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1、配网自动化论文：城区公司配网自动化的建设与应用【摘 要】:依据北京城区配电自动化系统的发展现状,从配网自动化的现状出发,分析城区供电公司的配网自动化的发展实际情况,分析各专业针对配网自动化的应用,并对今后配网自动化的建设提出了建议。【关键词】:北京城区;供电公司;配网自动化系统 Construction and Application ofDowntown DistributionAutomation System Abstract:According to the development of downtown power distribution automation system, th
2、ispaper 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:d
3、owntown Beijing; power supply company; distribution automation system随着大中城市的国际化进程不断加速,国际交往频繁,社会对电力需求不断增长,工业、商业、金融、人民生产生活等各类社会行为对电力的依赖程度越来越高。北京作为中国的政治、经济、文化中心,一个有着广泛影响的国际性大都市,任何一场停电事故都是一场灾难,都会在国际社会上产生不良的影响。而北京城区配网点多面广、设备陈旧,网络基础薄弱,配网极易发生事故。在旧的运行维护模式下,事故处理时各部门应急响应环节多,反应拖沓,加之配网外部环境、网络联系比较复杂,事故处理中查找故障点、对
4、事故隔离时间往往较长,影响了及时恢复供电的速度。面对电网规模的扩大,新设备、新技术的应用,对企业人员的管理、技术素质要求越来越高,由于历史积累,企业内部人员的老化现象严重,知识水平已经不能适应电网的高速发展,提高人员技术素质已经迫在眉睫,为应对企业内部人员匮乏和电网的高速发展的需要,实现国网公司提出的“集团化、集约化、精益化、标准化”的目标,配网自动化的建设势在必行。1城区供电公司配网自动化建设的基本情况1. 1城区公司配网简介城区供电公司是北京电力公司的直属供电企业,担负着首都核心区(东城、西城、崇文、宣武四个行政区)93平方公里、277万人口的供电任务,在首都承担着重要的政治、经济和社会责
5、任,确保党、政、军机关和重要国务活动安全供电万无一失是城区供电公司的光荣使命。城区公司肩负着为首都中心区安全供电的重要工作,公司用科学发展理念统领城区配网,不断建立起坚强的城区配网,加快配网自动化建设,对北京电力配网自动化发展起到了推动作用。配网自动化的实现可以使城区配网供电的可靠性和电能质量达到一流供电企业的标准,大大提高配网运行的经济效益,提高配网精益化管理水平。目前,城区供电公司共管辖110 kV变电站27座, 35 kV变电站1座,总容量3 805MVA。城区配网共管辖10 kV开闭站109座,小区配电室(含箱站)583座;配电变压器4 768台,总容量2 491MVA; 10 kV线
6、路1 734路,其中架空线路204路、381 km, 10 kV电缆线路1 530路、3 018 km;历史最高用电负荷185. 9万kw, 2008年售电量76. 28亿kw. h。城区供电公司服务客户总数77. 88万户,其中10 kV高压供电客户3 984户, 0. 4 kV低压供电客户77. 48万户;重要政治客户413户,其中特级客户9户。1. 2城区配网自动化发展建设历程配网自动化是对配网的开闭站、小区配电室、电缆分界室、自动开闭器、负荷开关、用户分界开关等进行实现远方监控的系统。城区配网自动化工程是从2005年开始启动,以展览路等五座开闭站作为试点,加装自动化功能。2006年配网
7、自动化二期工程的实施,通过配网平台可以对以上开闭站进行监视,当配网发生事故情况下可以实现报警、推故障画面功能。2007年9月,城区公司为了加快配网自动化系统建设,成立了配网自动化推进小组。小组成立后便充分发挥自身作用,同年11月小组组织审定了城区配网自动化相关技术标准,为城区公司配网自动化建设树立技术标准。2007年底城区公司完成了22座开闭站的三遥改造、保护升级等工程,陆续对10kV架空线路所带高压用户加装用户分界负荷开关。2008年,在城区配网自动化的实施进程中,首先从架空线路入手,在线路的关键断路点、联络点的设备加装三遥功能,便于线路的方式调整以及故障情况下的快速隔离故障段,迅速恢复非故
