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【摘 要】随着我国智能电网建设的广泛开展，配网自动化系统的建设应用将会得到很好的发展机会。本文通过分析余姚地区配电网络现状情况、配网自动化系统建设及应用情况，结合余姚地区地理位置和经济发展等方面的要求，本文提出了余姚市供电公司配网自动化系统建设的初步方案建议。
【关键词】配网自动化；余姚配网现状；自动化方案
前言
目前建设配网自动化系统的主要目的，应该以提高供电可靠性、经济性和电能产品质量为主要目的，以系统达到实用化为最终目标，但在目前各地区配网自动化系统建设过程中，往往存在对建设配网自动化系统认识不全面，把建立配网自动化系统单纯地理解为提高供电可靠性、提高抢修速度等方面的问题。
配网自动化系统集合了线路、自动化、通讯等专业，成功地实施和管理它，需要有明确的、相应稳定的组织机构，要求人员的专业技术融合能力强，保证系统的顺利实施和有效使用。因此必需明确提出配网自动化的职责分工，明确系统主站、子站、配电终端、数据录入、通信维护等的管理、运行、维护单位以及工作职责，明确10kV开关的调度、管辖权限，以及调度自动化系统与配网自动化系统的连接方式。
1 余姚市供电公司配网自动化的意义
1.1 余姚市供电公司配网自动化规划背景
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电力事业迅速发展，用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。配电网作为发输配电的最后一级直接面向用户，其供电质量和供电的可靠性对电网和用户有重要的意义。
余姚地区由于配电网自身规模庞大，结构复杂，新老设备参差不齐，不同地区的网架结构也不尽相同，在进入负荷高峰期时，部分线路处于长时间过载运行，并且不具备转供能力，严重影响配网的供电能力和供电质量。同时由于无法实时掌握配电网的运行信息，难以从全局的角度管理配电网的经济运行，并且在配电线路发生过载或故障时，由于缺少自动化技术的支持，对于配电网故障的处理、供电的恢复都存在不小的困难，线路间的互倒互带及供电恢复时间普遍较长，不仅影响到配电网的经济运行，而且也降低了配电网供电的可靠性。
余姚市供电公司为了提高配电网供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，降低一次设备运行维护费用，提高企业的经济效益，提高整个配电网管理水平和工作效率，提高对用户的服务水平，决定在2015年逐步开展配网自动化工作，首先从10kV配电线路的主线开关开始。
1.2 实现配网自动化的意义
配网自动化的实现，对于提高供电企业的管理水平、改善电能质量、提高供电服务质量等方面有着重大的现实意义，具体表现在以下方面：
（1）提高供电可靠性，减少故障停电次数和停电时间，故障自动检测，故障自动隔离，缩小停电范围，快速实现非故障区域的恢复供电。同时减少因故障造成的损失。
（2）改善电能质量，监测和改善电压质量，以优质的电能提供给用户。
（3）提高配电系统的运行经济性，提高设备的利用程度，降低运行维护费用，
降低线损，最大限度的提高企业的经济效益。
（4）优化网络结构和无功分配，降低电能损耗。
（5）提高整个配网的管理水平和计算机应用水平，提高工作效率，实现“减员增效”。
（6）用技术手段来改善用户服务水平，提高服务质量，提高为用户服务的响应速度和服务质量，改善故障时对用户的应答能力，建立良好的供需人机界面，用户能直接咨询报装，给用户提供便利。
