配电自动化试点工程技术特点及应用成效分析
2022-06-09
【论文摘要】对近年来随着智能电网建设而迅速开展的配电自动化试点工程开展情况做了较全面的介绍。阐述了配电自动化的总体目标、技术路线和构建原则，以及试点工程涉及的关键内容。对配电一次网架/设备的基础条件、配电自动化系统架构、主站和终端配置及功能选择、基于IEC61968的信息交互、多种通信方式的综合应用等主要技术特点做了重点分析，并对试点工程实施后的应用成效从经济效益、管理效益、社会效益及科技进步等方面进行了对比和总结。阐述了配电自动化对加强配电网的科学管理和智能电网建设所产生的积极意义，同时提出了尚需注意的问题和应对措施。
【论文关键词】智能电网；配电自动化；试点工程
引言
智能电网建设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，国家电网公司提出了“在考虑现有网架基础和利用现有设备资源基础上，建设满足配电网实时监控与信息交互、支持分布式电源和电动汽车充电站接入与控制，具备与主网和用户良好互动的开放式配电自动化系统，适应坚强智能配电网建设与发展”的总体要求[1];制定了“以坚强灵活配电网架为实现基础，以配网调度/生产指挥为应用主体，以覆盖全部设备信息为数据支撑，以可靠多样通信方式为传输保障，以信息交互和资源整合为重要手段，以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；即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[1]。
中国南方电网公司也专题研讨了智能电网问题，提出在进一步研究把握智能电网实质内涵的基础上，以配电自动化和配用电智能化应用为突破口，研究制订相关方案，全面推进智能电网建设。
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。文献[3-5]分析了智能配电网的主要特征，并论述了在智能配电网建设中配电自动化的新内涵，文献[6]提出分布式收稿日期：2012-08-08。试点工程的成功实施表明中国的配电自动化已步入了健康的发展轨道，不但初步解决了长期以来配电管理手段薄弱的问题，而且为智能配电网建设打下了坚实基础。本文主要参考了文献[1，8-9]和文献[10]的内容，分析和总结了配电自动化试点工程技术特点和应用成效，提出了试点工程尚存在的问题和相应的解决措施，为当前开展的配电自动化建设和深化应用提供了经验和借鉴。
1配电自动化试点工程实施内容
近几年分批开展的配电自动化试点工程的实施内容主要包括以下几个方面。
1.1一次网架及设备改造
试点工程的建设基本都是选择在配电网网架结构布局合理、成熟稳定，供电可靠性指标（RS3)在99.9%以上的核心区域开展，避免因实施配电自动化而进行大规模配电网网架改造和设备更换，根据配电自动化建设基础条件和供电可靠性要求，并结合配电自动化应用需求，对试点区域内不满足N-1要求的部分线路进行了网架优化改造，适当增加线路联络点和分段点，通过加强线路间联络，完善网络结构，增强线路间互供能力，提高供电可靠性。对试点区域内不满足配电自动化要求的开关站、环网柜、配电室、柱上开关等设备进行改造，选择性地加装了电流互感器、电压互感器、电动操作机构等装置，为实施配电自动化数据监测、故障报警/处理创造条件，同时通过合理的设备改造，提高了配电设备的健康运行水平。
1.2配电自动化主站建设
主站系统建设是试点工程的重点，根据各地区配电网规模、应用需求和发展规划，合理配置系统软硬件，充分考虑系统可靠性、开放性、可扩展性和安全性要求。实现全部基本功能，并积极推进系统扩展功能在配电网生产管理中的应用，提高了系统扩展功能的应用效果。同时，利用信息交互总线从上级调度系统导入上级电网信息，从地理信息系统/生产管理系统（GIS/PMS)导入中压配电网信息，在配电自动化主站系统完成模型拼接，构建完整的配电网分析应用模型[1]，为扩展功能的深化应用提供了基础条件。
1.3配电终端建设
试点单位根据实际网架结构、设备状况和应用需求合理选用和配置配电自动化终端，对网架中的关键性节点，如架空线路联络开关，进出线较多的开关站、配电室和环网单元，采用“三遥”配置，部分单位对重要配电室配置了“遥视”功能。对网架中的一般性节点，如分支开关、无联络的末端站室，采用“两遥”或“一遥”配置；分支线上，安装用户分界开关、故障指示器等设备，有效扩大了配电自动化实时信息覆盖范围，为配电网生产抢修指挥和运行管理提供可靠的数据支撑。
1.4配电通信网络建设
