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摘要：随着渤海新区建设的快速发展，入驻新区的重要用户逐渐增多，对供电部门自动化技术与可靠性水平提出了更高的要求。文章针对目前渤海新区城区配电网现状并结合电网建设规划，提出了建设适应现代化需求的配网自动化方案。
关键词：配网自动化；配网结构；通信
作者简介：宋华辉（1975-），男，河北沧州人，沧州供电公司渤海新区供电分公司生技部输变电主管。（河北 沧州 061113）
中图分类号：TM763 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）03- 0134-02
渤海新区位于河北省东南部，东临渤海，南接山东，北依京津，是河北省“东出西联”战略的桥头堡，在环京津、环渤海区域和建设沿海经济社会发展强省中占有重要地位。新区产业聚集明显，项目建设加快，初步形成了以石油化工、装备制造、电力能源、港口物流为主的四大产业群。随着政府投资环境的逐步改善，渤海新区地方经济飞速发展，为有力保障经济建设，河北省电力公司逐步完善渤海新区主网构架，以确保新区大项目的用电需求，但目前薄弱的配网环节仍制约着经济建设及电力发展，因此对渤海新区配网进行进一步的完善和自动化改造刻不容缓。
一、配网现状
渤海新区供电公司是沧州供电公司的直供单位，截至2010年6月底，新区范围内共有220kV站3座、110kV站4座、35kV站10座、10kV配电线路66条，总长度达663.61km，柱上分段和联络开关98台。其中220kV站和110kV站由沧州供电公司运行维护。渤海新区电网共分三个区域，分别为：黄骅港供电区域、中捷供电区域、南大港供电区域。配电网管理主要由生技部负责，运行维护由三个区域的配电运检班负责，运行管理人员35人。10kV线路联络率41%，平均分段1.26段/条，满足N-1要求的线路比例为27.27%。其中黄骅港城区10kV配网主要为电缆线路，中捷、南大港城区配网主要为架空线路。渤海新区配网自动化改造还在可研阶段，除黄骅港城区配网线路安装10kV环网柜可实现故障就地跳闸和线路环网供电外，中捷、南大港区域配网线路还依靠柱上非智能开关类设备，配网的停送电调度均为人工就地完成，手续繁琐，办理时间长。
二、实现配网自动化的目的
截至2010年6月底，渤海新区电网共发生跳闸类故障11起，其中35kV故障2起，10kV配网故障9起。根据历年统计结果，电网线路发生的跳闸类故障中75%以上为配网线路故障，而在这部分故障中，分支、用户类设备故障造成出口跳闸比例超过60%。当配网发生故障后，如何尽快恢复供电是配网自动化的一项重要内容。配网自动化最根本的任务也就是在最短的时间内完成对故障的定位、隔离、恢复供电和反馈信息。当前，渤海新区配网线路处理线路故障的方法主要有：利用装设在配电线路上的故障指示器，由电力检修人员根据故障类型和线路装设的开关类设备运行状况，利用柱上开关设备人工隔离故障区段，恢复正常区段的供电。运用该方法时，停电时间长，准确定位故障点机率低，恢复供电慢，往往需调度配合对线路试送电才能确定故障区段；利用智能化开关设备，在一条线路上装若干开关，当线路发生故障时，根据保护装置反映的跳闸信息，确定故障区段。缺点是故障信息不上传，检修人员需逐个查询设备保护装置。
三、渤海新区城区配网自动化规划
针对渤海新区配网现状，结合渤海新区配网“十二五”规划，确定渤海新区城区配网自动化规划原则如下。
（1）配网自动化应统一规划、统一设计规范、分步分类型实施。应从满足配网运行实际、满足配电网发展要求出发，技术成熟可靠，注重项目性价比。
（2）架空网自动化系统与电缆网自动化系统分列原则。主干线以架空线为主的馈线应纳入架空网自动化系统模式；主干线以电缆为主的馈线应纳入电缆网自动化系统模式。
根据渤海新区城区配网自动化规划原则，渤海新区域区配网自动化的实施可大致分以下阶段。
1.建立主站系统，实行远方集中监测和控制
