江门城区配网自动化设计方案与应用

周 虎

（江门电力设计院有限公司，广东江门529000）

0 引言

江门“十三五”规划中要把江门配电网建成一张安全、可靠、灵活、经济、绿色的智能配电网络，实现集中、分散储能装置及分布式电源的兼容接入和微电网接入运行，电力用户与电网的积极互动，以及配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制。

1 配网自动化系统概念

配网自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成一体的系统。配网自动化包括了配电自动化主站、配电自动化终端、配电自动化子站及相关通信系统。

2 江门城区配网自动化设计方案

2.1 设计原则

江门城区配网自动化设计遵循“简洁、实用、经济”的建设思想，综合考虑A/B/C/D四类供电区域、一次网架结构、用户负荷分布与密度、用户数量与重要性、社会经济发展需求等情况，在配网一次规划设计中统筹考虑将配网自动化系统和配网通信网络建设同步进行，建设功能独立的配网自动化主站和适度超前的通讯网络。

2.2 设计方案

2.2.1 配网主站设计

目标：以完善配网自动化体系架构，完成系统数据接口调试，改造升级配电主站前置系统及建设二次安防系统实现自动化开关三遥功能为目标，实现调度及运维单位对配网运行的有效监视，解决配网调度的“盲调”问题，为提高配网运维工作效率提供有力支持；满足配网分布式电源、储能电源及微电网的监控需求；不断推进一体化电网运行智能系统建设，实现智能告警、故障自动隔离、用户停电损失统计等高级应用功能；实现配网分布式电源、储能电源及微电网等多元化负荷专业管理，为配网智能调度提供智能决策平台。

技术要求：（1）配网采集终端的数据统一集中到市局配电主站系统的中心数据库，下属各区、县局通过远程工作站实现对管辖范围内配电网的监控和管理。（2）在监视中心类应选功能的基础上，实现状态估计、潮流计算、网络重构、解合环分析等高级分析应用，实现分布式发电、储能、微网综合监视、配电网快速仿真、配电网在线预警类功能及配电网自愈控制等智能分析应用。（3）如图1所示，配电主站应通过运行信息交互总线实现与调度自动化、计量自动化、配网GIS、配网生产信息管理、营销管理等系统的信息共享和应用集成，扩大信息覆盖范围，促进配电自动化信息综合利用。同时要求配电主站应坚持“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则，配网自动化系统与广域网的纵向交接处，应当设置经过国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置或者加密认证网关及相应设施。

图1 信息交换系统边界关系

2.2.2 配网自动化终端设计

目标：A、B类供电区域（以下简称“区”）配网规划新建或改造的线路同步建设级差保护方式就地馈线自动化，关键分段、联络开关和重要分支线开关实现三遥；C、D区配网规划新建或改造的线路同步建设实现级差保护方式就地馈线自动化；其他暂时不能实施馈线自动化改造的线路主干线进出线开关柜、馈线开关柜负荷侧安装故障指示器实现故障自动定位，配网自动化覆盖率达到100%。A、B区全部网架及通信条件成熟的区域实现级差保护方式就地馈线自动化，关键分段、联络开关和重要分支线开关实现三遥；C、D区全部网架成熟的区域实现级差保护方式就地馈线自动化。

设计实例：如图2所示，在江门市区某业扩配套工程中，按照负荷性质、负荷容量、系统规模等要求新建10 kV自动化开关站，采用单母分段接线方式和2回进线接线方式，形成“2-1型”的典型主接线方式，实现了远程控制和通信功能。

图2 10 kV自动化开关站典型主接线方式

2.2.3 通信系统设计

目标：推进配电通信光纤建设，同步满足配网自动化各种模式建设对通信通道的需求，到2018年完成A区实现三遥线路的主干线和支线第一级用户的光纤全覆盖建设。优化配电通信网网络架构，提升配电通信网的服务质量，建立完整的配电通信网服务体系，确保配网自动化生产业务的安全稳定运行，到2020年，完成B区实现三遥线路的主干线和支线第一级用户的光纤全覆盖建设，全区配电通信网覆盖率达到100%。

地区电网无论是调配一体化系统还是配网自动化系统，都必须接收实时系统通过不同介质、以不同速率和不同通信方式送来的大量数据，这对通信网络在接收信息的数量、类型及响应速度等方面都提出了很高的要求。因此，设计一个好的通信系统是实现配电自动化的又一关键。配网主站与子站之间一般采用光纤以太网进行通信，子站与配电网之间的通信方式一般采用光纤自愈环网方式。

技术要求：（1）配电通信光纤建设以EPON（以太网光源网络）技术为主，采用的是3层网络结构，包括了接入层、汇集层、核心层。（2）配电通信组网络拓扑结构采用ONU（光网络单元）双向手拉手保护拓扑、双光芯同光缆环网保护拓扑、双向环形保护拓扑、单向无保护放射形拓扑等多种不同的方案。（3）在相关的变电站之间采用主网光纤通信网络形成双路径环网。在光缆路径设计时应充分考虑今后扩展需求而预留一定的裕度。

3 结语

实现配网自动化可以使运行人员实时掌握配电网系统运行状态，在事故停电时可自动进行开关操作，实现故障定位等功能，从而提高配电系统运行和维护的合理化水平。配网自动化设计和应用，提高了整个配电系统的管理水平、工作效率，改善了用户服务水平。

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