关键词：山区；配电自动化；主站系统；智能开关；运维
引言
配网自动化是智能电网发展的重要组成部分，也是提升配网运行管理水平的重要技术手段，其在正常状态下，可以实时监测配电网的电压、电流、保护、告警、动作信号等，对配电网的用电风险、设备状态进行监视和分析，利用配电网的电压水平与无功功率等，提出优化后的配电网工作状态策略，有效提升配电网的安全性、可靠性以及经济性。下文针对某县城山区农网供电的特点，介绍在山区开展农网配网自动化建设思路， 重点对农网10kV供电线路、智能真空断路器、故障指示器、无线 APN 专网、配电自动化监控管理主站在建设及应用上进行说明。
1 山区配电网存在的突出问题
（1）由于多数农网线路供电半径大 、分支多 ，大部分分段开关和支线开关仅带涌流保护，保护动作无选择或拒动，造成线路无法进行故障定位和隔离，加上山区通行不便，故障区域查找困难，查找时间长。
（2）配调人员仅能监控变电站出线间隔开关状态和负荷情况。 线路开关状态必须在配网运维人员到达现场后报告给配调，分支线路负荷情况仅能靠经验推测。 配电人员对线路的运行状态不明确且掌握滞后，直接影响农网安全稳定运行。
（3）各年度批次招标的智能真空断路器存在后台互不兼容情况。 部分型号的保护装置可以直接发送短信，部分型号保护装置不具备短信发送功能，必须通过自身后台发送。
（4）智能真空断路器变位等 SOE 报警信息只能以短信形式发送至配调或运维人员，实时运行电流、电压无法发送。 且各厂家智能真空断路器后台有排他性，仅能接入本厂设备。 导致配电人员无法在一个平台上实时掌握全部线路开关的状态信息。
（5）各厂家采用的无线通信制式不同。 与主站通信采用公用网络，安全性和保密性低。 智能真空断路器 FTU 与主站的通信规约各不相同，无法满足统一平台组网要求。
（6）随着新农村建设持续推进，农网房屋改造已基本完成，农村电器设备增多，农村居民对供电可靠性、安全性要求有了很大的提高。
2 山区配电自动化系统建设思路
针对该山区配电网现状及存在的问题， 按照分三步走的建设思路分年度建设完成以智能真空断路器、 故障指示器为硬件基础，从组建移动 APN专网至光纤专网逐步推进，完成统一通信规约、统一监控平台，多应用功能的配网自动化系统建设。①确定智能配电网管理平台主要功能。 农网配电自动化系统不能照搬已有的主网自动化系统建设方案，应从电源点、供电线路、通信方式等统筹考虑实现全过程管理，应覆盖全部农网线路，系统应符合相关标准的系统构架和数据模型，能有效进行资源整合，满足今后设备和功能的扩充需要。 ②完成现有开关和安装位置的排查，制定三年内完成主线、重要分支线智能真空断路器、故障指示器全覆盖，逐年完成第二、三级分支线路智能真空断路器和故障指示器的安装。 ③大力推进智能配电网管理系统在各相关部门和运维班组的的应用，对设备接入、系统应用等重要环节中出现的问题进行逐步完善。
3 方案的典型设计
3.1 主站系统
配电自动化监控管理系统作为配电设备的监控、 管理中心， 应能够满足不同厂家的智能真空断路器和故障指示器的接入、应能满足不同传输通道的通信功能。系统同时具备 SCADA、SOE、配电网接线图实时数据显示等功能，能够实现配调辅助决策、支持自愈转供电功能。
3.2 智能真空断路器和故障指示器
对分段开关、重要分支线路均安装智能真空断路器设备。防止一个专变用户或分支线路的故障造成整条配电线路长时间大面积停电，减小故障点对整条线路的影响。 在次分支线路上加装具有无线通讯功能的故障指示器，便于查找故障点。 智能真空断路器设备和故障指示器都具有与配电自动化监控管理系统通讯功能，能够通过 APN 专网上传给监控后台。 智能真空断路器与主站通信后，应能远程监测 10kV线路的运行状态，包括各分段点的相电压、相电流以及零序电流等；支持远程分合闸控制、远程定值整定、时间整定、遥信、遥
测及 SOE 短信通知等；支持速断、过流、零序等保护功能，具备失压跳闸和得电合闸功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
