供电企业配网自动化的研究和应用

卢啟文

（广东电网公司佛山顺德供电局，528300）

国家电力体制政策不断更新，电力资源成为了一种比较特有的产品进入了买方市场。因此，供电企业对自身企业所提供的服务对象具有了更多的责任与义务，从而才能保证供电的可靠性以及所提供服务的品质。面对市场的诸多问题的存在，及时解决配网自动化成为了供电企业重要的工作内容。

1 工程实例

某电网改造一期工程所包含有5个变电站，8条10kV馈线，从整个构建结构上形成了多个电力环路，当中有两个电力环路是同杆架设。整个工程的主环线路长度大约为8.6km，其工程电力总负荷大约为30MVA，工程覆盖区域达到了城区主要负荷，各个终端设备包含杆配电终端FTU、多通道光MODEM、干式单相TV、多模双环自愈、配变终端TTU、杆上开关等多种类型设备终端，整个工程的通信形式采取了全户外光缆自愈环，工程结构中各台TTU内部配四光口壁挂式光端机。

2 配网自动化结构功能

关于配网自动化技术，整个配网自动化系统结构分为两层结构模式，光纤通信采取自愈环通信形式，其中三个环路配电终端采取接到主站的方式，也就是成为了配电主站层以及配电终端层。这两层结构的功能分别为：（1）配电主站层起到了配网SCADA实时监控功能，方便了配电管理，同时也可以通过优化DA网络重构配网。（2）配电终端层所则是起到了数据采集的作用，同时能够完整地执行控制命令，包括当DA故障时进行自我检测与自我识别。

3 配网自动化设计方案

3.1 配网自动化主站端设计分析

对于配网自动化系统的设计如图所示，建议服务端采用新进的ON2000配网自动化系统,进行网络应当设计为双网互联备用形式，硬件的配备，以双前置机、双数据服务器、双调度工作站、Web服务器、网络交换机两台、终端通信服务器两台、网络防火墙为主要配备模式。因为ON2000配网自动化系统，其成承载的平台为Windows2000的操作系统，本身操作系统对于SQL server等多类型的商用数据库支持度比较高，并且windows平台下的OpenGL的图形系统以及各类型的办公软件的的支持，更有利于整个配网自动化办公的进行。通过Oracle、Sybase作为配网自动化历史数据库，其目的在于该数据库具有完善的维护功能，可以作用对历史数据的维护以及管理，并且以Client/Server模式，可以对相关的历史数据进行查询与操作，通过该模式的操作，可以完美地实现报表数据、趋势曲线和统计分析等，关于工作站终端，所采取的是B/S模式，通过利用IE浏览器对数据和相关图像进行访问，顺利地把网络资源进行了数据共享。此配网自动化服务端的设计，具有了一体化的承载平台设计，充分考虑综合数据采集功能以及整个系统可以分模块结构进行独立设计，同时承载平台中具有的图形图像功能也成为了应用模块的表现形式之一，结合综合分析数据库通过winodws的界面比较直观呈现给相关工作人员，而且所采用的数据类型也是电力系统数据库，从而有效地解决了数据的一致性的问题，通过windows的呈现形式，让整个配网自动化系统更加快捷地进行分析与操作，大大提升了系统的可扩展性。通过服务端应用软件配合以及在操作系统和支撑平台的基础进行服务端软件的开发，应用软件实现了配网自动化诸多功能，其中包含了基本应用软件及高级应用软件两部分。所谓的基本应用软件所完成的任务是：对数据进行采集以及实时监控（SCADA）、事件告警事、实时数据趋势统计以及分析、故障点自测等功能。高级应用软件所完成的任务是：馈线自动化（FA）、潮流分析、电力网负荷检测包括无功优化和网络拓扑等高级配网自动化功能。