终上所述，加快推进配网自动化的规划和建设是非常必要的。由于长期以来将主要精力和技术力量都放在主网上，配网的规划建设和运行管理得不到足够的重视，造成配网结构薄弱、管理落后、供电能力不足，因此，加大配网的规划建设，尤其是推进配网自动化的规划建设，已经成为余姚市供电公司目前和今后的一项重要任务。
1.3 我国配网自动化现状
我国目前配电网的现状仍十分落后，首先要对配网的拓朴结构进行改造，使之适合于自动化的要求，如馈线分段化、配网环网化等，分段开关也需更换为能进行电动操作的真空开关，并且应具有必要的互感器。开闭所和配电变电所中的保护装置，应能提供一对信号接点，以作为事故信号，区分事故跳闸和人工正常操作，开关柜的操作机构应具有防跳跃机构等。但是我国现在的配电网和上述要求尚存在较大的差距。
我国的配网是随城市建设规模逐步形成的，由于城市规划与电力建设的条块分割，形成了不相适应的管理模式，使配网规划不适应城市发展的需求在国家两网改造后，城市电网的供电环境有了非常大的改善，但是仍然存在如下问题：
（1）对配网自动化的认识不足，改造配网实现自动化的要求，不同于配网重建，重新
投资。配网工程投资大，投入和产出必须是考虑的主要因素。
（2）缺乏好的规划。城市建设迅速，负荷增长率高，但电力配套建设不及时线路长，事故多，线损率高。
（3）设备设施差，技术性能不能满足电网运行的要求，影响供电的质量和可靠性。
2 目前针对配网自动化遥控的几种模式
目前针对配网自动化自动化终端配置模式，主站系统采用三种方式对不同区域的配网线路进行故障分析和处理，包括三遥功能处理模式、两遥功能处理模式、一遙功能处理模式。
2.1 三遥模式
三遥功能处理模式适用于当地负荷开关配置了三遥功能，能够实时采集开关电流、开关状态，并能够进行远方遥控的线路。
对于具有三遥功能的配网线路，主站根据配电终端上报的线路故障报警信息，结合变电站继电保护信号、开关跳闸、故障指示等故障信息，启动故障处理程序，确定故障类型和发生的位置。采用声光、语音、打印事件等报警形式，并在自动推出的配网单线图上，通过网络动态拓朴着色的方式明确地表示出故障区段。 主站系统根据线路的负荷状况及可转供的负荷容量情况自动计算出故障隔离和恢复方案，供调度员选择手动执行或者可配置为自动执行。三遥模式下故障处理方案可采用远程控制的方式实现方案的执行。
2.2 两遥模式
两遥功能处理模式适用于配置了遥测和遥信功能的配电线路。对于采用两遥功能的配电线路，发生故障时，配电主站系统判断分析故障的原理和三遥模式完全相同，都是采用终端设备上送的故障信号、故障前的电流负荷状况进行分析处理，产生故障隔离与恢复供电方案。
两者的区别在于进行故障隔离和恢复供电时，需要操作人员到现场进行开关分合操作。系统也不能自动执行方案，只能向配电调度人员提供故障区间和建议的故障恢复处理方案。
两遥模式下的馈线自动化虽然需要进行现场操作才能隔离故障区间，实现非故障区域的恢复供电。但是系统能给出出明确的故障区间，以及经过负荷情况计算的转供电方案，节省了大量的现场核查故障点和人工计算恢复方案的时间，也能缩短停电时间，提高供电可靠性。
2.3 一遥模式
一遥功能处理模式适用于采用故障指示器进行故障检测的配电线路。这部分设备没有采集遙测数据，通常也没有配电站房内开关的辅助触点信号，而只有在故障发生时故障指示器检测到的故障信号。这些配电线路发生故障时，主站系统接收现场配电终端发送的故障指示器故障指示信息，在调度员界面上直观显示故障线路故障指示器指示标志，并根据故障指示信息结合变电站出线断路器保护跳闸的信息，根据电气网络拓扑结构进行分析，形成故障处理方案。
一遥模式下的馈线自动，由于没有电流等量测数据的采集，所以在故障处理方案上不能进行转供电容量的计算，只能进行网络拓扑结构上的恢复方案。一遥模式仍然可以实现对故障区间的自动判别，从而减轻了人员排除故障点的工作量，虽然不能进行转供电容量计算，但可以给调度人员提示拓扑结构分析上的恢复方案，供配电调度人员参考，指挥现场操作人员进行故障隔离与恢复供电的操作。
