东莞地区中低压配电网自动化建设方案

张延泰

（广东集明电力工程有限公司，广东 东莞 523071）

配电网自动化系统是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理，集配电自动化与配电生产管理为一体的系统。

配电自动化的单项功能很多，各项功能之间相互联系，相互交错，没有十分明确的界限，随着社会对供电可靠性及质量要求提高和技术的发展，配电自动化的功能及具体内容也在不断变化。

建设配电网自动化系统对： 对加大配电网运行监控，收集电网运行数据；快速识别和隔离故障，强化配网故障快速复电工作；加快电网网架结构的优化，提高 10kV线路转供电能力，满足非故障区段转供电的要求，提高供电可靠性等方面意义重大。

通过配配电自动化的建设，可以做到故障快速报告、快速诊断、快速定位、快速隔离、快速修复、快速沟通，全面提升电网运行管理水平，进一步提高客户满意度。

1 东莞配电网的现状及存在的问题

1.1 东莞配电网自动化建设现状

东莞市位于广东省中南部，地处东经113°31′～114°15′北纬 22°39′～23°09′。东西长约 70.45km，南北宽约46.8km，全市陆地面积2500.42km2。

2011年东莞生产总值（GDP）4735.39亿元，东莞市共辖 33个供电分局，供电面积共计2500.42km2。截止 2011底，东莞局共有公用线路3714回，公用线路上具有环网点的回路数为 2273回，环网率为61.20%，自动化覆盖的回路为637回，自动化覆盖率为17.15%；各供电分局的自动化覆盖率参差不齐，其中有2个供电分局的自动化覆盖率为0，有10个镇区的自动化覆盖率为5%以下。根据东莞“十二五”电网规划，2013底自动化覆盖的回路为1353回，自动化覆盖率为36.43%，2015年达到自动化覆盖率100%。到2013年，东莞市主要城市配电网城市供电可靠率控制目标应高于99.945%（对用户平均停电时间不超过4.818h）。

1.2 东莞配电网存在的问题

随着东莞经济的快速增长, 电力需求屡创新高，由于城建与电力缺少统筹规划，造成了电网建设滞后于城市发展速度，使得电网规划及建设越来越不适应城市发展的需求，突出反映在如下几点：

1）现状东莞市部分供电区存在高压电源点不足的问题。电源点建设的相对滞后，造成了 10kV出线间隔紧张、10kV线路供电距离偏长、电压质量下降、供电可靠性降低等一系列问题，制约了负荷的发展，造成电源点“落不下”、新增负荷“供不起”。

2）部分供电区中仍存在线路主干导线截面不满足相关要求。线路线路主干导线截面选择不规范，输电线半径小, 线路长,存在中段线路截面偏小现象，造成供电线路“配不出”。

3）中压线路网架结构不完善，结线方式复杂，环网率低，可转供率低。中压配电网建设中线路联络水平与电网实际运行中负荷转供互带能力不匹配，电网无法抵御事故冲击，使得整个中压配电网在实际运行中“靠不住”。

4）部分供电区中还存在少数线路负载重、主干偏长和配变平均负载重的线路；造成供电质量下降，存在电力故障隐患，不能保证供电网络中的每一段线路、每一个设备都能长期运行在一个最为经济合理的状态下，造成供电线路“用不好”。

5）线路上尚存在较多残旧开关设备、高能耗变压器, 造成能源大量浪费。

2 东莞地区供电区划分和自动化规划范围

2.1 供电区划分和自动化规划范围

按照《中国南方电网公司110kV及以下配电网规划指导原则》界定的供电地区分级及供电区分类原则，东莞市为一级城市，供电区分为B、C、D三类。

B类：城市核心区，行政面积约为22.5km2。

C类：行政面积约为479.8km2。

D类：行政面积约为1963.1km2。

东莞地区十二五中低压配电网自动化重点规划范围为 B类和 C 类供电区，B类供电分区按“三遥”进行配置，C类供电分区按“二遥”进行配置。

3 东莞地区配电网自动化建设方案

根据东莞供电局《“十二五”中低压配电网自动化规划报告》，东莞配网自动化的建设目标为：

1）东莞配电网自动化系统采用“集中采集、分区应用”建设模式。

2）在市供电局建立统一的数据采集、配调监控及系统管理平台，实现配调业务的集中管理。

3）在各分区供电局设置配电自动化远程工作站，根据运行管理权限，对管辖范围内的配电网进行模型、参数、图形等维护工作。

3.1 配网自动化站点选点原则

1）10kV架空线路自动化站点选点原则

（1）每回 10kV线路的架空自动化改造，主干线上自动化开关站点一般为2个，不超过3个，主干线+分支线自动化开关站点不超过 4个（不含10kV线路的联络站点）；每回 10kV架空线路的自动化站点不宜超过8个（自动化开关+故障指示器）；

