论文部分内容阅读
摘 要：配电自动化建设是提高配网技术水平和供电可靠性管理水平的一项重要举措。中山东升分局将在现有实用型“二自”配电自动化建设模式（非核心城区电缆网故障自动化定位+架空线就地馈线自动化）的基础上，以就地控制型馈线自动化模式为主，逐步实现“主干层故障自动隔离+分支层故障自动化定位”的新“二自”模式。架空线路继续沿用现有就地控制“电压-时间逻辑”建设模式，电缆线路则采用“主干层故障自动隔离+分支层故障自动化定位”建设模式。本文对“二自”提升模式的发展现状做了相关介绍，重点探讨了如何实现“二自”提升模式等方面内容。
关键词：配电自动化 二自 提升模式
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0084-02
据统计，中山市东升镇辖内10kV线路总长529.89km，其中10kV架空线长199.31km，10kV电缆长330.58km。东升镇10kV柜线77条，其中72条已形成环网供电，公用线路环网率为93.51%，公用线路主要分类如下。
（1）全线电缆线路28条，占公用线路36.36%。
（2）架空线路22条，占公用线路28.57%。
（3）混合线路27条，占公用线路35.06%。
目前，中山东升镇线路10kV（公网）配网线路配电自动化覆盖率达93.51%。
1 馈线自动化和故障定位原理
1.1 原理
馈线自动化系统是在10kV线路上实现配电网运行监视和10kV线路上故障区段自动隔离的自动化系统，故障定位系统是通过故障指示器实现故障区段自动定位的自动化系统。10kV线路馈线自动化和故障定位“二遥”综合系统是指在配网10kV线路的运行管理中将两种系统的功能结合起来，实现故障自动定位隔离，同时具备遥测遥信功能的配网自动化系统。
1.2 故障定位系统
故障定位系统是由光纤型故障指示器和通讯单元组成的一个二遥自动化系统。通过故障指示器检测探头检测电缆线路的负荷电流以及故障电流，判断线路短路故障，由专用检测探头检测接地零序故障电流，并通过光纤将故障信息发送到外接显示单元，实现就地故障指示。同时测量探头又通过另一根光纤将正常的负荷电流值以及故障信息发送到远传终端上的ODU（光学数据单元），再与通信模块连接，数据定时刷新，并上传数据到主站，从而实现故障定位与电流采集的功能。
2 配电自动化典型改造方案
10kV架空线路主干线节点按照实现馈线自动化功能改造。10kV电缆线路主干层开关柜和环网柜根据运行的年限，参考笔者所在分局一次设备改造规划原则，可采用“层级优化”模式进行电缆网馈线自动化的改造。
2.1 “层级优化”模式改造方案
采用“层级优化”模式进行改造的自动化成套开关柜典型接线采用新增4单元结构，2进2出，将原开关柜母线延伸，新增自动化成套开关柜采用电压时间型FA功能，根据需要配置PT间隔，将原开关柜进、出线电缆改接至新增设的开关柜中，从新增开关柜中馈出线路至原有开关柜进线柜供电。
其改造方案以东升永生线、同茂线环网线路为例，东升站10kV永生线与坦背站10kV同茂线为架空-电缆混合线路，已组成环网，其中10kV同茂线共有振鸿公用电缆分接箱等3个主干节点。上述线路电网结构较为清晰，区域内有一定数量开关房/主干配，可考虑选取一定数量主干节点进行电缆网馈线自动化试点改造。选择环网组负荷及转供情况：东升站10kV永生线2014年最大运行电流为140A，负荷率为30.97%；坦背站10kV同茂线2014年最大运行电流为175A，负荷率为38.72%，本环网组转供情况为100%。以上环网组主干线型号架空线路为LJ-240，电缆线路为YJV22-3×300。本工程选取10kV同茂线振鸿公用电缆分接箱等3个主干节点进行电缆网馈线自动化试点改造，共计安装带自动化功能户外开关箱3台，敷设高压交联电缆YJV22-3×300/75m。
2.2 10kV配网线路自动转供电改造
2.2.1 具备改造条件配网线路概况
对中山东升镇电网具备改造成可自动转供电线路的梳理、筛选，满足如下两个条件：（1）两条线路形成手拉手环网结构。（2）满足线路转供不过载。通过筛选，共有34条线路（17组），经自动化改造后适合推广自动转供电运行模式，占所有10kV线路比例为44.2%，架空+混合数量为23组，电缆数量为11组，合计34组。
2.2.2 改造情况分析
根据电网运行设备的现状，改造建议按照先易后难、分期分批实施的原则开展。2016年进行17组配网线路自动转供电改造，投资820万元；2017进行17条全电缆线路、4条混合线路、22条架空线路配电自动化升级改造，投资1422.4万元。
