摘要：簡要闡述配網自動化技術和作者本單位電網概況的基礎上，重點介紹了該技術在現場推廣應用的情況，對電網智能化技術改造和電網技術管理水平的提升，具有較好的借鑒意義。

　　關鍵詞：配網自動化;兗礦;應用

　　一、配網自動化技術概述

　　配網自動化技術是智能電網和無人值守變電所建設的關鍵技術，是西方發達國家60年代提出的概念，目前在日本、歐美已得到了充分發展。《配電系統自動化設計導則》中針對配電自動化給出了很確切的定義：“利用現代電子、計算機、通信及網絡技術，將配電網在線數據和離線數據、配電網數據和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統，實現配電網及其設備正常運行及事故狀態下的監測、保護、控制、用電負荷配電管理的現代化”。

　　配電系統自動化涉及范圍主要包括10kV中壓系統，一般是從變電站的主變低壓側和低壓母線開始，直至電力用戶為止。配電自動化主要處理此中壓網的一次設備(開閉所、環網柜、柱上開關、變壓器)的監測與控制，以及基于地理信息系統(GIS)的設備管理。

　　配電自動化系統(DAS，distribution automatic system)在縱向結構分屬于配電管理系統(DMS，distribution management system)，橫向與變電站綜合自動化、調度自動化、電力MIS等緊密關聯。從目前實施的需求和現狀看,配電網自動化實行的模式為配網SCADA與GIS合一，“營配合一”，且與調度、電力MIS等集成的系統。

　　近年來，隨著國民經濟飛速發展，人們的生活水平不斷提高，電力用戶對供電電能質量的要求也日益提高。僅靠常規的配電網管理技術已不能滿足用戶日益提升的電能質量要求，為此我們首次在兗礦城區電網推廣應用了配網自動化技術。

　　二、兗礦配電網

　　兗礦配電網為兗礦集團這個特大型國際化企業集團的自備電網，堪稱企業的神經和血液，包括礦井輸電網和城區配電網兩部分，本次配電網技術的研究應用對象主要是城區鐵東片區配電網。兗礦城區配電網目前有35kV變電所三座、6kV變電所兩座，擔負著整個集團公司駐地的生產及生活供電，有40余路6kV饋出線，其中包括醫院、鐵路運輸處等重要負荷，年最高負荷23000KW，其供電可靠性直接影響用戶的正常生產、生活。

　　6kV鐵東配電網是兗礦集團公司駐地城區配電網的重要部分，如圖2.1所示，主要由目前的二十米橋線、三十二處線、二院線、北庫線、多經線、三十七處線、六處線等多條6kV線路組成，配網電源均引自35kV鐵東變電站。6kV鐵東配網主要覆蓋了西至昌平山路、東至龍山路、南至東灘路、北至蘇莊村南側區域內及周圍的生產生活區，另包括了西北部集團公司車隊、海魯公司廠區、物資部倉庫、租賃站等三產企業片區。

　　兗礦6kV鐵東配網已從2008年開始進行了配網優化改造，2011年改造完成后，兗礦6kV鐵東配網全部實現雙回路環網供電，遠程自動化控制，供電方式更加靈活可靠，為兗礦電網的整體智能化建設奠定了技術基礎，提供了推廣經驗。

　　三、兗礦配網自動化技術實施

　　1、主要研究內容

　　● 緊密結合兗礦6kV鐵東配電網的現場實際，提出兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統方案，實現6kV鐵東配電系統的負荷轉移、網絡重構、故障檢測、隔離、供電恢復、圖形繪制、參數輸出、信號報警等功能，具有與礦區在用PSASP電網潮流分析和調度監控軟件的接口功能。

　　● 采用配電網系統監控終端(FTU)設備，同國產ZN28系列真空開關進行成套組合，實現監控6kV海魯開關站的進出饋電線路及自動“三遙”配電功能。

　　2、關鍵技術創新點

　　●在煤礦地面供電配網系統中，首次采用國際先進水平的配電網系統監控終端(FTU)設備，同國產ZN28系列真空開關進行成套組合，采用雙環自愈式光纜通訊方式，全天候監控兗礦鐵東6kV海魯開關站等環網饋電線路，實現自動“三遙”功能。

