配電自動化系統在P型配電站的應用

摘　要：本文針對配網綜合自動化技術的發展應用過程及其特點，對浦東地區P型站配電自動化系統的功能進行了討論，并介紹了系統配置、相關技術標準，指出配電自動化系統應形成一套適合我國城市配網國情的綜合配電自動化管理系統。選用上海久隆電力科技有限公司的P型站自動化成套裝置，在環網配電的前提下， 結合實際運行中遇到的不同情況，介紹了該成套裝置的實施方案， 并具體說明了它在實際應用中的諸多優越性。
關鍵詞：配電自動化　配電管理系統　環網配電　供電可靠性　電能質量

引言
　　近幾年，浦東地區電網對35千伏等級的電能信息已全部實現遠程采集和監控，但對于10千伏配電站的電能尚未建立完備綜合自動化系統，使低壓部分電能信息仍處盲區。這對進一步提高搶修效率、有效控制線損等均造成了一定的阻礙。在現有的10千伏配電站中，P型配電站面廣量大，覆蓋了廣大居民用戶、小型商業企業單位的供電，直接關系到社會的和諧穩定。因此如何對P型配電站進行自動化改造，推進電網數字化，實現“三遙”功能已成為一個急需解決的問題。
　　根據上海市電力公司要求，浦東供電分公司將在目前10KV配電站的一、二次設備配置基礎上，進行大規模低壓配網自動化，即DSCADA系統技術改造，從而實現10KV配電站的信息采集和監控，改變目前配電站信息盲區的現狀，使電能質量和供電可靠性獲得有效保障。
1 P型站自動化改造分析
1.1 P型站設備特點
　　按照上海市電力公司定義，P型配電站站內10千伏系統只配置負荷閘刀；不設繼電保護裝置，且不安裝電壓互感器和電流互感器，各項電能信息均無法獲取。P型站內無直流電源，無斷路器，除依靠熔絲熔斷外，自身無法切斷故障，若發生全站失電的情況，站內所有裝置均無法工作。這些特點為P型站的自動化改造增加難度，對改造工程進行提出了挑戰。
1.2 運行特點
　　P型站進線電壓等級為10千伏，出線380伏，10千伏系統經10千伏開關站實現手拉手環網運行，通過開關站與其他10千伏配電站互聯。
2 配電自動化系統 （DSCADA）
　　配電自動化系統的功能基本有五方面，即配電SCADA、故障管理、負荷管理、自動繪圖/設備管理/地理信息系統（AM/FM/GIS） 和配電網高級應用。同輸電網的調度自動化系統一樣，配電網的自動化系統，即DSCADA系統，也是配電自動化的基礎，只是數據采集的內容和目的有所不同。配網自動化系統，即DSCADA，針對的是變電站以下的配電網絡和用戶，旨在為DA/DMS 提供基礎數據。
　　然而，僅具備SCADA系統的三遙功能，并不能被稱為配電自動化系統。配網自動化系統必須在配電SCADA基礎上增加饋線自動化（FA） 功能，其系統結構如下圖1所示.饋線自動化的基本功能應包括：饋線故障的自動識別、自動隔離、自動恢復。配網故障診斷這一問題，具有一定的復雜性，根據不同的配網實際情況和故障情況，在診斷的步驟與方法上有所差別。對于浦東地區，配電站自動化故障診斷方案應適用于單相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障等。使用范圍為中性點不接地或小電流接地系統。為了完成DA 的功能，DSCADA系統除了可以采集正常情況下的饋線狀態量以外，還應對故障期間的饋線狀態進行準確的捕捉；除了可進行人工遠程控制之外，還應對饋線設備進行自動控制，以便實現故障的自動隔離和自動恢復。

3 P型站改造需解決的問題
　　（1）在本身不設電壓互感器和電流互感器的情況下，如何實現電能信息采集；
　　（2）在站內10千伏系統不設斷路器的條件下，如何實現遙控、遙測功能；
　　（3）如何增設直流電源。

4 問題解決方案
4.1 電能信息的采集
　　參照故障診斷自動化裝置技術指標要求，在本試點工程中，采用線路電纜側加裝三相電流互感器CT監測獲取電壓、電流等各項電能信息。
4.2 遙控功能的實現
　　雖然P型站10千伏系統本身不設斷路器，無法實現故障自動切除，但由于浦東地區10千伏系統已實現手拉手環網運行，因此可考慮經環網中10千伏開關站的斷路器將發生故障的P型站切除。
　　環網供電故障點即時判別原理為：當出現故障時，記錄初始電流值計算出其有效值，P型站內的FA讀取現場裝置送上來的檢測值后，根據電網拓撲結構比較判斷，在含有故障點的電網中，比較所有饋線的電流有效值，電流量大的線路，則被選為故障線路。比較線路上安裝在不同位置的裝置送上來的電流有效值，如果某一區段兩端裝置測量到零序電流有效值有明顯差別，且靠近電源側有效值大，則認定故障點在該處。
4.3 直流蓄電池的配備
　　按照采用FA技術配套直流電源，合理解決了原配電站中不具備直流電的問題。
5 結束語
　　通過以上的分析可以知道，配網綜合自動化技術，無論是在城市配網改造，還是在配網建設中，都具有自動化水平高，供電可靠性強，功能優，實時性好，適應電力計量市場化需要，免維護等技術特點。實用性城市配網自動化技術使用將會為上海電網節約巨大的投資，新型城市配網自動化技術在全國范圍內推廣后，所體現的經濟效益將不可估量。

參考文獻

　　[1] 陳建民，闞鵬，李峻.配網自動化系統FA（故障自動診斷、隔離）功能的實例.山東電力高等專科學校學報，2004，3.
　　[2] 晏俊，曹波，高飛，楊芳.數字電網時代的來臨[Z].華中電力報，2004，9.
　　[3] 辜體仁.探尋我國電力企業信息化發展的趨勢[A].中國電力報，2004，9.
　　[4] 賽迪顧問.中國電力企業信息化發展研究[Z].中國電力信息化網，2005，2.