故障指示器选用低功耗，免维护，无线通讯采集，可带电进行拆装型号。主要安装在10kV 分段开关后段、次分支线路，用于故障点的检测和定位，包括相间短路和单相接地故障，可以对线路电压、电流进行简易测量（电流数据仅作为参考，负荷较小时，数据有失真情况）。 故障指示器独立组网，其后台作为一个厂站与配电自动化监控管理系统进行通信， 减少故障指示器的维护工作量，还可以进一步提高设备可靠性。
3.3 智能开关的选型
柱上开关设备工作在野外，特别山区环境下，自然条件恶劣、寒冷冰冻时间长、而且作为线路控制中心的开关，点多面广，一旦发生故障，停电范围广且查找困难，费时费力。在选择山区配电开关设备时把握好以下原则：（1）对开关的自身要求，能经受的住山区恶劣环境，可靠性高；（2）具有快速识别，并根据设定程序能快速切除线路故障的功能，具备高度智能化，满足配网自动化管理的要求，减少停电范围，避免越级上跳；（3）开关控制单元具有遥控、遥信、遥测的“三遥”功能，并具备远程通讯功能接口，在开关送电侧一侧带电的情况下实现远程控制。
4 系统的应用成效
4.1 提升了供电可靠性
未安装智能真空断路器或故障指示器前，为查找线路各类故障，运维人员只能根据经验对每一条线路逐一巡视和绝缘遥测进行排查，最后定位故障点。传统运维方法不仅浪费人
力，工作效率低，故障停电时间长。恶劣天气下，更是增加了排查工作难度。而配电自动化监控管理系统可以在线路故障发生后迅隔离速故障区段，并通过就地式或主站式自愈策略快速恢复非故障区段的供电。配调发出调令通知相关工作人员有目的进行巡线，缩短故障查找时间，缩短了停电时间，极大的提高了工作效率，提升了山区电网的供电可靠性。
4.2 提高了电压质量
可以通过10kV线路智能真空断路器和故障指示器上传的线路实时电压数据，为电压质量的优化提供了数据支撑。系统能够切实指导新增无功装置布点， 指挥现有无功装置投退或小水电顶峰发电，一定程度上缓解了小水电“丰盈枯缺”带来的电压跷跷板情况。
4.3 提高了安全性
通过安装智能真空断路器和对变电站出线至智能首分段开关线路的重点整治，减少了线路故障对主变的冲击，提升了变电站内设备运行的安全性。通过智能真空断路器的各类保护功能，实现了对线路的分层、分级保护。 专线用户产权分界点安装智能真空断路器和故障指示器，保护了用户设备，保证了用户供电质量，能有效的防止越级跳闸。
4.4 提升了管理水平
配电自动化监控管理系统解决了配网设备监控手段缺乏，长期处于凭经验调度的“盲调”问题。配电自动化监控管理系统能够低成本的延伸到各配电运行班组，各配网运维当值人员使用外网WEB网页浏览可以对运维线路的实时状态进行监控，改变了故障查找满山跑的状况。
5 典型应用
某山区电网中有200台智能真空断路器和300套故障指示器在网运行。系统工作站除布置在调控中心外，还建设内、外网WEB系统延伸到了4个10kV运维班组，9个供电所，以及配网抢修班、营销部等业务支撑部门。 为农网调度、小水电管理、配电网管理、营销管理提供极大的技术支撑，大大提高公司信息化应用水平。 较好地解决山区县级供电公司普遍面临的通信手段（光纤）缺乏、配网设备自动化程度低等问题，具有较强的推广价值。
6 结束语
为了实现山区配电网的全面自动化建设，我们需要从规划抓起，重点管控好自动化设备的应用，同时提升运维人员相应的技能水平。总而言之，我们以问题为导向，对山区配电网管理存在的问题进行深刻探究，通过实施配网自动化，达到强化山区配电网管理的效果。
参考文献
[1]许军 . 基于配网自动化运维的典型缺陷案例分析 [J]. 无线互联科技 ,2018,15(14):27-28.
[2] 胡毅.如何实施配网自动化强化山区配电网管理 [J]. 华东科技 : 学术版 , 2013(10):251-251.
[3] 刘军， 赵江河 . 配电网规划常用计算[M].北京：中国电力出版社，2016.
[4]陈东新.针对技术经济效益的配电自动化终端布点优化研究[D].广州：华南理工大学，2017.
论文作者:刘昭君
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
标签：故障论文; 线路论文; 指示器论文; 智能论文; 山区论文; 真空断路器论文; 配电网论文; 《中国电业》2019年第19期论文;