3 针对余姚地区的10kV开关自动化
3.1 10kV配网、变电所基本概况及配网自动化现状
余姚市调控运行班于2010年8月成立。现管辖25座110kV变电站、16座35kV变电站、32条35kV线路。
截止2014年底，余姚电网10kV运行线路共有550条，2014年线路平均负载率为53%（按线路夏季限额统计并不包括正常方式为空充的线路）。余姚电网10kV线路负载率达80%以上的有75条（同比-31.19%），其中超过100%的有10条（同比-60.00%），给设备的安全可靠运行带来一定的运行风险。
目前余姚市调度管辖至了分支跌落式熔断器，工作量加大了几倍，但是并不具备配网自动化，查找故障时间长，降低供电可靠性，需要尽快实现配网自动化。 针对余姚地区初步配网自动化远方遥控10kV开关采取三遥和两遥控制方案。
3.2 10kV柱上开关实现三遥信息采集要求
（1）遥控量有10kV柱上开关远方拉合。
（2）遥信量有开关位置信号、线路故障信号、远方/当地转换信号、FTU装置异常信号等。
（3）遥测量有实时上送线路的A相电流；主站召唤上送线路B、C相电流。
（4）站点通信要求：采用无线通信。
3.3 实施方案
（1）10kV柱上开关通过FTU与系统通信实现三遥。
（2）10kV柱上开关两侧须安装PT，为FTU装置和柱上开关提供操作电源。
（3）FTU安装时应满足现场工况要求，设备密封、防尘、防潮等级不得低于IP54规定。
3.4 重要用户分界负荷开关采用两遥信息采集要求
（1）用户分界负荷开关若安装有负荷控制开关，则通过负荷开关的控制器实现两遥，并与系统通信。
（2）遥信量包括开关位置信号、开关负荷侧故障信号、开关控制器异常信号等。
（3）遥测量包括主站召唤上送开关三相、零序电流，线电压等。
（4）站点通信要求：采用无线通信，采用无线（GPRS）通信方式的负荷开关控制器应具备软件或硬件加密功能。
3.6 远方遥控开关的意义
远方遥控开关功能，缩短接地故障的定位、隔离时间，降低了劳动强度。一旦线路出现了接地故障，在变电站判断出线路的基础上，我们可以通过配网自动化系统的远方控制功能，逐级远方拉合开关，对线路接地故障进行定位、隔离。克服了传统靠人工现场逐级拉合开关，对线路接地故障进行定位、隔离，提高了生产效率。缩短了线路过负荷及检修时的负荷转移时间，降低了劳动强度。缩短了线路和设备的过负荷时间，提高了线路和设备的健康水平。
4 结论
配网自动化系统的建设不是一蹴而就的，余姚市供电公司配网规模大，配电线路多，地形复杂，系统建设和运行使用更加需要一个过程。随着系统建设的进一步深入，系统运行使用人员将会不断提出新的要求，这也将进一步促进广州配网自动化系统的发展。
通过余姚市供电公司初步配网自动化的建设，今后在配网全面自动化的规范统一性方面还有待进一步的规范和完善，系统的各项高级应用功能还要在以后建设过程中不断扩充与完善。同时在管理流程方面，要适应配网自动化系统的需要，维护的电网模型和图形资料满足配网自动化监控和故障处理的要求。
国内尚未有过大规模的配网自动化系统建设，应该建设过程中积累的经验，并借鉴其他供电公司及国外的配网自动化模式，相信在未来几年内，余姚供电公司将建成完善的配网自动化。
参考文献：
[1]蔡心一.关于配电自动化的需要和发展[J].江苏电器，2001（4）：4-6.
[2]陈晖.GPRS通信技术在配电网自动化监控系统中的应用[D].济南：山东大学， 2006.
[3]刘广友.县级配网自动化系统的研究[D].济南：山东大学， 2005.
[4]刘健，倪建立.配网自动化新技术[M].北京：中国水利水电出版社， 2003.29-32.