试点单位实现了以太无源光网络（EPON)、工业以太网等光纤通信方式为主，电力载波和无线公/专网为补充的灵活多样的配电通信组网。试点单位针对城市核心地区地下管网复杂、现有可用通信资源相对不足，以及配电通信业务需求安全性要求高的现状，采取了通信线路与配电线路建设改造同步实施的策略，有效提高了配电通信网的建设效率。
1.5信息交互总线建设
【论文关键词】智能电网；配电自动化；试点工程
引言
智能电网建设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，国家电网公司提出了“在考虑现有网架基础和利用现有设备资源基础上，建设满足配电网实时监控与信息交互、支持分布式电源和电动汽车充电站接入与控制，具备与主网和用户良好互动的开放式配电自动化系统，适应坚强智能配电网建设与发展”的总体要求[1];制定了“以坚强灵活配电网架为实现基础，以配网调度/生产指挥为应用主体，以覆盖全部设备信息为数据支撑，以可靠多样通信方式为传输保障，以信息交互和资源整合为重要手段，以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；即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[1]。
中国南方电网公司也专题研讨了智能电网问题，提出在进一步研究把握智能电网实质内涵的基础上，以配电自动化和配用电智能化应用为突破口，研究制订相关方案，全面推进智能电网建设。
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。文献[3-5]分析了智能配电网的主要特征，并论述了在智能配电网建设中配电自动化的新内涵，文献[6]提出分布式收稿日期：2012-08-08。试点工程的成功实施表明中国的配电自动化已步入了健康的发展轨道，不但初步解决了长期以来配电管理手段薄弱的问题，而且为智能配电网建设打下了坚实基础。本文主要参考了文献[1，8-9]和文献[10]的内容，分析和总结了配电自动化试点工程技术特点和应用成效，提出了试点工程尚存在的问题和相应的解决措施，为当前开展的配电自动化建设和深化应用提供了经验和借鉴。
1配电自动化试点工程实施内容
近几年分批开展的配电自动化试点工程的实施内容主要包括以下几个方面。
1.1一次网架及设备改造
试点工程的建设基本都是选择在配电网网架结构布局合理、成熟稳定，供电可靠性指标（RS3)在99.9%以上的核心区域开展，避免因实施配电自动化而进行大规模配电网网架改造和设备更换，根据配电自动化建设基础条件和供电可靠性要求，并结合配电自动化应用需求，对试点区域内不满足N-1要求的部分线路进行了网架优化改造，适当增加线路联络点和分段点，通过加强线路间联络，完善网络结构，增强线路间互供能力，提高供电可靠性。对试点区域内不满足配电自动化要求的开关站、环网柜、配电室、柱上开关等设备进行改造，选择性地加装了电流互感器、电压互感器、电动操作机构等装置，为实施配电自动化数据监测、故障报警/处理创造条件，同时通过合理的设备改造，提高了配电设备的健康运行水平。
1.2配电自动化主站建设
主站系统建设是试点工程的重点，根据各地区配电网规模、应用需求和发展规划，合理配置系统软硬件，充分考虑系统可靠性、开放性、可扩展性和安全性要求。实现全部基本功能，并积极推进系统扩展功能在配电网生产管理中的应用，提高了系统扩展功能的应用效果。同时，利用信息交互总线从上级调度系统导入上级电网信息，从地理信息系统/生产管理系统（GIS/PMS)导入中压配电网信息，在配电自动化主站系统完成模型拼接，构建完整的配电网分析应用模型[1]，为扩展功能的深化应用提供了基础条件。
1.3配电终端建设
试点单位根据实际网架结构、设备状况和应用需求合理选用和配置配电自动化终端，对网架中的关键性节点，如架空线路联络开关，进出线较多的开关站、配电室和环网单元，采用“三遥”配置，部分单位对重要配电室配置了“遥视”功能。对网架中的一般性节点，如分支开关、无联络的末端站室，采用“两遥”或“一遥”配置；分支线上，安装用户分界开关、故障指示器等设备，有效扩大了配电自动化实时信息覆盖范围，为配电网生产抢修指挥和运行管理提供可靠的数据支撑。
1.4配电通信网络建设
试点单位实现了以太无源光网络（EPON)、工业以太网等光纤通信方式为主，电力载波和无线公/专网为补充的灵活多样的配电通信组网。试点单位针对城市核心地区地下管网复杂、现有可用通信资源相对不足，以及配电通信业务需求安全性要求高的现状，采取了通信线路与配电线路建设改造同步实施的策略，有效提高了配电通信网的建设效率。
1.5信息交互总线建设