10kV配电网系统作为电能发变送配中的最后一个环节, 在电力生产中具有非常重要的作用。随着社会经济的发展和生活水平的提高, 用电负荷的持续增长, 用户普遍对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求。经过“十一五”期间的超常规模发展和建设, 长沙配电网的布局得到了优化, 但要进一步提高配电网的可靠性, 还必须全面实现的配电网自动化。本文旨对长沙电网近年来配电网自动化建设状况进行分析总结的基础之上, 主要探讨其建设中存在的问题及解决措施, 以实现配电网系统持续可靠、高效运行。
长沙作为中部地区省会城市, 作为湖南省的政治、经济、文化中心, 正以崭新的姿态成为了“中部崛起”的发动机之一和国家新的经济增长极, 电力事业也迎来了超常规模的发展机遇和挑战。按照国家电网公司“三集五大”工作基本要求, 长沙电业局组建成立了天心配网所、岳麓配网所, 实现配网“规范化管理, 集约化发展, 专业化运作”的工作模式, 使城区配电网管理上了新台阶。作为湖南配电自动化建设的第一个试点单位, 长沙电网全面依托配网专业所的平台, 2011年完成了河西麓谷区域43条配电自动化线路的改造、整改工程, 完成了配电自动化主站的安装、调试、试运行。2011年12月24日, 麓谷配电自动化工程顺利通过省公司初步验收和陕西电科院的基本功能测试, 2012年1月15日通过国网公司配电自动化试点项目竣工验收, 这标志着长沙电网配电自动化建设取得阶段性成功。根据长沙城区配电网发展规划, 在河西麓谷地区试点成功的基础上, “十二五”期间将全面推进配电网自动化建设, 全面提高供电可靠性和电力优质服务水平, 更好地为地方经济建设和社会发展服务。
长沙电网配电网自动化工程完成主站系统建设及信息交换总线建设, 完成了试点区域内通信系统建设, 完成了试点区域内43条10kV线路网架优化调整及一次设备的自动化改造, 实现了试点区域内配电终端接入、配电SCADA和馈线自动化功能, 初步达到了智能配电调控一体化的要求, 实现了与生产管理系统、用电信息采集系统、调度自动化系统、地理信息系统、需求侧管理系统的集成。在麓谷经济开发区建成“手拉手”、“三T”方式为主的配电网基本网架, 为优化、提升该地区配网管理水平提供了有力的技术支撑。
配电网自动化系统为长沙城区配网的运行维护、故障处理、检修提供了一个全新的、智能化的平台, 能提高配电系统的管理效率, 提高电力供应的可靠性、保障供电连续性, 降低电力企业管理运营成本。配电自动化实现的基本功能: (1) 配电网SCADA:10kV配电网的数据采集、监视控制; (2) 配电网故障处理:10kV馈线的故障定位、隔离和恢复供电; (3) 配电网网络分析:包括配电网网络建模、网络结线分析和动态跟踪着色、负荷预报、网络监视、配电网潮流、短路电流、网络重构和操作票管理等。
配电自动化施工过程需要线路全停配合, 造成配电自动化工程施工停电时间长、影响范围大。麓谷试点地区已建设完成的配电自动化的线路设备, 一旦质量出现问题, 维修、调试量时间长, 将远远大于普通线路设备缺陷停电检修时间, 使得用户停电检修时间过长。
长沙市天气变化频繁, 空气湿度偏重, 而配电自动化设备使用量大、面广, 大量的柱上真空开关、各种终端二次设备 (如FTU、DTU等) 长期运行于户外严酷的环境中, 存在运行不稳定, 设备缺陷率高的问题, 因恶劣引起设备损坏和影响测量精度的现象时有发生。
配电自动化系统模型、图形由GIS系统导入, 配电自动化系统建设对GIS系统基础数据维护提出更高要求, 维护工作量也将相当大。现有的技术手段、管理制度还跟不上形势的发展, 43条自动化线路的基础数据内容不完整、不准确, 形式有待统一;配电自动化建设很大程度上依托于GIS系统, 但目前GIS系统建设刚刚起步, 基础数据不完善, 用电信息与地物对象关联程度不高, 配网一次接线图与GIS地理分布图不能快速定位切换。
麓谷地区配电自动化建设已取得了阶段性成果, 但发挥其在提高配网运行管理水平方面仍有待提高。搭建好配电自动化系统的平台以后, 深入推进该系统的应用, 进行适应长沙配电网实践的二次开发, 全面推进配电网安全生产和优质服务, 是需要深入研究和探讨和问题。
(1) 针对配电自动化线路改造停电时间长、影响范围大的现状。一是要制定标准化的配电自动化线路停电检修施工流程, 尽量缩短停电时间;二是在非试点区域以外进行城网改造施工时, 新建的配电环网柜要预先配置配电自动化“接口”, 包括:辅助接点、CT、电操机构等, 减少今后进行配电网自动化改造施工的工作量和实施难度。
(2) 严格把好设备质量关。一是严格执行招标采购制度, 严格实施设备准入制度, 从源头上避免引进不符合要求的配电自动化设备;二是针对突出设备受潮问题, 要求厂家对户外防护箱做进一步的加强防潮处理。
(3) 确保基础数据的持续性和完整性。加强系统的运行维护, 确保其功能正常、数据完整可靠。要结合规范配电自动化线路、设备的资料台帐和管理标准, 完善基础资料建档、设备变更、缺陷处理和业务流转的流程, 实现基础数据的及时正确更新。
(4) 开发基于GIS背景的配电自动化系统。实现地理信息系统 (GIS) 内嵌到配电主站系统, 配电网接线图与GIS地理沿布图之间相互快速定位切换, 方便配网调度及运行的使用。
(5) 积极推进配电自动化系统的实用化应用工作。制定切合实际的使用制度, 形成配电自动化应用周报、月报。重视系统的基础数据正确性;关注系统功能的完善;充分发挥系统优化计划检修、减少故障停电范围和时间等方面的优势;注重实时分析配网线路运行状况、负荷水平, 在收集线路原始运行数据的基础上, 开展配网运行方式分析。
(6) 今后全面推广配电网自动化工程建设时, 应有计划地分期、分批实施。应确定配电网络的基本条件, 导线截面、输送容量、线路走向及用户的基本条件。先采用具有自动化功能的一次开关设备和二次保护监控设备完成自动送电, 故障自动分闸和隔离故障功能, 能做到隔离和区分故障点。在条件具备时, 再投入通讯和计算机网络, 资金投入可以分批实施。
本文通过对长沙电网配电自动化系统现状及展望分析, 指出了其试点建设过程中存在的主要问题, 并今后全面推广配电网自动化工程建设提了笔者的意见和建议。
配电网自动化建设是一项系统性工程, 需要多层次、多角度进行分析研究, 在规划实施过程中必需统筹兼顾。随着长沙经济及城市发展的稳步推进, 随着长沙电网“十二五”建设的逐步展开, 相信配电网自动化的实施在各方面的共同努力下, 一定会取得较好的成效, 取得到更大的社会效益和经济效益。
摘要：长沙电网配电网自动化系统在试点区域初步建成, 施工过程中存在停电检修时间过长、设备故障率高、实用化程度不高等问题, 全面推广建设时要编制标准化施工流程、严格设备准入、推动二次开发等。实用化00络监视、配电网潮流、短路电流、网络重构和操作票管理等。
关键词：配电网,自动化,供电可靠性
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