[5]黄立华，刘日亮，冯洋，《配网自动化系统分析》，北京电力技术，2010，06，30-32
[6]杜辉，《基于信息技术的配网自动化系统》，北京电力技术，2010，06；33-35
【关键词】配网自动化；余姚配网现状；自动化方案
前言
目前建设配网自动化系统的主要目的，应该以提高供电可靠性、经济性和电能产品质量为主要目的，以系统达到实用化为最终目标，但在目前各地区配网自动化系统建设过程中，往往存在对建设配网自动化系统认识不全面，把建立配网自动化系统单纯地理解为提高供电可靠性、提高抢修速度等方面的问题。
配网自动化系统集合了线路、自动化、通讯等专业，成功地实施和管理它，需要有明确的、相应稳定的组织机构，要求人员的专业技术融合能力强，保证系统的顺利实施和有效使用。因此必需明确提出配网自动化的职责分工，明确系统主站、子站、配电终端、数据录入、通信维护等的管理、运行、维护单位以及工作职责，明确10kV开关的调度、管辖权限，以及调度自动化系统与配网自动化系统的连接方式。
1 余姚市供电公司配网自动化的意义
1.1 余姚市供电公司配网自动化规划背景
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，电力事业迅速发展，用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。配电网作为发输配电的最后一级直接面向用户，其供电质量和供电的可靠性对电网和用户有重要的意义。
余姚地区由于配电网自身规模庞大，结构复杂，新老设备参差不齐，不同地区的网架结构也不尽相同，在进入负荷高峰期时，部分线路处于长时间过载运行，并且不具备转供能力，严重影响配网的供电能力和供电质量。同时由于无法实时掌握配电网的运行信息，难以从全局的角度管理配电网的经济运行，并且在配电线路发生过载或故障时，由于缺少自动化技术的支持，对于配电网故障的处理、供电的恢复都存在不小的困难，线路间的互倒互带及供电恢复时间普遍较长，不仅影响到配电网的经济运行，而且也降低了配电网供电的可靠性。
余姚市供电公司为了提高配电网供电可靠性和供电质量，缩短事故处理时间，减少停电范围，降低一次设备运行维护费用，提高企业的经济效益，提高整个配电网管理水平和工作效率，提高对用户的服务水平，决定在2015年逐步开展配网自动化工作，首先从10kV配电线路的主线开关开始。
1.2 实现配网自动化的意义
配网自动化的实现，对于提高供电企业的管理水平、改善电能质量、提高供电服务质量等方面有着重大的现实意义，具体表现在以下方面：
（1）提高供电可靠性，减少故障停电次数和停电时间，故障自动检测，故障自动隔离，缩小停电范围，快速实现非故障区域的恢复供电。同时减少因故障造成的损失。
（2）改善电能质量，监测和改善电压质量，以优质的电能提供给用户。
（3）提高配电系统的运行经济性，提高设备的利用程度，降低运行维护费用，
降低线损，最大限度的提高企业的经济效益。
（4）优化网络结构和无功分配，降低电能损耗。
（5）提高整个配网的管理水平和计算机应用水平，提高工作效率，实现“减员增效”。
（6）用技术手段来改善用户服务水平，提高服务质量，提高为用户服务的响应速度和服务质量，改善故障时对用户的应答能力，建立良好的供需人机界面，用户能直接咨询报装，给用户提供便利。
终上所述，加快推进配网自动化的规划和建设是非常必要的。由于长期以来将主要精力和技术力量都放在主网上，配网的规划建设和运行管理得不到足够的重视，造成配网结构薄弱、管理落后、供电能力不足，因此，加大配网的规划建设，尤其是推进配网自动化的规划建设，已经成为余姚市供电公司目前和今后的一项重要任务。
1.3 我国配网自动化现状