主站系统规划确定系统规模、解决与变电站自动化系统、调度自动化系统（SCADA）的配合等问题，配网主站能实现对配网状态的监控、配电设备地理信息管理，配有与其它应用系统相连的接口，远动、通信终端适应配电网户外分散、多点和数据传输量的要求；建立配网地理信息管理系统（GIS），把配网设备用计算机管理起来，使种类多、分布广的配电设备图形化、直观化，提高配网的管理水平。根据渤海新区配网的现有基础，可先进行初步工作，通过大量的数据录入工作，将所有配电线路、设备的图形与台帐全部录入GIS系统，先实现图形的编辑、浏览、查询、动静态台帐的维护、设备的查询统计以及基于局域网实现图纸Web浏览等基本功能。
2.改造现有配电网结构
运行合理可靠的配网结构是实现配网自动化的前提条件，根据渤海新区三个城区配电网结构实际情况，应分阶段、分模式建设。黄骅港城区配网线路主要为电缆线路，线路设备现使用北京合纵公司生产的环网柜、分支箱，环网柜具备实现配网自动化功能。现在主要问题有以下两个。
（1）该区域公用电源点单一，全部10kV线路均为港城110kV站出线。
解决方案：根据沧州供电公司十二五规划，黄骅港城区将新建达力普、新区南110kV站，需依托110kV站，合理增加10kV出线与原有线路实现互供，实现黄骅港电缆配电网单环网结构，如图1所示。
结合黄骅港区域用地紧张的实际情况，该方式中可合理安装开闭所、环网柜，选择技术先进、质量可靠的产品。开闭所宜建于负荷中心区、用户较多的区域，以便提高供电可靠性。开闭所最大转供容量不大于15000kVA。开闭所的接线力求简化，一般采用单母线分段，两路进线，6～10路出线。两路进线引自不同变电站或同一变电站不同母线，进线采用300mm2或400mm2铜芯电缆。开闭所应按无人值班及逐步实现综合自动化的要求设计或留有发展余地。采用带有监控功能的高可靠、免维护开关柜，进线采用断路器，出线根据负荷大小采用断路器或熔断器加负荷开关。环网柜用于电缆线路分段、联络和分支线路出口，一般采取2路电缆进线、4路电缆出线，必要时可采取6路电缆出线。环网柜进出线选用真空开关，额定电流不小于600A，额定短路开断电流不小于20kA，具备实现综合自动化功能。
（2）配电设备与新建配网自动化系统的通信问题。
解决方案：根据地方政府的规划要求，黄骅港区配网均需采用电缆方式，所以通信方式可采用光纤将数据传输到变电站，通过变电站的光缆通道将数据传送到主站端机房前置机，将配网数据分流到配网自动化系统主机。新建线路光缆与电缆同时规划，同时施工，原有线路利用预留的通信管道敷设光缆。
中捷、南大港城区配网线路主要为架空结构，虽部分实现手拉手供电，但由于线路分段不合理，线路设备非智能化等原因，在转供电时存在操作时间长，操作手续繁琐，不能完全转带负荷的问题。
解决方案：利用配网资金，完善配网结构，按三分段三联络方式改造现有配网结构，如图2所示。
为使线路具有发展余地，且满足转带负荷的需要，三分段三联结网络的每一回线路最大电流控制在导线长期允许电流的3/4。配网线路加装自动化开关设备和配电系统智能控制装置，做到线路故障时能迅速自动检测故障，自动隔离故障段。为自动恢复非故障区供电，应建立相应的通信通道。根据中捷、南大港配网实际情况可先期考虑无线通信方式，考虑四遥接口问题，待具备条件时，利用光纤接入电网自动化、调度自动化、MIS、GIS等系统。自动化开关设备具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点，并且能适应户外恶劣的环境条件。
四、结束语
配网自动化系统的建设是一个复杂而繁琐的系统工程，牵涉的专业多、覆盖的范围大，而且建设过程中受到制约的因素很多，特别是外部环境。因此，要想建设一个好的配网自动化系统，必须从规划选型开始，步步慎重，并充分协调各方的关系，注重投运后的维护工作，也只有这样，才能使配网自动化系统发挥出更大的效益，缩短对客户的停电时间，提升优质服务的技术水平，才能使配电管理水平上一个新的台阶。
参考文献：
[1]城市电力规划规范(GB/50293-1999)[S].
[2]城市电力网规划设计导则[S].
[3]城市中低压配电网改造技术导则(DL/T599-1996)[S].
