智能化配电网技术的研究与应用

李爱国 王进化

采油厂智能化配电网系统，集成了孤岛地区12座正式变电所、3个临时变68条线路在线监测时实出口电量、电流、故障信号等线路数据，集成孤岛采油厂1200余处高低压远传计量点的数据，集成28条线路46台FTU、2套RTU的数据，同时实现对46台FTU的远程遥控，所有数据的采集均由设在采油厂信息中心的两台前置服务器通过光纤和移动、联通无线网络形式采集，并将所有数据存储于两台主数据服务器内，改变以往多平台、多系统零散采集方式，统一使用东方电子一体化主站系统，系统采用redhatlinux操作系统，使用oracle数据库。

1孤岛采油厂智能化配电网平台的总体结构及其具体功能介绍

1.1采油厂智能化配电网平台系统的总体构架

采油厂智能化配电网平台采用先进计算机技术、网络技术、通信技术，全面遵循国际标准IEC61970CIM/CIS、IEC61968进行系统设计，整个系统应按照分层分布式的原则进行设计，充分满足高可靠性、互操作性、可扩展性、安全性、技术先进性、实用性等要求。

系统采用参数影像复制技术，可使系统不依赖服务器，服务器正常运行与否不影响系统各节点的正常启动和运行。

1.2孤岛采油厂智能化配电网系统实现的具体功能介绍：

1.2.1四遥功能（遥测、遥信、遥控、遥调）

6kV配电网智能监控系统，采用先进的通信方式，由计算机自动控制，实现对6kV配电网运行参数的实时监测与控制。

①遥测：能遥测配电网各线路的电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率、累计电量、分时电量、保护电流、动作时间，保护动作前的瞬间电流、电压变化曲线等参数，为电网的运行管理、用电计量及故障分析提供准确、科学的技术数据。

②遥信：能检测网络各开关的当前状态、储能完成情况及保护动作类型，并能通过系统进行语音通信。

③遥控：能够通过中心站计算机对网络中的各路开关进行无线遥控分合操作，启动储能过程，并具备操作权限审核登记、操作安全记录等各种安全运行管理措施，减少误操作，确保安全运行。

④遥调：能够实现配电开关的保护整定值及其动作时限等进行远程调试。

1.2.2配电自动化DA功能

馈线自动化DA是馈电线路的故障检测、定位、故障隔离及非故障线路的恢复供电。它包括架空、电缆、架空电缆混合线路的馈线自动化。馈线自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔离故障区域；随后，将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，大大减少了停电范围，提高了供电可靠性。同时，检修人员可迅速到达系统提供的故障位置，进行现场抢修，大大降低故障线路巡线时间和巡线劳动强度，缩短故障抢修时间。

1.2.3配网高级应用软件DAS功能

配网高级应用软件（DAS）是配电管理系统（DMS）的重要组成部分。在配电网基本运行状态的基础上，对配电网进行全面的分析，给出系统运行状态的全貌及评价；并可对预想的电网运行方式及事故进行模拟。通过这些分析，对于提高配網运行的安全性、可靠性和经济性，改善电能质量提供决策依据。

2、孤岛采油厂智能化配电网系统的方案设计与建设

采油厂智能化配电网系统自2011年12月至2012年8月历时7个月完成了改造建设，该系统实现了从采油厂领导、所属业务科室、各三级管理层到采油厂供用电专业部门对配电网信息的需求，方案的设计充分考虑目前电力总公司已经建成的电网调度自动化系统、变电站综合自动化系统、电力专用通信网、各管理区油井自动化系统，以及信息中心已经建成的管理信息网络信息系统，以达到充分利用已有的信息资源，避免重复投资的目的。对在建的网上电量电费结算系统的信息资源在方案中也给予了充分考虑。

目前孤岛地区变电站、配电线路、配电变压器等设备的信息采集设备比较完备，为电力数控一体化智能平台的建立提供了良好的基础，我们建设过程中充分借助电力管理总公司的综合自动化系统，采油厂配电线路原有的自动化设备，集成信息中心优良的信息网络系统和已建成移动、联通的无线网络系统，集成孤岛配电网所有电力信息，努力建设成为一流的电力智能化配电网平台。

该系统的建设主要包括已安装在采油厂信息中心、水电大队的控制主站系统、部分已安装在变电站和配电线路、变压器上的智能终端设备、各种用于数据传输和通信通道和网络通道以及提供数据的数据系统和配电网控制系统。

3、孤岛采油厂智能化配电网系统的应用

孤岛采油厂智能化配电网系统，通过对现有各系统的整合和升级改造，完善和提升采油厂配电自动化系统的功能和性能，实现对孤岛配电网进行全系统监控、电能管理和辅助生产管理的要求。主要包括：

3.1孤岛配电网的实时运行监视、事故和异常状况实时监测及反应。采油厂及水电大队生产及管理人员、主管生产的领导可以实时在线掌握电网的运行状况，包括全网负荷、异常报警、事故报警及性质等；

3.2配电线路的监视和配电自动化。实时检测线路的运行状况，当发生异常状况时及时报警，发生故障时，利用安装的FUT、智能开关快速切断和隔离故障，减少停电范围和时间，并实施故障定位。

3.3孤岛配电网电能量采集、整理、分析和输出。通过安装在变电站线路的多功能电度表及抄表终端，实现对出口计量表不经过电力公司直接上传至采油厂配电主站，减少了不必要的中间环节和管理费用；安装在高压线路转供电处的高压计量和各种低压计量可以一并在配电主站中进行接入、处理，并可以需要的格式转发至采油厂源头数据库及其他应用系统；

4、结束语

孤岛采油厂智能化配电网平台的建立，有效提高了供电可靠性，对配电网的运行实时监测，达到快速排除线路故障，降低运行费用，减少劳动强度的目的。系统配备主站遥控、宽限电能计量装置，有效提升了采油厂配电网管理水平，并取得了显著的经济效益与社会效益。