我国目前配电网的现状仍十分落后，首先要对配网的拓朴结构进行改造，使之适合于自动化的要求，如馈线分段化、配网环网化等，分段开关也需更换为能进行电动操作的真空开关，并且应具有必要的互感器。开闭所和配电变电所中的保护装置，应能提供一对信号接点，以作为事故信号，区分事故跳闸和人工正常操作，开关柜的操作机构应具有防跳跃机构等。但是我国现在的配电网和上述要求尚存在较大的差距。
我国的配网是随城市建设规模逐步形成的，由于城市规划与电力建设的条块分割，形成了不相适应的管理模式，使配网规划不适应城市发展的需求在国家两网改造后，城市电网的供电环境有了非常大的改善，但是仍然存在如下问题：
（1）对配网自动化的认识不足，改造配网实现自动化的要求，不同于配网重建，重新
投资。配网工程投资大，投入和产出必须是考虑的主要因素。
（2）缺乏好的规划。城市建设迅速，负荷增长率高，但电力配套建设不及时线路长，事故多，线损率高。
（3）设备设施差，技术性能不能满足电网运行的要求，影响供电的质量和可靠性。
2 目前针对配网自动化遥控的几种模式
目前针对配网自动化自动化终端配置模式，主站系统采用三种方式对不同区域的配网线路进行故障分析和处理，包括三遥功能处理模式、两遥功能处理模式、一遙功能处理模式。
2.1 三遥模式
三遥功能处理模式适用于当地负荷开关配置了三遥功能，能够实时采集开关电流、开关状态，并能够进行远方遥控的线路。
对于具有三遥功能的配网线路，主站根据配电终端上报的线路故障报警信息，结合变电站继电保护信号、开关跳闸、故障指示等故障信息，启动故障处理程序，确定故障类型和发生的位置。采用声光、语音、打印事件等报警形式，并在自动推出的配网单线图上，通过网络动态拓朴着色的方式明确地表示出故障区段。 主站系统根据线路的负荷状况及可转供的负荷容量情况自动计算出故障隔离和恢复方案，供调度员选择手动执行或者可配置为自动执行。三遥模式下故障处理方案可采用远程控制的方式实现方案的执行。
2.2 两遥模式
两遥功能处理模式适用于配置了遥测和遥信功能的配电线路。对于采用两遥功能的配电线路，发生故障时，配电主站系统判断分析故障的原理和三遥模式完全相同，都是采用终端设备上送的故障信号、故障前的电流负荷状况进行分析处理，产生故障隔离与恢复供电方案。
两者的区别在于进行故障隔离和恢复供电时，需要操作人员到现场进行开关分合操作。系统也不能自动执行方案，只能向配电调度人员提供故障区间和建议的故障恢复处理方案。
两遥模式下的馈线自动化虽然需要进行现场操作才能隔离故障区间，实现非故障区域的恢复供电。但是系统能给出出明确的故障区间，以及经过负荷情况计算的转供电方案，节省了大量的现场核查故障点和人工计算恢复方案的时间，也能缩短停电时间，提高供电可靠性。
2.3 一遥模式
一遥功能处理模式适用于采用故障指示器进行故障检测的配电线路。这部分设备没有采集遙测数据，通常也没有配电站房内开关的辅助触点信号，而只有在故障发生时故障指示器检测到的故障信号。这些配电线路发生故障时，主站系统接收现场配电终端发送的故障指示器故障指示信息，在调度员界面上直观显示故障线路故障指示器指示标志，并根据故障指示信息结合变电站出线断路器保护跳闸的信息，根据电气网络拓扑结构进行分析，形成故障处理方案。
一遥模式下的馈线自动，由于没有电流等量测数据的采集，所以在故障处理方案上不能进行转供电容量的计算，只能进行网络拓扑结构上的恢复方案。一遥模式仍然可以实现对故障区间的自动判别，从而减轻了人员排除故障点的工作量，虽然不能进行转供电容量计算，但可以给调度人员提示拓扑结构分析上的恢复方案，供配电调度人员参考，指挥现场操作人员进行故障隔离与恢复供电的操作。
3 针对余姚地区的10kV开关自动化
3.1 10kV配网、变电所基本概况及配网自动化现状
