较为独特。

项目产品的市场需求情况、项目的融资和赢利水平等在配电自动化系统改造项目中是无需考虑的，所以，该项目不属于风险投资项目。

其所面临的风险主要在于项目实施的工期和质量等，具体来讲，系统预先设置的目标可能会因所应用的技术不够成熟而无法实现，进而造成系统的生命期比预计缩短，出现投资浪费现象。

项目可行性研究的重点由项目本身的特点所决定。

建成何种项目、项目所需资源的供应情况、可能遇到的风险、项目中所使用的技术的可靠与否、先进与否等方面内容，均是对配电自动化系统改造项目进行可行性研究的需要解决的几个主要问题，也就是要对系统改造项目实施的可行性和必要性做出说明。

2、配电自动化技术方案确定本项目的总体目标是通过实施配电自动化试点工程，在试点区域内建成对全省配电自动化建设具有示范意义的、以配电调度和配电网生产指挥为应用主体的集成型配电自动化系统，建立完善的配电通信网络，实现对配电一次设备的远方监控及配电SCADA功能；实现配电网信息的整合与共享；实现馈线自动化；结合智能用电小区项目，建设着眼于用户互动化的智能型通信系统与信息平台；分步骤建设坚强智能配电网络，最终实现信息化、自动化、互动化。

项目建设完毕，达到扩大供电能力，提高供电可靠性，提升服务质量，为企业创造良好经济效益与社会效益的目的。

试点区域配电自动化建设取得经验后，逐步推广至全市区范围。

“十二五”期间完成一环内配电自动化建设，城市中心区配电自动化覆盖率达到100%，全市配电自动化覆盖率达到40%。

2020年完成覆盖整个城区的配电自动化建设。

2.1配电一次网架线路改造方案（1）现状网架应以目标网架为目的，在插入新电源点和负荷发展时，网架不发生大规模变动。

（2）试点区域主干道路架空线路将结合城市道路改造逐步改为电缆供电。

（3）主网架结构清晰可靠，主干线路采用统一的标准进行建设、改造，线路间负荷转供灵活,正常供电方式下能够满足N-1准则。

架空线路按照电网改造原则，将不满足供电可靠性要求的单辐射、单联络线路逐步改造为结构简单、适度联络的线路。

电缆网络中单射线路逐步建成单环联络接线方式。

电缆双放射线路有计划的逐步向双环网过渡。

2.2配电设备设施改造方案（1）一次设备的改造应立足于设备本身的现状及配电自动化的需要，原则上不进行大规模的一次设备改造；（2）一次设备改造根据设备现状，实现主干线设备具备“三遥”功能，分支线设备实现“二遥”功能，具体原则如下：主干架空线路柱上开关应能达到“三遥”功能；分支线路柱上开关实现“二遥”功能。

电缆主干线路开闭站、环网柜实现“三遥”功能，电缆分支线路开闭站、环网柜实现“二遥”，架空线路开闭站、环网柜以实现“二遥”为主。

对主干线路GG-1A型开关柜，由于运行时间较长，设备老化情况比较严重，需要进行整体更换改造、改造后实现“三遥”功能；分支线路GG-1A柜型通过加装电源PT和计量CT等，实现“二遥”功能。

RM6、SMR6型充气式环网柜，现场进行设备改造困难，采用整体更换方式，返厂改造后作为轮换备用。

以断路器为主的开闭站、环网柜，将原电磁型保护装置改造为保护与测控合一的综合自动化装置。

通过改造测控单元门板的方式，提高改造速度。

对于以负荷开关为主的配电室、环网柜，通过加装电动机构，安装外辅CT，实现配电自动化功能。

对于主干线上开闭站、环网进线开关为负荷开关、刀闸的，本次统一改造为断路器单元。

配电室、箱变变压器以目前自动化功能为基础,满足一遥要求。

（3）终端电源引入的基本原则具备条件的环网及开闭站，应加装电源PT，为DTU、测控装置和开关电动操作机构提供电源。

PT电源单元中加装以超级电容为核心元件的直流电源单元，保证交流站用电电源失去后，不影响DTU、通信单元和开关电动操作机构等装置的正常工作；户外环网及开闭站也可从邻近的配变引入站用电电源。

（4）箱变以及配电室内开关通过用电信息采集系统实现一遥功能。

2.3配电自动化主站建设方案配电自动化主站是配电自动化系统的一个重要组成部分，因此，在其建设前，必须进行充分调研分析，充分估计到项目建设规模、改造范围和实施周期等因素的影响。

本次建设方案中，主站采用的模型是基于IEC61970/61968CIM的信息交互平台，应用的技术也比较成熟，包括网络技术、数据库中间件等。

主站与其他系统完成信息交互依赖信息交互总线，接口标准遵循IEC61968-1中信息交换模型（IEM），同时考虑安全性、可用性、可靠性、经济性等因素，建设的基本原则如下：（1）主站的硬件采用国际上通用的、标准的、先进的和适合自身系统的设备，同时可以满足部件更换或扩展以使设备性能提升的要求。

（2）主站的软件系统采用模块化设计，具有灵活的扩展性。

除了满足配网SCADA和与上级调度自动化系统进行数据交互的基本功能之外，还需根据配电自动化主站实际需求、相关信息管理系统的应用需求和配电自动化研究开发的需求，在具备数据条件的情况下进行应用软件功能扩展。

（3）系统具有开放性和先进性，操作系统平台采用Unix操作系统；数据库系统选用支持标准SQL的大型商用数据库ORACLE，支持结构化查询语言SQL及ODBC接口。