郑州配电自动化的实践与探讨

俞 力 刘 菲

（郑州祥和集团有限公司,河南 郑州 450000）

一、引言

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，用户对供电可靠性的要求也越来越高。长期以来配电网的建设未得到应有的重视，建设资金短缺，设备技术落后，事故频发。停电不但给生活造成不便、经济损失，而且对社会造成很大的负面影响。相关研究表明每停一度电平均会给用户带来40元的经济损失,我国每年因停电造成的经济损失达数千亿元。随着电力的发展和电力市场的建立，配电网的薄弱环节显得越来越突出，供电可靠性急需提高,解决配电网的故障处理问题是提高供电可靠性的关键。2009 年，国家电网公司公布“智能电网”发展计划，给配电自动化带来了蓬勃生机并注入了新的内涵，针对智能电网建设的需求，结合以往工作的经验和教训，提出以坚强灵活配电网架为实现基础，配网调度／生产指挥为应用主体，可靠多样通信方式为传输保障，信息交互和资源整合为重要手段，全面提升配网管理为主要目的的技术路线。确立了新一轮配电自动化工作的建设目标，积极探索和实践智能电网建设新形势下的配电自动化发展理念和实现模式，开展试点工程建设，为配电自动化的全面推广和应用积累经验和提供示范。

图1 网架完善项目实施前后配网主要指标变化情况

图2 配网生产指挥平台功能框架图

二、主要做法

（1）健全网架结构

综合考虑负荷发展需求，负荷密度及供电可靠性需求等因素，结合区域配电网规划，按照差异化发展原则，制定网架完善方案。通过网架完善，实现建设改造区域线路绝缘化率100%，线路联络率100%，电缆环网率100%，配电线路“N-1”比例达到100%，彻底消除配网“卡脖子”和供电能力不足的问题。

（2）完善配电自动化建设

郑州作为试点城市，配电自动化从2011年开始建设，已覆盖124条线路，采用主站+配电终端的模式。对实施区域内开闭所、环网柜进行改造、配置“三遥”终端，实现集中型馈线自动化；建设以EPON光纤专网为主、宽带载波为辅的中压通信网。同时，郑州公司也积极探索新型的故障处理模式，安装HP9000开闭所故障处理系统用于环网级联开闭所的时间级差保护，目前已投运120个开闭所，正在安装调试有80个。该系统无通讯时仅采用开闭所内部或所间的故障电流、电压间的逻辑关系，自动实现四级联开闭所间的故障隔离及非故障区域的供电恢复，一次性隔离故障区域，有效缩小停电范围。

（3）配网生产抢修指挥平台完善

2012年，国网公司下发了《配网生产抢修指挥平台功能规范》，河南公司根据文件要求，结合地区实际开展配网抢修指挥平台建设，在完成国网公司要求的功能基础上开展配网运行监测模块设置，为配网抢修提供准确的运行数据支持。

三、效果分析

郑州配电网建设改造与管理提升工程建设完成后，区域内配网运行与经济指标均得到明显改善，取得了良好的社会效应。通过配电网改造及配电自动化建设，优化网络结构、合理调整负荷，缩短供电半径等措施，降低了配电网电能损耗，有效改善配电一次设备的整体运行环境；试点区域线路N-1 比例均达到或接近100%，线损率和自动化覆盖率等指标均达到了方案设计要求；通过“三遥”等SCADA 基本功能的实现，大部分负荷测量、倒负荷等工作都不再需要人员到现场进行；当中压配电网发生故障时，快速、准确地判断故障区段，及时派出抢修人员；安装配电故障处理系统（HP9000）的线路可以在更短时间内自动隔离故障并向非故障区域恢复供电。将集中型馈线自动化与配电故障处理系统相结合,提高了郑州高新区配电网的供电可靠性。平均故障停电时间由1.1小时缩短到5分钟，故障抢修半径由5.5公里缩短为4.5公里，缩短18.2%；到达现场时间由40分钟缩短为35分钟，缩短12.5%；配网网架结构更加坚强。区域内线路联络率100%，电缆环网率100%，配电线路“N-1”比例达到100%，彻底消除配网“卡脖子”和供电能力不足的问题；生产信息系统数据基础更加扎实。区域内配网生产抢修指挥平台信息业务数据完成准确率100%，配网PMS、GIS系统数据完整率与准确率均100%，PMS、GIS、配电自动化等系统间信息集成率100%。区域内中压用户供电可靠率达到了99.999%，D类电压合格率由原来的99.43%提升为100%。

四、存在问题及解决办法

（1）光纤敷设施工难度大

按照国网公司对配电自动化通讯方式的建设原则，建议采用无线专网及光纤通讯方式实现“三遥”。但在实际建设中，存在着光纤施工破路难，成本高的问题，特别是在中心城区内难以办理破路手续进行光纤敷设；根据实际情况，采用多种终端技术、通讯手段，如采用配电故障处理终端（HP9000），减小对光纤的依赖。

（2）配电网网架和设备改造要考虑配电自动化的实施需要

由于以往配电网改造资金紧张，一次设备的设计与自动化装备脱节，造成在实施配电自动化过程中有部分线路和设备需要改造或更换。因此，今后应注意将配电自动化建设与配电网规划设计和改造相结合，在建设过程中引入 “同步设计、同步施工、同步验收、同步投运” 的四同步原则，确保配电自动化工作的可持续发展。

（3）维护力量有待提高

配电自动化的实施涉及一次设备改造和配电主站、终端及通信系统的建设，涵盖多个部门和专业，缺乏专业运维人员及专项维护费用，系统的实用化及可靠运行无法得到有力保障。应采用“分层渐入法”，对相关专业人员进行分专业、分阶段的技术培训，培养专业骨干人才，更快适应需求，更高效的推进工作开展。

结语

本文总结了郑州城市配电自动化试点工程的经验，提出了一些解决建议，按照国网公司下一步得工作部署要求，扩大配电自动化覆盖范围。制定统一配电网规划标准，在配电网规划、可研设计环节充分考虑并满足配电自动化的需求，编制完善工作配网规划，使配网规划与设计改造相结合，以“四同步”为原则确保配电自动化工作的持续开展，同时不断引入新技术丰富配电自动化，使配电自动化更加完善、实用。

[1]沈兵兵.配电自动化试点工程技术特点及应用成效分析[J].电力系统自动化，2012 ，36:18 － 27.

[2]赵江河.基于智能电网的配电自动化建设[J].电力系统自动化，2012，36：18－33.