余姚市调控运行班于2010年8月成立。现管辖25座110kV变电站、16座35kV变电站、32条35kV线路。
截止2014年底，余姚电网10kV运行线路共有550条，2014年线路平均负载率为53%（按线路夏季限额统计并不包括正常方式为空充的线路）。余姚电网10kV线路负载率达80%以上的有75条（同比-31.19%），其中超过100%的有10条（同比-60.00%），给设备的安全可靠运行带来一定的运行风险。
目前余姚市调度管辖至了分支跌落式熔断器，工作量加大了几倍，但是并不具备配网自动化，查找故障时间长，降低供电可靠性，需要尽快实现配网自动化。 针对余姚地区初步配网自动化远方遥控10kV开关采取三遥和两遥控制方案。
3.2 10kV柱上开关实现三遥信息采集要求
（1）遥控量有10kV柱上开关远方拉合。
（2）遥信量有开关位置信号、线路故障信号、远方/当地转换信号、FTU装置异常信号等。
（3）遥测量有实时上送线路的A相电流；主站召唤上送线路B、C相电流。
（4）站点通信要求：采用无线通信。
3.3 实施方案
（1）10kV柱上开关通过FTU与系统通信实现三遥。
（2）10kV柱上开关两侧须安装PT，为FTU装置和柱上开关提供操作电源。
（3）FTU安装时应满足现场工况要求，设备密封、防尘、防潮等级不得低于IP54规定。
3.4 重要用户分界负荷开关采用两遥信息采集要求
（1）用户分界负荷开关若安装有负荷控制开关，则通过负荷开关的控制器实现两遥，并与系统通信。
（2）遥信量包括开关位置信号、开关负荷侧故障信号、开关控制器异常信号等。
（3）遥测量包括主站召唤上送开关三相、零序电流，线电压等。
（4）站点通信要求：采用无线通信，采用无线（GPRS）通信方式的负荷开关控制器应具备软件或硬件加密功能。
3.6 远方遥控开关的意义
远方遥控开关功能，缩短接地故障的定位、隔离时间，降低了劳动强度。一旦线路出现了接地故障，在变电站判断出线路的基础上，我们可以通过配网自动化系统的远方控制功能，逐级远方拉合开关，对线路接地故障进行定位、隔离。克服了传统靠人工现场逐级拉合开关，对线路接地故障进行定位、隔离，提高了生产效率。缩短了线路过负荷及检修时的负荷转移时间，降低了劳动强度。缩短了线路和设备的过负荷时间，提高了线路和设备的健康水平。
4 结论
配网自动化系统的建设不是一蹴而就的，余姚市供电公司配网规模大，配电线路多，地形复杂，系统建设和运行使用更加需要一个过程。随着系统建设的进一步深入，系统运行使用人员将会不断提出新的要求，这也将进一步促进广州配网自动化系统的发展。
通过余姚市供电公司初步配网自动化的建设，今后在配网全面自动化的规范统一性方面还有待进一步的规范和完善，系统的各项高级应用功能还要在以后建设过程中不断扩充与完善。同时在管理流程方面，要适应配网自动化系统的需要，维护的电网模型和图形资料满足配网自动化监控和故障处理的要求。
国内尚未有过大规模的配网自动化系统建设，应该建设过程中积累的经验，并借鉴其他供电公司及国外的配网自动化模式，相信在未来几年内，余姚供电公司将建成完善的配网自动化。
参考文献：
[1]蔡心一.关于配电自动化的需要和发展[J].江苏电器，2001（4）：4-6.
[2]陈晖.GPRS通信技术在配电网自动化监控系统中的应用[D].济南：山东大学， 2006.
[3]刘广友.县级配网自动化系统的研究[D].济南：山东大学， 2005.
[4]刘健，倪建立.配网自动化新技术[M].北京：中国水利水电出版社， 2003.29-32.
[5]黄立华，刘日亮，冯洋，《配网自动化系统分析》，北京电力技术，2010，06，30-32
[6]杜辉，《基于信息技术的配网自动化系统》，北京电力技术，2010，06；33-35