论实战检验配电自动化系统功能的可行性

罗海珠，刘 燕

(国网江西省电力公司九江供电分公司，江西 九江 332000)

论实战检验配电自动化系统功能的可行性

罗海珠，刘 燕

(国网江西省电力公司九江供电分公司，江西 九江 332000)

配电自动化不仅需要有可靠的一、二次设备作为硬件支撑，还需要软件系统与硬件设备的高度融合。基于配电自动化系统故障自愈动作策略对满足电网设计要求的重要性，结合理论计算与实战过程，对以实战检验配电网自动化一、二次系统的工作思路进行了探索。

智能电网；配电自动化；实战检验；运行策略

0 引言

截止2015年底，国网江西省电力公司九江供电分公司已完成50 %配电网线路自动化改造。为了检验配电自动化系统的实用性和可靠性，尤其是故障自愈(DA)动作策略是否满足设计要求，该公司决定开展一次实战检验，旨在通过此次实战检验发现该自动化系统设计、运行和配调、配电运检相关工作流程中存在的问题，以便及时加以完善。

1 实战检验的风险分析

1.1 安全风险

1.1.1 人身安全风险

开展实战检验需要在线路上装设短路线，设置人工故障点。设置人工故障点和试验时，如果组织措施和技术措施不到位，人员相互协调不到位，都有可能造成人身伤害风险。

(1) 设置故障点时的安全风险。设置故障点时，工作票考虑不周全，工作人员可能将设置人工短路线理解为装设接地线，则可能在未设置安全措施的情况下装设短路线，造成人身安全风险。

(2)人工短路线设置好后送电过程的安全风险。人工短路线设置好后，即开始实战送电检测，此时需要先拆除安全措施。试验结束后，必须先装设好安全措施，再拆除人工短路线。在此期间必须有统一、严谨的指挥，确保各环节有条不紊地进行，任何环节指挥失误都有可能造成人身安全风险。

(3) 试验过程中的触电安全风险。线路短路可能产生较大的弧光，如果人工短路线设置不合理，出现脱落或断线，将存在触电安全风险。

1.1.2 设备安全风险

(1) 短路电流对变电站主变和出线开关冲击造成设备损坏的安全风险。10 kV出线近距离短路，特别是3相短路，将产生很大的短路电流，对变电站主变和出线开关都会造成较大冲击，严重情况下可能会损坏设备。

(2) 人工短路线设置不合理，对附近线路或设备造成的安全风险。短路电流造成的电动力较大，如果没有提前预控，将造成人工短路线剧烈摇晃，可能对附近线路或设备，甚至建筑物造成安全风险。

1.1.3 电网安全风险

(1) 越级跳闸的风险。试验过程中，如果相关设备拒动或保护故障，均可能造成越级跳闸，扩大事故范围。

(2) 配电自动化故障自愈动作策略失败造成事故扩大的风险。配电自动化线路一般具有环内合环点和环外合环点，方便在同一变电站不同母线(环内)或不同变电站间(环外)转移负荷。DA动作策略要求环内转移不成功时，自动进行环外转移。如果配电自动化系统功能不完善，在没有隔离故障点的情况下进行环外负荷转移，事故则可能扩大。

1.2 优质服务风险

随着经济、社会的发展，人们的生产、生活越来越依赖电力，百姓对供电可靠性和供电服务的要求也越来越高，特别是重要机构、专变客户、医院、学校等单位突然停电，往往会造成较大的社会影响或经济损失，这些都给供电企业提出了更高要求。

2 实战检验的技术保障措施

针对实战检验过程存在的安全风险，应从技术层面采取有效措施，以技防实现安全风险的可控。

2.1 防范人身安全风险

(1) 设置短路点与拆除短路点前，必须在工作地点两端装设好接地线，确保工作人员处于接地线的保护范围内。

(2) 确保短路线装设牢固。工作前在设置短路点处安装验电接地环，短路线应使用专用线夹固定在验电接地环上，避免短路线在电动力下脱落。

(3) 短路试验点应选取在较开阔的位置，并设置安全围栏，防止人员经过时发生意外。

2.2 防范设备安全风险

(1) 合理选择短路点，减小短路电流对设备的冲击。短路点应选取在离变电站较远的位置，设置的故障类型应是2相短路，并通过计算确定短路电流不会对设备造成损坏。

(2) 科学选取短路线材料。短路线由透明护套的多股软铜线和专用线夹组成，截面应满足装设地点短路电流的要求，以免试验过程中发生熔断；同时短路线不能太长，避免在大的电动力下剧烈摆动。

2.3 防范电网安全风险

(1) 调整保护及重合闸。提前对试验线路的保护进行试验，并按照快速切除故障的原则调整保护定值，确保保护动作正确，避免事故扩大。将影响DA动作策略的线路开关保护退出。为了减小对系统的冲击，将试验线路的重合闸退出。