　　● 在煤礦地面供電配網系統，首次引用3臺帶有配套控制終端(FTU)的柱上分段開關，實現遠方自動化操控功能。

　　3、配網自動化系統組成結構

　　圖3.1所示為兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統的系統拓撲結構圖。外部光纜引入變電站室內同機柜光端機箱連接，實現同配電網柱上開關的連接與通訊。配電自動化監控軟件包及通訊管理程序等均安裝在綜合監控服務器上，以實現其各項功能。由拓撲結構圖可見，系統構成為層次化結構。這種層次化的結構體系便于系統的擴展、維護及對整體性能的把握控制。

　　4、系統主要性能指標

　　(1)、主站系統功能

　　兗礦6kV鐵東配網自動化主站系統是配網自動化系統的核心，主要實現基于地理信息的SCADA系統、基于地理信息的設備管理系統、饋線自動化、WEB發布系統、報表管理系統以及與其它系統接口等功能;對柱上開關的三遙(遙測、遙信和遙控)功能;利用光纖傳輸完成各個電力監控終端與主機之間的遠程數據通訊;異常報警和事故循序記錄 ;MMI人機接口會話功能;故障自動檢測、隔離和供電自恢復功能;在GIS的基礎上，以圖形窗口、分層分區的形式，對配電設備檔案和有關統計進行管理。

　　(2)系統性能指標

　　●系統規模及容量

　　柱上開關數量 > 32臺

　　可接入的工作站數 > 20

　　歷史數據保存周期 > 1年

　　●系統可用性指標

　　系統冗余配置的重要單元或單元的重要部件出現單點故障時，整個系統功能的可用性不受影響，保證系統的正常運行。

　　設備電源故障切換必須無間斷，對設備無干擾。

　　●系統可靠性指標

　　系統中關鍵設備MTBF>17000小時。

　　系統能長期穩定運行，在值班設備無硬件故障和非人工干預的情況下，主備設備不應發生自動切換。

　　由于偶發性故障而發生自動熱啟動的平均次數小于1次/3600小時。

　　●系統實時性指標

　　系統應對事件提供快速響應，必須滿足以下指標：

　　實時數據掃描周期10s-1m(可調);

　　從開關變化信息到達前置機道告警信息推出時間小于5s;

　　遙調、遙控量從選中到命令送出系統不大于2s;

　　●系統信息處理指標

　　主站對遙測的處理準確率>99%;

　　遙信動作正確率>99%;

　　遙控正確率100%;

　　站間事件順序記錄(SOE)分辨率<20ms。

　　5、研究應用過程主要有四個階段

　　第一階段，收集整理現場數據資料，完成對兗礦6kV鐵東配網的現場調研及施工方案;進行柱上開關選型調研、論證及采購;兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統軟件開發。

　　第二階段，安裝6kV鐵東配網北環網三十二處線、六處線上的三臺柱上開關及6kV海魯開關站內208#柜、101#柜的兩套配電網系統監控終端(FTU)設備;6kV鐵東配網北環網三十二處線、六處線的光纜敷設及熔接;兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統的實驗室仿真及模擬運行。

　　第三階段，兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統現場安裝、調試，實現對6kV鐵東配網北環網的配網自動化監控;兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統試運行。

　　第四階段，繼續追蹤系統運行情況，進一步完善兗礦6kV鐵東配網自動化監控系統，跟蹤效果驗證。

　　結束語，兗礦6kV鐵東配網自動化技術的研究應用，一方面通過對兗礦6kV鐵東配網結構進行優化，使整個6kV鐵東配網網架結構變得合理，配網供電方式更加靈活，供電更加可靠;一方面通過由先進的計算機、自動檢測技術、數字通信及網絡技術，將變電站數據、柱上開關數據、用戶數據和電網結構以及地理圖形進行信息集成、分析處理，構成了完整的自動化監控報警系統，實現電網自動故障隔離和非故障區間的供電恢復，大大減少了因故障而停電的時間可以避免大量的電量損失。目前，針對供電可靠性與用戶對供電質量需求日益提高的矛盾，對配電網進行自動化技術改造不乏是一劑良藥。