智能配电网专项规划

智能配电网专项规划

配电自动化规划

概述

随着我国社会经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，用户对供电可靠性和供电质量的要求也不断提高。供电企业通过配电自动化系统建设，可以减少停电范围，缩短停电时间，改进供电质量，提高供电可靠性，提高供电能力，降低配电网损。配电自动化系统是配网调度人员实施配电网监控、事故处理、可靠性分析、运行统计和业务培训的有效工具和重要手段，配电自动化系统的实施可以进一步提高配电网运行管理水平，减轻运行人员的劳动强度，提高劳动生产率，最终达到提高供电企业经济效益和社会效益的目的。

随着通讯技术、信息技术和自动化技术的发展，配电自动化系统日益成熟，通过对十多年国内外配电自动化建设经验教训的总结，供电企业对配电自动化建设有了更深刻的认识，并归纳出了五种建设模式：简易型、实用型、标准型、集成型、智能型，国家电网和南方电网公司近年来分别推出了一系列的配电自动化相关标准和规范，IEC 61970/61968等国际标准在我国的应用也逐步深入。2009年开始国内在智能电网发展趋势的推动下又开展了新一轮的配电自动化系统试点，并已取得了初步成效。

目前国内的县级电网都属于配电网范畴，县级供电企业一般承担了110kV /35kV高压配电网的调度管理，同时承担城镇10kV中压配电网的运行管理。县级中压配电网特点：城镇人口密集负荷高的区域以环型供电方式为主，城郊和乡村采用辐射型供电方式为主，馈线自动化实现的方式可以综合电流型和电压型两种模式。

基本思路

配电自动化方案制定的基本思路：

（1）配电自动化系统设计应在电网规划的基础上，根据当地的实际供电条件、供电水平、电网结构和用户性质，因地制宜的选择方案及设备类型。

（2）重要用户多，负荷密度高，线路走廊资源紧张，用户对供电可靠性较

为敏感的区域是首期实施自动化的区域。在实施前必须经过电网改造，使供电半径趋于合理，网架和设备得到加强。

（3）负荷密度小，虽经改造但网架结构薄弱，线路间不具备互连但具有发展潜力的区域，应按自动化目标规划，视条件分步实施。

（4）配电自动化系统的建设必须首先满足配电自动化基本功能，在条件具备时可以考虑扩展管理功能。

（5）配电自动化通讯建设应与调度自动化通讯、集中抄表系统通讯等结合起来，并考虑今后的发展留有裕量。

（6）主站系统设计应遵循各项国家和行业标准，具有安全性、可靠性、实用性、扩展性、开放性、容错性，满足电力系统实时性的要求，具有较高的性能价格比。

配电自动化现状

通讯网以县调为中心，光纤网络辐射10个供电所8个变电站。结合原有载波通讯实现我旗范围内的自有5座变电站及代管3座变电站的所有通讯，实现了以太网、调度电话、MIS系统等模块的通讯。

电力通信光网络基本建成，以155M为主。

主要传输网：电力公司的传输设备以华为为主，其中调度大楼现有3台华为PCM，2台华为光设备。110kV变有载波通讯。

通信存在的问题

（1）新建城关站建成后，以太网接口与光口板不足，需要增加汇聚以太网板及光口板。

（2） 110kV变与县调度无光设备，已载波设备为主。

配电自动化系统应用现状

电力公司配网调度自动化基础薄弱，目前尚无配电自动化主站系统和子站系统。配电网中环网柜、分支箱，落地式开关大多数没有预留自动化接口，环网柜中不具备有CT、PT、及电动操作机构。

目前已计划于2011年对1回线路进行配电自动化改造。方案设计中将对大用户区域内1回出线实现馈线自动化功能。

电力公司目前与配网相关的应用系统有营销管理系统，GIS系统。

配电自动化规划方案

在分析配电网现状及其他城市配电自动化建设经验的基础上，制定了统一规划、分步实施、稳扎稳打的建设思路。首先建立坚强的10kV配电网络和具备自动化功能的一次设备；其次建设配电监控管理小系统，借助配电监控小系统的管理，完善网络的基本图形、建立数据资料库，提高电力公司配电生产管理的效率和水平。