8、障区域的供电,对线路上的高压用户进线设备陆续换成用户分界负荷开关(俗称“看门狗”),实现了用户故障不出门,提高了线路的供电可靠,当用户分界负荷开关跳闸后,调度人员能够第一时间掌握故障信息,及时采取措施,为快速恢复用户供电赢得了时间,提高了优质服务水平。2008年2月完成了709台用户负荷开关接入配网自动化主站系统。此外配网二期自动化工程还对开闭站、配电室、箱式变电站加装配网自动化功能,实现三遥。2008年11月底随着2008年煤改电工程的陆续发电,又有230台环网箱变、30台开闭器、72台柱上开关实现了自动化功能。2城区公司各类站点的配网自动化实施方案2. 1开闭站、带保护的小区配电室实现方案
9、1)采用保护管理机与配网自动化主站按104规约进行通信,转发保护装置采集的所有10 kV遥测、遥信信息,并实现对10 kV开关、自投的远方控制。保护管理机与站内直流系统通信,转发直流母线电压及直流系统的异常信号。2)采用综测仪采集380 V低压设备的遥信、遥测信息,并实现对380 V主进联络开关和自投的远方控制。综测仪用485总线方式与各出线的网络表通信,采集各出线的故障信号和三相电流。要求综测仪对保存数据能满足掉电保存2个月以上。每台综测仪都通过调制解调器提供的独立RS232口采用101规约与主站进行通信。3)开闭站安装视频监视系统,实现对主控室、变压器、10 kV开关室、低压开关室、开闭站
10、主进、出口的监视。对主控室、变压器、10 kV开关室、低压开关室需安装球型摄像机;对开闭站主进、出口安装定焦带广角摄像机。视频监视系统具备多级控制功能,将图像传输至所属基地站的视频监视子站系统,再由视频监视子站系统传输至主站系统及相关部门。2. 2小区配电室实现方案1)采用DTU采集10 kV的遥信、遥测信息,并与主站通过104或101规约进行通信。采用DTU加A、C和零序CT的方式来判别进出线故障。单环网内的小区配电室的10 kV进出线要求实现远方遥控。2)采用综测仪采集380 V低压设备的遥信、遥测信息,并采用485总线方式与各出线的网络表通信,采集各出线的故障信号和三相电流。要求综测仪对
11、保存数据能满足掉电保存2个月以上。每台综测仪都通过调制解调器提供的独立RS232口采用101规约与主站进行通信。2. 3电缆分界室实现方案采用DTU采集10 kV的遥信、遥测信息,并与主站通过104或101规约进行通信。采用DTU加A、C和零序CT的方式来判别进出线故障。单环网内的电缆分界室10 kV进出线要求实现远方遥控。3配网自动化在各专业上的应用3. 1配电运行工作流程与方式的调整通过配网自动化改造,在硬件方面具备条件后,配电运行管理及工作方式都将有所改变,在基地站配备配网自动化工作站,配电运行人员通过配网自动化系统上传的数据分析,了解设备的运行情况,并制定更有针对性的设备重点巡视计划,
12、提高运行人员的工作效率,对于站内增加的新设备,应对相关运行人员进行培训。设备运行中出现危急或严重的设备异常报警,调控人员会告知基地站运行人员,运行人员可通过配网自动化工作站先对站内设备运行数据进行分析判断,有问题及时到现场进行处理;做到事故异常能及时快速分析处理,提高应急反应速度。3. 2线路工区的运行模式变化运行巡视标准需要加入对自动化相关设备的巡视检查,对运行人员需要进行培训。建立新的信息沟通机制,特别是事故处理过程,及时了解并核对线路开关设备的运行方式。保留现有运行班、电缆检修班、应急修理班、带电作业班。运行班除按现有规程负责架空、电缆线路巡视外,应负责管辖内的自动化设备的巡视检查工作。
13、应急修理班负责架空混合网线路故障点的查找并执行倒闸操作任务,同时安排相关运行业务;应急修理班仍按东、西、崇、宣4个行政区进行设置。3. 3检修工区的业务模式变化配网自动化实现后,开闭站10 kV开关基本都具备远方拉合的能功,具备按安规上的检修人员操作试行的条件,对于简单的站内开关检修及保护校验工作可考虑由检修人员操作,提高工作效率。在现有检修业务的基础上,需考虑自动化大规模的实施后,对自动化设备维护、检修带来检修工作量的增加,同时应考虑人员的补充及专业技能的提升;对新组建的自动化终端维护队伍的管理,培训等工作。具体的业务模式框图见图1。 4配网自动化建设的几点建议4. 1加强电力系统软件的统一