3.2 配网自动化子站终端以及连接主站间通信分析

以光纤以太网作为配网自动化主站连接各个变电站之间的形式为最佳选择，配网自动化主站端与FTU之间的通信连接，所使用的是GPRS公用数据网络通信，而各个变电站与FTU间的通信连接，则使用的是前面所提到的光纤自愈环。通过构建出这样的传输网络，在整个系统运行过程中，实现了多点FTU同时告警，传输信息过程快速，同时可以达到实时上报的目的。自愈环网络形成的同时，配网自动化系统可以实现自动检测故障点，针对故障点进行路由切换，保证了系统的稳定性，实现了数据信息传输从不中断的目的。

配网自动化终端，其所安装的设备主要为：环网柜、配变（含箱变）、柱上开关，此类型配电设备多为通过现代电子技术设计所生产，其主要功能包括：

（1）实时监测配电线路中所有设备各项运行参数（开关位置、三相电流、零序电流或零序电压等），监控数据实时通过网络传输配电自动化主站；（2）实时监控配电线路整个运行情况，若配电线路出现故障时，可以利用终端预先设置的保护逻辑以及时间定值进行故障定位和隔离，及时把故障信息通过网络告警配电自动化主站。能够及时有效地采集各类型配电网数据信息，通过设备支持，及时执行控制台所发出的的控制指令。对所安装的设备进行数据控制以及实时数据采集，可以达到当通信中断时智能化地执行网络重构的任务。在现化城乡电网改造的工程中，使用DAT系列的配电网自动化装置，已经可完全满足于改造工程的需求。并且可以根据各种不同用途的设备进行设计，整个装置结构合理，其配置均采用了双CPU结构，主CPU与DSP技术相结合的方式，有效地提升了其设备的运算速率，此终端所使用的通信规约，符合国际标准，支持多个类型的通信规约，从而能够针对配网的各类实时数据进行存贮，同时对于谐波分析包括谐波制动都有了不俗的表现，此终端还具有适合野外安装的要求，成为了配网自动化终端的首选。

3.3 常用设备选择

配网中分段开关和联络开关作为一次性设备，所以在选择上需要以成熟的产品作为首选，笔者建使用用ZW27-12/20真空开关，此开关操作过程为直流电源，产品成熟可靠，无论从使用寿命还是性价比都比较适合，而且还具有免维护的特性。TV配置方面，作为提供交流电源的作用，需要配备TV两台，干线分段开关，对于TV容量需要大于100VA。TA配置方面刚需要每个分段开关必须配置三相TA，TA饱和度介于测量TA和保护TA之间，一般取3倍In，精度0.5级。

4 配网自动化新功能的设想

(1)希望能实现自动调压，提高电网的电压质量。要实现自动调压可将终端站与与自动化开关形成一体，增加调压用的电容或变压器，与自动化开关及终端一起使。当电压低时，自动化终端的遥测发现后，可通过命令投入电容增加无功补偿来提高电压，或命令带调压功能的自动化开关调整抽头来提高电压。(2)希望能实现自动切除故障，减少事故面的功能。当自动化终端发现零序电流值超标或出现短路电流时，可命令自动化开关断开故障线路。(3)希望能实现交流电源失电后，能对开关进行分、合操作，开关控制器（包含FTU）自带UPS 电源,并且远程参数下载功能。并且能自动生成开关切换顺序，调度人员可以利用SCADA系统按照该顺序，来遥控执行这个开关切换，也可以由现场人员手动完成。

5 总结

综上所述，配网自动化是一项供电企业配网综合性的工程，整个工程项目需要具有较为完整的多路电源配电网点的条件给予支持，适用于城市规划及电源路径的分布以及各种较为先进的设备。供电企业全方位进行配网自动化的推广，并不是短期能够实现的，因此也要进行合理的配网自动化规划，同时更需要自动设备功能的开发提升。

[1]林永军,施玉杰主编.配电网自动化实用技术[M].北京:中国水利水电出版,2008.

[2]刘振亚主编.智能电网技术[M].北京:中国电力出版社,2010.

[3]许克明,熊炜编著.配电网自动化系统[M].重庆:重庆大学出版社,2007.