[4]沧州供电公司县域配电网规划技术标准[S].
（责任编辑：刘辉）
关键词：配网自动化；配网结构；通信
作者简介：宋华辉（1975-），男，河北沧州人，沧州供电公司渤海新区供电分公司生技部输变电主管。（河北 沧州 061113）
中图分类号：TM763 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）03- 0134-02
渤海新区位于河北省东南部，东临渤海，南接山东，北依京津，是河北省“东出西联”战略的桥头堡，在环京津、环渤海区域和建设沿海经济社会发展强省中占有重要地位。新区产业聚集明显，项目建设加快，初步形成了以石油化工、装备制造、电力能源、港口物流为主的四大产业群。随着政府投资环境的逐步改善，渤海新区地方经济飞速发展，为有力保障经济建设，河北省电力公司逐步完善渤海新区主网构架，以确保新区大项目的用电需求，但目前薄弱的配网环节仍制约着经济建设及电力发展，因此对渤海新区配网进行进一步的完善和自动化改造刻不容缓。
一、配网现状
渤海新区供电公司是沧州供电公司的直供单位，截至2010年6月底，新区范围内共有220kV站3座、110kV站4座、35kV站10座、10kV配电线路66条，总长度达663.61km，柱上分段和联络开关98台。其中220kV站和110kV站由沧州供电公司运行维护。渤海新区电网共分三个区域，分别为：黄骅港供电区域、中捷供电区域、南大港供电区域。配电网管理主要由生技部负责，运行维护由三个区域的配电运检班负责，运行管理人员35人。10kV线路联络率41%，平均分段1.26段/条，满足N-1要求的线路比例为27.27%。其中黄骅港城区10kV配网主要为电缆线路，中捷、南大港城区配网主要为架空线路。渤海新区配网自动化改造还在可研阶段，除黄骅港城区配网线路安装10kV环网柜可实现故障就地跳闸和线路环网供电外，中捷、南大港区域配网线路还依靠柱上非智能开关类设备，配网的停送电调度均为人工就地完成，手续繁琐，办理时间长。
二、实现配网自动化的目的
截至2010年6月底，渤海新区电网共发生跳闸类故障11起，其中35kV故障2起，10kV配网故障9起。根据历年统计结果，电网线路发生的跳闸类故障中75%以上为配网线路故障，而在这部分故障中，分支、用户类设备故障造成出口跳闸比例超过60%。当配网发生故障后，如何尽快恢复供电是配网自动化的一项重要内容。配网自动化最根本的任务也就是在最短的时间内完成对故障的定位、隔离、恢复供电和反馈信息。当前，渤海新区配网线路处理线路故障的方法主要有：利用装设在配电线路上的故障指示器，由电力检修人员根据故障类型和线路装设的开关类设备运行状况，利用柱上开关设备人工隔离故障区段，恢复正常区段的供电。运用该方法时，停电时间长，准确定位故障点机率低，恢复供电慢，往往需调度配合对线路试送电才能确定故障区段；利用智能化开关设备，在一条线路上装若干开关，当线路发生故障时，根据保护装置反映的跳闸信息，确定故障区段。缺点是故障信息不上传，检修人员需逐个查询设备保护装置。
三、渤海新区城区配网自动化规划
针对渤海新区配网现状，结合渤海新区配网“十二五”规划，确定渤海新区城区配网自动化规划原则如下。
（1）配网自动化应统一规划、统一设计规范、分步分类型实施。应从满足配网运行实际、满足配电网发展要求出发，技术成熟可靠，注重项目性价比。
（2）架空网自动化系统与电缆网自动化系统分列原则。主干线以架空线为主的馈线应纳入架空网自动化系统模式；主干线以电缆为主的馈线应纳入电缆网自动化系统模式。
根据渤海新区城区配网自动化规划原则，渤海新区域区配网自动化的实施可大致分以下阶段。
1.建立主站系统，实行远方集中监测和控制