(2) 为避免试验过程中系统动作策略将故障转移至试验线路以外的线路，造成事故扩大，将试验线路环外电源线路联络开关转冷备用。

2.4 防范优质服务风险

(1) 短路试验点应远离居民区，时间选取在凌晨，可有效避免对居民的骚扰；若造成停电，也不会对居民生活产生较大影响。

(2) 与国家电网公司95598热线及省公司相关专业部门及时互通信息，取得上级单位的支持。

3 实战检验的组织保障措施

由于参与实战检验的部门较多，应通过组织保障措施调集各方资源，统一指挥，规避风险，实现试验过程的有序可循，避免因工作协调不一致导致的安全风险。

3.1 检验过程必须严格执行“两票”

现场工作应办理工作票，倒闸操作应填用操作票。“两票”内容由运检、调度、安监等部门提前审核把关，确保考虑周全，不遗漏任何细节。

3.2 人员设置合理

整个检验过程设置统一指挥人员，并分设现场与监控分负责人，负责现场的监督和与指挥员之间的信息沟通，确保信息正确、及时传递。

3.3 制定应急处置预案

为避免检验过程中出现意外状况，造成安全风险或试验中断，应全面考虑可能出现的各种情况，制定应对措施。

4 实战检验的实施方案

4.1 检验前变电站10 kV母线运行方式

10 kV母线分段运行，II段母线只接带三中II线920负荷，其余负荷均倒至I段母线带。

4.2 检验线路三中环的运行方式

(1) 正常运行方式。三中I，Ⅱ线的环内断开点：十里大道3号HK25开关处于断开位置；华浔分支断开点：姚家洼中段FK21开关处于断开位置。

(2) 检验前调整运行方式，将华浔分支的断开点调整至少年宫FK19处。

4.3 检验选点

检验故障位置选取陆家垄变三中Ⅱ线华浔分支线4号杆处。在华浔分支线4号杆处将导线相邻2相短接，构成相间短路故障，造成变电站三中Ⅱ线920开关跳闸。

配电自动化DA程序会自动将故障点两端的华浔门口FK20开关、姚家洼中段FK21开关断开，合上陆家垄变电站三中Ⅱ线920开关和少年宫FK19开关，实现故障切除及自愈功能。

4.4 短路电流计算

按照变电站110 kV与10 kV系统一分到底的方式，对实战2相短路故障进行计算(见图1)。

图1 2相故障计算

2相短路电流：

马克·吐温是最优秀的批判现实主义讽刺小说家之一，也是使用反讽修辞的行家。马克·吐温的作品对客观的社会现实进行描述的同时，也包含着个人对丑恶现象的强烈抨击。

由此可知，按照变电站线路开关与主变开关能耐受31.5 kA的短路电流来考虑，该短路点能够满足耐受要求。

4.5 技术保障措施

(1) 为减少停电影响，检验时间应选取为凌晨01:00。

(2) 提前3天在没有装设验电接地环的华浔分支3，4号杆处装设1组验电接地环，以便实战检验作安全措施备用。

(3) 检验前，将华浔分支少年宫FK19、华浔门口FK20、姚家洼中段FK21开关的保护退出，并检查主干线其他开关已退出。

(4) 检验前，将网际开关十里大道2号塔WK01、十里大道12号塔WK02、血站WK03开关转冷备用。

(5) 检验前1天，对三中环进行1次遥控检验，同时运检组织1次现场设备的检查，包括蓄电池、通信、机构等设备。

(6) 配电运检现场应准备相应的抢修物资，如电缆头、大型应急灯、导线、线夹等，并组织人员现场蹲守。

4.6 组织保障措施

(1) 装设短路线时需办理工作票，将华浔门口FK20、姚家洼中段FK21开关断开，并在华浔分支3号杆、5号杆处分别装设好接地线后，方可开始在华浔分支4号杆处挂短接线。短接线应装设在相邻的2相上且不宜过长，以防3相短路。现场设置围栏和警示带。

(2) 检验结束，待工作许可人同意后，调度员应与现场确认华浔门口FK20、姚家洼中段FK21开关断开，现场工作人员做好安措后才能拆除临时短路线，办理工作票终结手续。