馈线自动化和小系统组合的方式具体包含以下两方面内容:

（1）建设以电压型为基础的馈线自动化系统，利用RTU自身所具有的智能化检测功能，与开关设备配合，共同完成故障区段的隔离、非故障区段的恢复供电。并且利用站内故障区段指示设备，通过计算站内断路器合分闸时间，判断出故障区段并通知运行人员检修。这一阶段的特点是：无需通信系统，利用杆上设备自身智能化功能就能够独立完成架空系统配电自动化的基本功能。这一阶段的完成，可减少停电区间，缩短停电时间，提高供电可靠性，实现了馈线自动化的基本功能。

（2）在实现馈线自动化的基础上，同时建设简易实用的配电监控管理主站小

系统，实现对馈电线路自动化开关的遥信、遥测、遥控功能，达到提高管理水平、为用户提供完善的服务、降低运行费用和运行人员劳动强度的目标

配电自动化一次设备和终端配置方案

主干线路推荐具备就地故障隔离功能以VSP5开关及配套设备构成的电压—时间型配电自动化成套设备，支线线路推荐采用具备自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障的用户分界负荷开关及配套的控制器。

主干线路上的设备具备利用设备本身的智能功能来实现自动隔离故障区段、非故障区段自动恢复供电的馈线自动化功能，通过在主线路采用VSP5开关设备进行合理分段后，设备可以自动实现线路故障的隔离和非故障区段的供电恢复，快速实现减少停电区间、缩短停电时间的要求，提高区域供电可靠性；支线线路上的设备可以自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，可以有效地减少支线线路及用户设备故障引起主干线路上的停电，从而大大提高供电系统供电的可靠性。

设备基本构成和技术参数

本方案采用的配电自动化设备由以下设备构成：

真空自动配电开关：FZW28-12/630（VSP5）；

电源变压器： SPS2-10/220

一体化遥控终端： D23PD/A

各设备应用于配电自动化的基本特点如下：

真空自动配电开关FZW28-12（VSP5）采用真空灭弧室灭弧、SF6气体外绝缘结构，引出线采用密封电缆头结构，外带连接绝缘导线，具有体积小、免维护、安装方便等优点。开关具有手动、电动两种操作方式。在手动方式下，开关可以由操作人员在现场手动操作实现合、分。在自动方式下，开关在电网来电或RTU 发出合闸命令时，自动合闸；在电网掉电时无压释放，或RTU发出分闸命令时分开；在遇到故障时，RTU自动闭锁，使开关处于分闸状态。

开关内置三相测量CT，变比为600/5A或1A，精度0.5级，可以满足今后升级时计测的需要。

电源变压器SPS2-10/220的主要作用是为开关和控制器提供操作电源和检测信号以及满足将来计测的需要。这种供电方式可以避免户外控制器采用蓄电池作为供电电源所带来的维护和蓄电池性能不稳定的弊端。每组PT包含一个单相PT，安接在电源测。

一体化遥控终端单元RTU 具有智能化故障查寻、就地隔离功能和远方通信功能。RTU产品设计严谨，工业化程度高，结构具有全免维护特点，采用全密封镀金航空接插头，性能优越。

RTU既有远方通信功能又自带就地保护功能，可以实现就地手动操作和远方控制操作。

其就地保护功能包含了时限顺送/逆送功能：时限投入、时限锁定、瞬时加压锁定、两侧电源锁定；设备用于分段点和环网点功能可选功能。

其远方通讯功能可以实现“四遥”：

遥控：开关的“分”、“合”控制；

遥调：X时限设定、模式设定（分段或环网）；

遥信：开关状态、RTU状态、开关两侧电源情况等；