主站系统规划确定系统规模、解决与变电站自动化系统、调度自动化系统（SCADA）的配合等问题，配网主站能实现对配网状态的监控、配电设备地理信息管理，配有与其它应用系统相连的接口，远动、通信终端适应配电网户外分散、多点和数据传输量的要求；建立配网地理信息管理系统（GIS），把配网设备用计算机管理起来，使种类多、分布广的配电设备图形化、直观化，提高配网的管理水平。根据渤海新区配网的现有基础，可先进行初步工作，通过大量的数据录入工作，将所有配电线路、设备的图形与台帐全部录入GIS系统，先实现图形的编辑、浏览、查询、动静态台帐的维护、设备的查询统计以及基于局域网实现图纸Web浏览等基本功能。
2.改造现有配电网结构
运行合理可靠的配网结构是实现配网自动化的前提条件，根据渤海新区三个城区配电网结构实际情况，应分阶段、分模式建设。黄骅港城区配网线路主要为电缆线路，线路设备现使用北京合纵公司生产的环网柜、分支箱，环网柜具备实现配网自动化功能。现在主要问题有以下两个。
（1）该区域公用电源点单一，全部10kV线路均为港城110kV站出线。
解决方案：根据沧州供电公司十二五规划，黄骅港城区将新建达力普、新区南110kV站，需依托110kV站，合理增加10kV出线与原有线路实现互供，实现黄骅港电缆配电网单环网结构，如图1所示。
结合黄骅港区域用地紧张的实际情况，该方式中可合理安装开闭所、环网柜，选择技术先进、质量可靠的产品。开闭所宜建于负荷中心区、用户较多的区域，以便提高供电可靠性。开闭所最大转供容量不大于15000kVA。开闭所的接线力求简化，一般采用单母线分段，两路进线，6～10路出线。两路进线引自不同变电站或同一变电站不同母线，进线采用300mm2或400mm2铜芯电缆。开闭所应按无人值班及逐步实现综合自动化的要求设计或留有发展余地。采用带有监控功能的高可靠、免维护开关柜，进线采用断路器，出线根据负荷大小采用断路器或熔断器加负荷开关。环网柜用于电缆线路分段、联络和分支线路出口，一般采取2路电缆进线、4路电缆出线，必要时可采取6路电缆出线。环网柜进出线选用真空开关，额定电流不小于600A，额定短路开断电流不小于20kA，具备实现综合自动化功能。
（2）配电设备与新建配网自动化系统的通信问题。
解决方案：根据地方政府的规划要求，黄骅港区配网均需采用电缆方式，所以通信方式可采用光纤将数据传输到变电站，通过变电站的光缆通道将数据传送到主站端机房前置机，将配网数据分流到配网自动化系统主机。新建线路光缆与电缆同时规划，同时施工，原有线路利用预留的通信管道敷设光缆。
中捷、南大港城区配网线路主要为架空结构，虽部分实现手拉手供电，但由于线路分段不合理，线路设备非智能化等原因，在转供电时存在操作时间长，操作手续繁琐，不能完全转带负荷的问题。
解决方案：利用配网资金，完善配网结构，按三分段三联络方式改造现有配网结构，如图2所示。
为使线路具有发展余地，且满足转带负荷的需要，三分段三联结网络的每一回线路最大电流控制在导线长期允许电流的3/4。配网线路加装自动化开关设备和配电系统智能控制装置，做到线路故障时能迅速自动检测故障，自动隔离故障段。为自动恢复非故障区供电，应建立相应的通信通道。根据中捷、南大港配网实际情况可先期考虑无线通信方式，考虑四遥接口问题，待具备条件时，利用光纤接入电网自动化、调度自动化、MIS、GIS等系统。自动化开关设备具有免维护、操作可靠、体积小和安装方便的特点，并且能适应户外恶劣的环境条件。
四、结束语
配网自动化系统的建设是一个复杂而繁琐的系统工程，牵涉的专业多、覆盖的范围大，而且建设过程中受到制约的因素很多，特别是外部环境。因此，要想建设一个好的配网自动化系统，必须从规划选型开始，步步慎重，并充分协调各方的关系，注重投运后的维护工作，也只有这样，才能使配网自动化系统发挥出更大的效益，缩短对客户的停电时间，提升优质服务的技术水平，才能使配电管理水平上一个新的台阶。
参考文献：
[1]城市电力规划规范(GB/50293-1999)[S].
[2]城市电力网规划设计导则[S].
[3]城市中低压配电网改造技术导则(DL/T599-1996)[S].
[4]沧州供电公司县域配电网规划技术标准[S].
（责任编辑：刘辉）