（2）分支线路加装自动化开关原则：①线路较长，不少于 2km；②故障较多；③用户较多，不少3户；④分支为全电缆，原则上不加装分界断路器。

（3）所选站点应具备配网自动化改造条件，具备电动操作机构升级改造条件（包括开关整体更换），具备相应通信条件，并满足自动化设备安装空间要求。

2）10kV电缆线路自动化站点选点原则

（1）10kV电缆线路的自动化站点优先选择主干线上的电缆分接箱、公用室内配电房、10kV开关站。

（2）每回 10kV电缆线路的自动化站点不宜超过6个。

（3）只有进出线电缆的电缆分接箱（1～2年内不接入分支负荷）不列入自动化站点改造。

（4）两个自动化站点之间的联络电缆长度不宜少于300m。

（5）作为自动化站点的电缆分接箱、室内配电房或开关站的分支开关均应与进出线开关同期进行配网自动化改造。

（6）所选站点应具备配网自动化改造条件，具备相应通信条件，并满足自动化设备安装空间要求。

3.2 配网自动化技术方案

1）全电缆网络站点以电缆分接箱、室内环网柜为主，按电缆自动化方案进行建设

（1）新建电缆分接箱、室内环网柜，应满足自动化设备安装要求，预留 PT间隔，开关和隔离开关的位置触点和开关故障和异常信号触点应引至端子排，并配备终端及通信设备安装位置。

（2）对符合改造条件的现有开关柜，直接加装电动操作机构，A相和C相CT，零序CT，电源PT、配电自动化终端。

2）架空线路网以柱上开关为主，按架空线路自动化方案进行建设

（1）A、B类供电区10kV架空主干线馈线自动化建设采用电压-电流型馈线自动化，C类供电区10kV架空主干线馈线自动化建设宜优先采用电压-电流型馈线自动化，其他供电区 10kV架空主干线馈线自动化建设宜采用电压-时间型馈线自动化。

（2）分支开关选用带具备重合闸功能的分界断路器。

（3）故障自动定位装置选用线路型故障指示器（含通信终端）。

（4）设置主干线分段断路器（配备时限保护），当10kV线路最长路径（指变电站到最远10kV用户的路径）超过8km时，或主干线用自动化分段开关分段超过3段时，应配置主干线分段断路器将主干线分为两段，第二分段发生故障由主干线分段断路器自动切除，不会引起变电站出线断路器跳闸，相当于减少了50%变电站出线断路器的跳闸，同时缩小了故障引起的停电范围，保障了上一级线路的正常供电。

3）混合线路网络（电缆与架空线混合）

（1）若站内出口断路器具备重合闸功能的，则架空电缆混合线路馈线自动化采用架空线路馈线自动化模式。

（2）若站内出口断路器不具有重合闸功能，则架空电缆混合线路馈线自动化采用电缆线路馈线自动化模式。

3.3 终端电源

条件允许时，应优选电压互感器；在无法安装电压互感器的情况下，可根据需要从就近从公用变压器取电，在最小负荷电流不小于15A的线路首端可考虑采用电流互感器取电方式, 配网通信终端设备电源应与自动化设备电源统一考虑。

3.4 通信方式

实现“三遥”功能的配电自动化站点必须采用通信专网，优先采用光纤通信方式，不具备光缆建设条件时可采用载波通信；实现“二遥”功能的配电自动化站点采用无线通信方式，但采用无线公网时需采取相应的安全防护策略。

4 结论

通过实施配电自动化建设，试点供电区域内故障定位和隔离时间均有了较大幅度的减少，提高了供电可靠性。同时通过实施配电自动化建设，结束了配电网缺少运行监测数据、凭借经验进行配网运行管理的落后状况，为配调人员快速、准确制定负荷调整方案和停送电方案提供技术支持。通过配电自动化就地自动或远方遥控操作实现了故障的自动化隔离，降低了人员现场操作的安全风险。

[1] 赵庆杞，黎明，张化光. 配电自动化的现状与未来[C].2005电力行业信息化年会论文集, 2005.

[2] 广东电网公司“十二五”配电网自动化规划技术原则. 2011.9.

[3] 东莞供电局配网自动化技术实施方案. 2011.6.