配網自動化論文：城區公司配網自動化的建設與應用【摘 要】:依據北京城區配電自動化系統的發展現狀,從配網自動化的現狀出發,分析城區供電公司的配網自動化的發展實際情況,分析各專業針對配網自動化的應用,并對今后配網自動化的建設提出了建議。【關鍵詞】:北京城區;供電公司;配網自動化系統 Construction and Application ofDowntown DistributionAutomation System Abstract:According to the development of downtown power distribution automation system, thispaper expounds the present situation of distribution automation, and analyzes the development indowntown distribution automation system as well as the specialty application in distributionautomation system. Italso puts forward advice on the construction ofdistribution automation system.Key words:downtown Beijing; power supply company; distribution automation system隨著大中城市的國際化進程不斷加速,國際交往頻繁,社會對電力需求不斷增長,工業、商業、金融、人民生產生活等各類社會行為對電力的依賴程度越來越高。北京作為中國的政治、經濟、文化中心,一個有著廣泛影響的國際性大都市,任何一場停電事故都是一場災難,都會在國際社會上產生不良的影響。而北京城區配網點多面廣、設備陳舊,網絡基礎薄弱,配網極易發生事故。在舊的運行維護模式下,事故處理時各部門應急響應環節多,反應拖沓,加之配網外部環境、網絡聯系比較復雜,事故處理中查找故障點、對事故隔離時間往往較長,影響了及時恢復供電的速度。面對電網規模的擴大,新設備、新技術的應用,對企業人員的管理、技術素質要求越來越高,由于歷史積累,企業內部人員的老化現象嚴重,知識水平已經不能適應電網的高速發展,提高人員技術素質已經迫在眉睫,為應對企業內部人員匱乏和電網的高速發展的需要,實現國網公司提出的“集團化、集約化、精益化、標準化”的目標,配網自動化的建設勢在必行。1城區供電公司配網自動化建設的基本情況1. 1城區公司配網簡介城區供電公司是北京電力公司的直屬供電企業,擔負著首都核心區(東城、西城、崇文、宣武四個行政區)93平方公里、277萬人口的供電任務,在首都承擔著重要的政治、經濟和社會責任,確保黨、政、軍機關和重要國務活動安全供電萬無一失是城區供電公司的光榮使命。城區公司肩負著為首都中心區安全供電的重要工作,公司用科學發展理念統領城區配網,不斷建立起堅強的城區配網,加快配網自動化建設,對北京電力配網自動化發展起到了推動作用。配網自動化的實現可以使城區配網供電的可靠性和電能質量達到一流供電企業的標準,大大提高配網運行的經濟效益,提高配網精益化管理水平。目前,城區供電公司共管轄110 kV變電站27座, 35 kV變電站1座,總容量3 805MVA。城區配網共管轄10 kV開閉站109座,小區配電室(含箱站)583座;配電變壓器4 768臺,總容量2 491MVA; 10 kV線路1 734路,其中架空線路204路、381 km, 10 kV電纜線路1 530路、3 018 km;歷史最高用電負荷185. 9萬kw, 2008年售電量76. 28億kw. h。城區供電公司服務客戶總數77. 88萬戶,其中10 kV高壓供電客戶3 984戶, 0. 4 kV低壓供電客戶77. 48萬戶;重要政治客戶413戶,其中特級客戶9戶。1. 2城區配網自動化發展建設歷程配網自動化是對配網的開閉站、小區配電室、電纜分界室、自動開閉器、負荷開關、用戶分界開關等進行實現遠方監控的系統。