经过几年改造后，东升公用中压配电网主干层将实现公网通讯方式的馈线自动化，实现“二遥”功能；支环（或分支层）开关采用故障自动定位模式，实现“二遥”功能。
3 配电自动化提升方案实施后的效益体现
3.1 提高供电可靠性
故障定位和隔离可以对配电网运行状态实时监控。当配电网线路故障时，它能及时发现配电网故障并准确定位，迅速隔离故障，恢复非故障段的正常供电，缩短了线路转供电时间。
“两自”提升后，投入故障自动隔离后，故障隔离时间由21.6min降至2min，投入故障定位后故障隔離时间由56.3 min降至21.6min。系统可帮助运行人员快速查找故障点，缩短故障隔离时间，有力地支持了配网快速复电工作。
中山东升分局2014年1～12月故障隔离7次、故障定位3次，自动化系统投入前影响1633时户数，馈线自动化及故障定位终端投运后，系统隔离和定位10kV线路跳闸接地故障10宗，减少停电时户数904时户，供电量增加了105156kWh。
3.2 提高配电网运行维护效率
配电自动化的实施不仅缩短了故障停电时间，还节省了人力。未应用馈线自动化前，中山东升供电分局线路故障平均查找和隔离时间为3.3h，实现自动隔离和定位后，故障的平均隔离时间为2min。按每条故障线路平均安排6人处理的话，使用系统后节省的查找时间为3h，即节省18工时。以2014年为例，共跳闸10条次，年节约18×10=180工时。同时，配网自动化的实施也可减少现场开关操作人员。
3.3 提高社会经济效益
通过配电自动化提升方案改造的建设，将有效地提高供电可靠性，有力地保障和促进当地经济的发展，主动承担电网企业的社会责任。配网自动化系统的信息集成和共享，提高了客户服务工作效率，提高了社会服务满意度，提升了电网企业形象。
4 结语
综上所述，随着配网自动化技术的不断发展，配电自动化实用化提升方案将得到有效的实施应用，其故障处理能力也十分便捷与迅速，其运行实施后的综合效益也将十分明显。在智能电网技术的发展道路上，配电自动化系统还有很多问题需要解决，例如如何更经济地实现“四遥”功能，实现智能电网，因此，规划和发展智能配电网技术将是中山配网自动化的下一个建设目标。
参考文献
[1] Q/CSG 10012-2005，中国南方电网城市配电网技术导则[S].北京：中国水利水电出版社，2006.
[2] 王益民.实用型配电自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3] 黄汉棠.地区配电自动化最佳实践模式[M].北京：中国电力出版社，2011.
[4] 广东电网公司配网自动建设工作要求[Z].广东电网公司，2012.
关键词：配电自动化 二自 提升模式
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）08（b）-0084-02
据统计，中山市东升镇辖内10kV线路总长529.89km，其中10kV架空线长199.31km，10kV电缆长330.58km。东升镇10kV柜线77条，其中72条已形成环网供电，公用线路环网率为93.51%，公用线路主要分类如下。
（1）全线电缆线路28条，占公用线路36.36%。
（2）架空线路22条，占公用线路28.57%。
（3）混合线路27条，占公用线路35.06%。
目前，中山东升镇线路10kV（公网）配网线路配电自动化覆盖率达93.51%。
1 馈线自动化和故障定位原理
1.1 原理
馈线自动化系统是在10kV线路上实现配电网运行监视和10kV线路上故障区段自动隔离的自动化系统，故障定位系统是通过故障指示器实现故障区段自动定位的自动化系统。10kV线路馈线自动化和故障定位“二遥”综合系统是指在配网10kV线路的运行管理中将两种系统的功能结合起来，实现故障自动定位隔离，同时具备遥测遥信功能的配网自动化系统。
1.2 故障定位系统
故障定位系统是由光纤型故障指示器和通讯单元组成的一个二遥自动化系统。通过故障指示器检测探头检测电缆线路的负荷电流以及故障电流，判断线路短路故障，由专用检测探头检测接地零序故障电流，并通过光纤将故障信息发送到外接显示单元，实现就地故障指示。同时测量探头又通过另一根光纤将正常的负荷电流值以及故障信息发送到远传终端上的ODU（光学数据单元），再与通信模块连接，数据定时刷新，并上传数据到主站，从而实现故障定位与电流采集的功能。
2 配电自动化典型改造方案
10kV架空线路主干线节点按照实现馈线自动化功能改造。10kV电缆线路主干层开关柜和环网柜根据运行的年限，参考笔者所在分局一次设备改造规划原则，可采用“层级优化”模式进行电缆网馈线自动化的改造。