(3) 运检部应事先向省公司报备，说明此次实战检验情况，取得省公司支持。

(4) 供电服务抢修指挥中心应将停电信息提前公布，并向国家电网公司95598热线报备，做好应对客户解释工作。

(5) 本次检验每个步骤环节应指派专人负责。检验结束后，由工作小组负责完成数据分析，形成总结报告，及时组织对发现问题的整改、完善。

5 实战检验操作过程

5.1 实战检验前的准备工作

(1) 检验前，再次认真核对所有涉及检验的开关现场位置与主站位置。

(2) 检验前，由配电带电班完成三中Ⅱ线华浔分支03号杆、04号杆安装2组验电接地环的工作。

(3) 检验前，由配电二次班完成退出三中I线、三中Ⅱ线所有柱上开关保护工作，退出陆家垄变电站三中I线、三中Ⅱ线重合闸。

(4) 检验前，由运维3班到现场核查开关状态，核查完毕后与主站开关位置进行核对：桃园路十里大道路口环网柜(602，603，604)合上状态；十里大道20号塔HK24开关合上状态；华浔门口FK20开关合上状态；姚家洼中段FK21开关合上状态；少年宫FK19开关断开状态；十里大道32号杆HK25开关断开状态。

5.2 工作内容及安全措施

(1) 配电运维3班根据调度令断开三中Ⅱ线华浔分支华浔门口FK20开关，拉开FK20D1刀闸；

(2) 配电运维3班根据调度令断开三中Ⅱ线姚家洼中段FK21开关，拉开FK21D1刀闸；

(3) 配电运维3班在三中Ⅱ线华浔分支03号杆、05号杆各装设接地线1组；(4) 在三中Ⅱ线华浔分支04号杆设短路故障点；(5) 短路故障点设置完毕后拆除三中Ⅱ线华浔分支03号杆、05号杆接地线。

(6) 由配电运维3班根据调度令推上华浔门口FK20D1刀闸。推刀闸前将FK20开关远方/就地按钮打至就地位置，操作后再打至远方位置。

(7) 由配电运维3班根据调度令推上姚家洼中段FK21D1刀闸。推刀闸前将FK21开关远方/就地按钮打至就地位置，操作后再打至远方位置。

(8) 现场总协调向配网调度调度长汇报：短路线装设好；接地线拆除；现场蹲守人员全部就位；现场准备工作就绪。

(9) 调度员告知现场人员和地调监控人员远离设备，准备遥控操作试验：

① 远程遥控合上姚家洼中段FK21开关，与现场工作人员确认；

② 远程遥控合上华浔门口FK20开关，将电源送至短路故障点，开始实战检验；

③ 调度员检查系统中DA动作情况，包括信号、开关位置，并记录时间。

(10) 若检验成功(参照理论动作策略)，通知现场工作人员在华浔分支3号杆、5号杆处装好接地线，将短路线拆除后再拆除接地线，办理工作票终结手续。然后配调通过遥控操作恢复正常运行方式，并与现场人员确认已恢复送电（少年宫FK19和华浔门口FK20开关合上，姚家洼中段FK21开关断开）。若检验不成功，则启动应急处置预案。

上述操作优先采取远程遥控操作，若操作失败，则由现场运维人员就地操作。

5.3 实战检验后的恢复措施

检验结束后，由配电运检人员投入华浔分支少年宫FK19、华浔门口FK20、姚家洼中段FK21开关的保护，变电运检人员恢复三中I，Ⅱ线重合闸。

5.4 理论动作策略

(1) 华浔门口FK20、十里大道20号塔HK24、桃园路十里大道路口环网柜602，604接收保护告警和事故总告警，三中Ⅱ线站内920开关接收保护动作和开关事故变位，并记录时间。

(2) 断开华浔门口FK20开关和姚家洼中段FK21开关，达到故障隔离的目的。

(3) 合上陆家垄变三中Ⅱ线920开关，恢复故障上游送电。

(4) 合上三中I线少年宫FK19开关，恢复故障下游送电，完成负荷转供。

6 应急处置预案

检验开始后，调度员通过系统和现场人员汇报的情况确认开关状态，判断配电故障自愈(DA)是否成功。如果不成功，应立即启动应急处置预案。

6.1 预案启动条件

(1) DA程序动作结束。

(2) 动作策略错误或开关拒动扩大停电范围。

6.2 应急操作步骤

一旦发现DA动作不成功，调度员应立即与在现场的总负责人联系，确认开关的状态、人员位置，告知立即启动应急预案，准备远程操作。具体操作步骤如下：

(1) 退出配电故障自愈(DA)功能；

(2) 调度员通过远程控制、人工采取理论策略，与现场蹲守人员确认开关位置，将华浔门口FK20开关、姚家洼中段FK21开关断开，将少年宫FK19开关合上；

(3) 调度员与变电站运维人员联系，确认变电站开关的位置，将陆家垄变电站三中Ⅱ线920开关由热备用转运行；

(4) 调度员与现场蹲守人员确认桃园路十里大道路口环网柜(602，603，604)、十里大道20号塔HK24开关状态位置，如处于断开位置，远程遥控将其合上，此时已人工完成策略动作；