城區配網自動化工程是從2005年開始啟動,以展覽路等五座開閉站作為試點,加裝自動化功能。2006年配網自動化二期工程的實施,通過配網平臺可以對以上開閉站進行監視,當配網發生事故情況下可以實現報警、推故障畫面功能。2007年9月,城區公司為了加快配網自動化系統建設,成立了配網自動化推進小組。小組成立后便充分發揮自身作用,同年11月小組組織審定了城區配網自動化相關技術標準,為城區公司配網自動化建設樹立技術標準。2007年底城區公司完成了22座開閉站的三遙改造、保護升級等工程,陸續對10kV架空線路所帶高壓用戶加裝用戶分界負荷開關。2008年,在城區配網自動化的實施進程中,首先從架空線路入手,在線路的關鍵斷路點、聯絡點的設備加裝三遙功能,便于線路的方式調整以及故障情況下的快速隔離故障段,迅速恢復非故障區域的供電,對線路上的高壓用戶進線設備陸續換成用戶分界負荷開關(俗稱“看門狗”),實現了用戶故障不出門,提高了線路的供電可靠,當用戶分界負荷開關跳閘后,調度人員能夠第一時間掌握故障信息,及時采取措施,為快速恢復用戶供電贏得了時間,提高了優質服務水平。2008年2月完成了709臺用戶負荷開關接入配網自動化主站系統。此外配網二期自動化工程還對開閉站、配電室、箱式變電站加裝配網自動化功能,實現三遙。2008年11月底隨著2008年煤改電工程的陸續發電,又有230臺環網箱變、30臺開閉器、72臺柱上開關實現了自動化功能。2城區公司各類站點的配網自動化實施方案2. 1開閉站、帶保護的小區配電室實現方案1)采用保護管理機與配網自動化主站按104規約進行通信,轉發保護裝置采集的所有10 kV遙測、遙信信息,并實現對10 kV開關、自投的遠方控制。保護管理機與站內直流系統通信,轉發直流母線電壓及直流系統的異常信號。2)采用綜測儀采集380 V低壓設備的遙信、遙測信息,并實現對380 V主進聯絡開關和自投的遠方控制。綜測儀用485總線方式與各出線的網絡表通信,采集各出線的故障信號和三相電流。要求綜測儀對保存數據能滿足掉電保存2個月以上。每臺綜測儀都通過調制解調器提供的獨立RS232口采用101規約與主站進行通信。3)開閉站安裝視頻監視系統,實現對主控室、變壓器、10 kV開關室、低壓開關室、開閉站主進、出口的監視。對主控室、變壓器、10 kV開關室、低壓開關室需安裝球型攝像機;對開閉站主進、出口安裝定焦帶廣角攝像機。視頻監視系統具備多級控制功能,將圖像傳輸至所屬基地站的視頻監視子站系統,再由視頻監視子站系統傳輸至主站系統及相關部門。2. 2小區配電室實現方案1)采用DTU采集10 kV的遙信、遙測信息,并與主站通過104或101規約進行通信。采用DTU加A、C和零序CT的方式來判別進出線故障。單環網內的小區配電室的10 kV進出線要求實現遠方遙控。2)采用綜測儀采集380 V低壓設備的遙信、遙測信息,并采用485總線方式與各出線的網絡表通信,采集各出線的故障信號和三相電流。要求綜測儀對保存數據能滿足掉電保存2個月以上。每臺綜測儀都通過調制解調器提供的獨立RS232口采用101規約與主站進行通信。2. 3電纜分界室實現方案采用DTU采集10 kV的遙信、遙測信息,并與主站通過104或101規約進行通信。采用DTU加A、C和零序CT的方式來判別進出線故障。單環網內的電纜分界室10 kV進出線要求實現遠方遙控。3配網自動化在各專業上的應用3. 1配電運行工作流程與方式的調整通過配網自動化改造,在硬件方面具備條件后,配電運行管理及工作方式都將有所改變,在基地站配備配網自動化工作站,配電運行人員通過配網自動化系統上傳的數據分析,了解設備的運行情況,并制定更有針對性的設備重點巡視計劃,提高運行人員的工作效率,對于站內增加的新設備,應對相關運行人員進行培訓。設備運行中出現危急或嚴重的設備異常報警,調控人員會告知基地站運行人員,運行人員可通過配網自動化工作站先對站內設備運行數據進行分析判斷,有問題及時到現場進行處理;做到事故異常能及時快速分析處理,提高應急反應速度。3. 2線路工區的運行模式變化運行巡視標準需要加入對自動化相關設備的巡視檢查,對運行人員需要進行培訓。建立新的信息溝通機制,特別是事故處理過程,及時了解并核對線路開關設備的運行方式。