2.1 “层级优化”模式改造方案
采用“层级优化”模式进行改造的自动化成套开关柜典型接线采用新增4单元结构，2进2出，将原开关柜母线延伸，新增自动化成套开关柜采用电压时间型FA功能，根据需要配置PT间隔，将原开关柜进、出线电缆改接至新增设的开关柜中，从新增开关柜中馈出线路至原有开关柜进线柜供电。
其改造方案以东升永生线、同茂线环网线路为例，东升站10kV永生线与坦背站10kV同茂线为架空-电缆混合线路，已组成环网，其中10kV同茂线共有振鸿公用电缆分接箱等3个主干节点。上述线路电网结构较为清晰，区域内有一定数量开关房/主干配，可考虑选取一定数量主干节点进行电缆网馈线自动化试点改造。选择环网组负荷及转供情况：东升站10kV永生线2014年最大运行电流为140A，负荷率为30.97%；坦背站10kV同茂线2014年最大运行电流为175A，负荷率为38.72%，本环网组转供情况为100%。以上环网组主干线型号架空线路为LJ-240，电缆线路为YJV22-3×300。本工程选取10kV同茂线振鸿公用电缆分接箱等3个主干节点进行电缆网馈线自动化试点改造，共计安装带自动化功能户外开关箱3台，敷设高压交联电缆YJV22-3×300/75m。
2.2 10kV配网线路自动转供电改造
2.2.1 具备改造条件配网线路概况
对中山东升镇电网具备改造成可自动转供电线路的梳理、筛选，满足如下两个条件：（1）两条线路形成手拉手环网结构。（2）满足线路转供不过载。通过筛选，共有34条线路（17组），经自动化改造后适合推广自动转供电运行模式，占所有10kV线路比例为44.2%，架空+混合数量为23组，电缆数量为11组，合计34组。
2.2.2 改造情况分析
根据电网运行设备的现状，改造建议按照先易后难、分期分批实施的原则开展。2016年进行17组配网线路自动转供电改造，投资820万元；2017进行17条全电缆线路、4条混合线路、22条架空线路配电自动化升级改造，投资1422.4万元。
经过几年改造后，东升公用中压配电网主干层将实现公网通讯方式的馈线自动化，实现“二遥”功能；支环（或分支层）开关采用故障自动定位模式，实现“二遥”功能。
3 配电自动化提升方案实施后的效益体现
3.1 提高供电可靠性
故障定位和隔离可以对配电网运行状态实时监控。当配电网线路故障时，它能及时发现配电网故障并准确定位，迅速隔离故障，恢复非故障段的正常供电，缩短了线路转供电时间。
“两自”提升后，投入故障自动隔离后，故障隔离时间由21.6min降至2min，投入故障定位后故障隔離时间由56.3 min降至21.6min。系统可帮助运行人员快速查找故障点，缩短故障隔离时间，有力地支持了配网快速复电工作。
中山东升分局2014年1～12月故障隔离7次、故障定位3次，自动化系统投入前影响1633时户数，馈线自动化及故障定位终端投运后，系统隔离和定位10kV线路跳闸接地故障10宗，减少停电时户数904时户，供电量增加了105156kWh。
3.2 提高配电网运行维护效率
配电自动化的实施不仅缩短了故障停电时间，还节省了人力。未应用馈线自动化前，中山东升供电分局线路故障平均查找和隔离时间为3.3h，实现自动隔离和定位后，故障的平均隔离时间为2min。按每条故障线路平均安排6人处理的话，使用系统后节省的查找时间为3h，即节省18工时。以2014年为例，共跳闸10条次，年节约18×10=180工时。同时，配网自动化的实施也可减少现场开关操作人员。
3.3 提高社会经济效益
通过配电自动化提升方案改造的建设，将有效地提高供电可靠性，有力地保障和促进当地经济的发展，主动承担电网企业的社会责任。配网自动化系统的信息集成和共享，提高了客户服务工作效率，提高了社会服务满意度，提升了电网企业形象。
4 结语
综上所述，随着配网自动化技术的不断发展，配电自动化实用化提升方案将得到有效的实施应用，其故障处理能力也十分便捷与迅速，其运行实施后的综合效益也将十分明显。在智能电网技术的发展道路上，配电自动化系统还有很多问题需要解决，例如如何更经济地实现“四遥”功能，实现智能电网，因此，规划和发展智能配电网技术将是中山配网自动化的下一个建设目标。
参考文献
[1] Q/CSG 10012-2005，中国南方电网城市配电网技术导则[S].北京：中国水利水电出版社，2006.
[2] 王益民.实用型配电自动化技术[M].北京：中国电力出版社，2008.
[3] 黄汉棠.地区配电自动化最佳实践模式[M].北京：中国电力出版社，2011.
[4] 广东电网公司配网自动建设工作要求[Z].广东电网公司，2012.