14、建设北京市电力公司的电力GIS系统在我们的实际工作中逐步成为了重要的生产流程工具。SCADA与GIS的接口、GIS与MIS系统的接口工作已经初步完成,在正式运用前还有一些数据统一的问题亟待解决。随着配网自动化的上线,所涉及到的数据会更加复杂。为了更好地使系统完备,需要集中解决现存的配网系统的台帐、资料问题,避免在数据库合并后可能带来的人为错误。同时,加强这几种电力系统软件的联合,也是各大电力公司的工作目标。4. 2加强自动化运行设备的管理各类自动化设备是城区公司配网自动化系统正常应用的基础,保证自动化设备的正常、可靠运行,应加强对自动化设备巡视检查、维护。增强专业维护力量,加强缺陷的闭环管理。
15、4. 3持续对各专业人员进行全面培训虽然,近年来电力公司的整体教育水平有了一定的提高,部分的运行人员在适应新软件、新方法的时候还存在着困难。伴随着这些新的系统的上线,应加大对运行人员的培训力度。在运行管理方面,应当组织配电运行人员对自动化设备的性能、运行注意事项及巡视方法进行培训。同时也应对配网监控系统的远程工作站的使用进行必要的培训。在线路运行管理方面,对线路运行人员进行FTU、DTU等自动化设备的性能、运行、巡视方面的培训,对已经进行过自动化改造的柱上开关的操作进行培训。在检修方面应当对新增加的各类自动化终端设备进行基本的检修、维护方面的培训,加强不停电自动化传动工作的经验积累。4. 4完
16、善并改进现有各类规章制度完善、充实已有的配网自动化制度,对不适用规章制度进行相应的修改、调整。配网自动化实现后,开闭站10 kV开关基本都具备远方拉合的能功,具备按安规上的检修人员操作试行的条件,对于简单的站内开关检修及保护校验工作可考虑由检修人员操作,提高工作效率。在现有检修业务的基础上,需考虑自动化大规模的实施后,对自动化设备维护、检修带来检修工作量的增加,同时应考虑人员的补充及专业技能的提升;对新组建的自动化终端维护队伍的管理,培训等工作。4. 5配网建设投资合理性从配网规划的角度来讲,要综合考虑到投资规划、站点规划、人员规划等方面,合理的选择新发站点和人员的安排。从经济性和供电安全性之
17、间找到一个合理的平衡点。4. 6全力推进配网自动化的实施城区配网自动化工程正在全力推进,预计2009年6月,城区范围内82%的开闭站将实现三遥,架空网自动化覆盖率将达到51%左右,二级及以上重要用户电源线路全部具备自动化功能,在两年内全部开闭站及架空网实现自动化“三遥”。5结束语作为供电企业在城市范围进行配电自动化建设工作,必须在投资的经济性与用户的恢复供电时间之间找到合理的经济平衡点。即与其花费较高代价追求在较短时间内对其恢复供电不如花费较低代价,普及实施配电信息化工作,在便于电力企业进行日常的配电网运行管理和事故处理的同时,于现有基础上,在用户所能承受的范围之内,尽快恢复对用户的供电。加强
18、几个电力系统软件的联合使用,保证数据的统一完整性,为配网的可靠运行创造优良的基础条件。城区公司将坚持“配网高可靠”的工作方向,加强精益管理,创新配网管理模式,不断提升配网管理水平。未来,城区电网将以调控系统一体化、业务流程一体化、人员组织一体化为标准,有效整合资源,以“专业化、集约化、扁平化”为原则,不断完善新的配网管理模式。届时,电缆网的可靠性指标将达到99. 9995% (户均停电2. 6 min),架空网可靠性指标将达到99. 995% (户均停电26 min)。参考文献: 1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, 2006.2刘广友.县级配网自动化系统的研究D.济南:山东大学, 2005.3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, 2003.4康恩婷,侯思祖,高宇.配网自动化无线通信方案的探讨J.电力系统通信, 2005, 26(2): 29-32.5刘健.城乡电网建设与改造指南M.北京:中国水利水电出版社, 2001.