保留現有運行班、電纜檢修班、應急修理班、帶電作業班。運行班除按現有規程負責架空、電纜線路巡視外,應負責管轄內的自動化設備的巡視檢查工作。應急修理班負責架空混合網線路故障點的查找并執行倒閘操作任務,同時安排相關運行業務;應急修理班仍按東、西、崇、宣4個行政區進行設置。3. 3檢修工區的業務模式變化配網自動化實現后,開閉站10 kV開關基本都具備遠方拉合的能功,具備按安規上的檢修人員操作試行的條件,對于簡單的站內開關檢修及保護校驗工作可考慮由檢修人員操作,提高工作效率。在現有檢修業務的基礎上,需考慮自動化大規模的實施后,對自動化設備維護、檢修帶來檢修工作量的增加,同時應考慮人員的補充及專業技能的提升;對新組建的自動化終端維護隊伍的管理,培訓等工作。具體的業務模式框圖見圖1。 4配網自動化建設的幾點建議4. 1加強電力系統軟件的統一建設北京市電力公司的電力GIS系統在我們的實際工作中逐步成為了重要的生產流程工具。SCADA與GIS的接口、GIS與MIS系統的接口工作已經初步完成,在正式運用前還有一些數據統一的問題亟待解決。隨著配網自動化的上線,所涉及到的數據會更加復雜。為了更好地使系統完備,需要集中解決現存的配網系統的臺帳、資料問題,避免在數據庫合并后可能帶來的人為錯誤。同時,加強這幾種電力系統軟件的聯合,也是各大電力公司的工作目標。4. 2加強自動化運行設備的管理各類自動化設備是城區公司配網自動化系統正常應用的基礎,保證自動化設備的正常、可靠運行,應加強對自動化設備巡視檢查、維護。增強專業維護力量,加強缺陷的閉環管理。4. 3持續對各專業人員進行全面培訓雖然,近年來電力公司的整體教育水平有了一定的提高,部分的運行人員在適應新軟件、新方法的時候還存在著困難。伴隨著這些新的系統的上線,應加大對運行人員的培訓力度。在運行管理方面,應當組織配電運行人員對自動化設備的性能、運行注意事項及巡視方法進行培訓。同時也應對配網監控系統的遠程工作站的使用進行必要的培訓。在線路運行管理方面,對線路運行人員進行FTU、DTU等自動化設備的性能、運行、巡視方面的培訓,對已經進行過自動化改造的柱上開關的操作進行培訓。在檢修方面應當對新增加的各類自動化終端設備進行基本的檢修、維護方面的培訓,加強不停電自動化傳動工作的經驗積累。4. 4完善并改進現有各類規章制度完善、充實已有的配網自動化制度,對不適用規章制度進行相應的修改、調整。配網自動化實現后,開閉站10 kV開關基本都具備遠方拉合的能功,具備按安規上的檢修人員操作試行的條件,對于簡單的站內開關檢修及保護校驗工作可考慮由檢修人員操作,提高工作效率。在現有檢修業務的基礎上,需考慮自動化大規模的實施后,對自動化設備維護、檢修帶來檢修工作量的增加,同時應考慮人員的補充及專業技能的提升;對新組建的自動化終端維護隊伍的管理,培訓等工作。4. 5配網建設投資合理性從配網規劃的角度來講,要綜合考慮到投資規劃、站點規劃、人員規劃等方面,合理的選擇新發站點和人員的安排。從經濟性和供電安全性之間找到一個合理的平衡點。4. 6全力推進配網自動化的實施城區配網自動化工程正在全力推進,預計2009年6月,城區范圍內82%的開閉站將實現三遙,架空網自動化覆蓋率將達到51%左右,二級及以上重要用戶電源線路全部具備自動化功能,在兩年內全部開閉站及架空網實現自動化“三遙”。5結束語作為供電企業在城市范圍進行配電自動化建設工作,必須在投資的經濟性與用戶的恢復供電時間之間找到合理的經濟平衡點。即與其花費較高代價追求在較短時間內對其恢復供電不如花費較低代價,普及實施配電信息化工作,在便于電力企業進行日常的配電網運行管理和事故處理的同時,于現有基礎上,在用戶所能承受的范圍之內,盡快恢復對用戶的供電。加強幾個電力系統軟件的聯合使用,保證數據的統一完整性,為配網的可靠運行創造優良的基礎條件。城區公司將堅持“配網高可靠”的工作方向,加強精益管理,創新配網管理模式,不斷提升配網管理水平。未來,城區電網將以調控系統一體化、業務流程一體化、人員組織一體化為標準,有效整合資源,以“專業化、集約化、扁平化”為原則,不斷完善新的配網管理模式。屆時,電纜網