(5) 现场运维人员经工作许可人同意做好安全措施，拆除短接线，再经许可拆除接地线，办理工作票终结手续；

(6) 调度员与蹲守人员联系，确认姚家洼中段FK21开关处于断开位置；

(7) 调度员与蹲守人员确认短路线和接地线拆除后，与华浔门口FK20处蹲守的运维人员联系，远程遥控将其合上。

上述操作优先采取远程遥控，若操作失败，则应由现场运维人员就地操作。

6.3 技术保障措施

(1) 现场应由检修人员准备好相关设备材料，确保万一短路损坏设备后，能快速检修，恢复送电。

(2) 调度自动化专责与厂家人员在调度台密切关注DA动作情况，分析是否失败，并将相关情况及时告知调度。

6.4 组织保障措施

(1) 检验时，公司有关领导、专责以及厂家工作人员在调度台上观摩DA运行情况，协调处理现场突发状况。

(2) 调度台保证1台专线电话与现场保持联系。(3) 实战检验开始前，在陆家垄变电站三中Ⅱ线920开关处，桃园路十里大道路口环网柜(602，604)处、HK24处、FK19处、FK20处、FK21处分别派蹲守人员看守，确保遥控失败能及时进行现场操作。

(4) 确定蹲守人员名单和联系方式。

7 结束语

配电自动化是今后配网建设发展的趋势，是解决“盲调”，实现故障诊断快、隔离快、恢复快的电网“自愈”，持续提升供电到户“最后一公里”服务质量目标的有效措施。但配网自动化建设没有成熟的经验，所以必须通过不断地摸索，加强配电自动化人才的培养和建设，才能为今后配电自动化的实现奠定扎实的基础，建设出一流、实用的自动化配网。开展实战检验，积累实验数据，则能为不断完善软件系统，改进建设方案，提供准确而有重要参考价值的科学依据。

1 李建军，李 宁．配网自动化综合防误闭锁系统的应用[J]．电力安全技术，2012，14(12)：15-17.

2 袁 健，葛凌峰，李祥苓．6 kV配电系统保护装置改造[J]．电力安全技术，2011，13(6)：40-42.

华安水电厂：发电、安全纪录双创新高

11月30日，继实现连续安全生产9 100天后，华安水电厂喜讯再次传来：华安水电厂累计发电量9.08亿kWh，创下了历史最高纪录，实现了安全与发电效益双高互促的良好局面。

今年以来，该厂坚持“精益求精，可控在控”的安全理念，全面落实安全生产责任制，量质并举，着力抓好安全管理、技能培训、专项检查各项工作；紧扣“提升设备安全可靠性”不放，以机组检修、设备改造为依托，加大设备维护治理力度，确保设备以“健康的体魄”防汛抗台、迎峰度夏。特别是汛期期间，该厂更是高度警惕，加强预判分析，提高应急处置，以“大安全”姿势成功抵御了台风“尼伯特”“莫兰蒂”“鲇鱼”带来的严重影响，实现了安全生产局面的稳定。

“实现有质量、有效率、有效益的电量增长”，在安全的基础上，该厂统筹兼顾，精心调度，把抢发、增发电量作为企业提质增效的的关键点。面对来水增多的良好发电态势，该厂注重在“争”上下功夫，在“增”上求实效，全力抢发、多发电量。一方面紧抓2厂优化调度方案落地的有利时机，以重新明确的“效率高的2厂优先1厂发电”的调度原则为标准，积极探索制定合理的机组开停机先后顺序，争取多发电量；另一方面紧抓来水预测，及时分析天气及水库水位的变化趋势，做到提前预判、及时应对。同时加大对设备运行各参数的监控力度，做到与中调勤联系、多沟通，减少机组空载流量损失，充分运用水资源。优化调度方案实施11个月来，发电效益显著：2厂发电量5.98亿kWh，同比增长230 %；1厂和2厂发电量比达1∶2。

该厂还充分认识到“减少计划检修损失的电量就是增发电量”，进一步优化调整机组检修计划，灵活安排线路定检和设备改造，避免因机组检修而造成发电损失。期间，广大干部员工加班加点奋战在生产一线，使得各项检修工作均比原计划提前圆满完成，确保了机组早日并网发电运行。

与此同时，该厂坚持“向同行最好看齐”的标准，开展对标管理活动和小指标竞赛活动，实现了主要生产指标的持续优化。截止11月初，水能利用提高率为6.34 %，同比提高17 %；平均耗水率仅为7.97 m3/kWh，创历史最低；年节能电量达5 008.6万kWh，为去年同期的178 %。

（来源：华电福新能源华安水力发电厂网站 2016-12-01）

2016-08-03。

罗海珠(1978-)，男，工程师，主要从事电网调控运行工作，email:magic-21@163.com。

刘 燕(1976-)，女，工程师，主要从事继电保护整定计算工作。