论配电自动化标准设计

本文介绍了配电自动化系统在当前社会发展和经济发展的重要作用，并参照国家相关电网建设文件和标准，提出了配电自动化标准化设计的具体思路和原则。在本文的最后，作者结合简单的案例对城市G1、G3、G4层配电自动化的标准设计进行了研究。

【关键词】配电自动化 标准 设计

智能电网是一种配电自动化的电力设施，其通过将多种多样的配电新技术融为一体，将其进行有机的合成、集合，从而使整个电网设施的系统产生了革命性的变化，使其功能性大大的提高。对于我国的配电自动化系统的设计，长期以来主要是依靠电网上级单位的调度，通过利用自动化的系统对国内城市变电站的10KV及以上的出线开关采取监控或者是控制的方式，实现配电网长久处于其经验能够调度的水平之上。为了更好的适应我国经济基础建设的需要，应当充分结合新技术来从事配电自动化的发展工作，对配电自动化行业建立新型技术支撑的体系，以为出发点，进行配电自动化标准的研究和设计。

1 配电自动化规划建设的要求

1.1 建设基本条件

配电自动化建设首先需要规划区域配电网满足一定的要求，只有这样才能更好的让配电自动化系统达到预期效果，产生更高的经济效益，取得建设的成功。建设的基本条件主要包括以下两点：第一，配电网的网架的结构及其布局必须具有合理性、成熟性和稳定性，其中供电可靠性指标应达到99%，甚至更高水平；第二，规划区域的配电网结构应满足国家供电安全N-1准则的具体要求，在此基础上对馈线自动化功能进行合理的安排，对人工转供电方式进行固化和自动化。

1.2 主站规划建设的主要原则

对于配电主站系统的设计应当遵循以下两点原则：第一，主站建设的规模应具有足够的前瞻性，并且要保证配电自动化所规划的应用功能与配电网规划的阶段性发展目标之间能够实现相互匹配；第二，主站支撑平台要能够保证设计与建设在同一时间完成（即保持动态性原则，并分阶段制定设计方案，及时开工建设），从而能够实现主站的数据采集及监控功能、馈线自动化功能首先得到完整的应用。

1.3 配电自动化终端规划建设的主要原则

配电自动化的终端设计应当把握以下三点重要的原则：第一，应当保证配电自动化终端具有较高的模块化程度，并且实现其可扩展功能、低功耗功能及可靠性功能的实现；第二，终端设备的箱体结构必须适应施工场所安装的条件，在满足环境的防潮、防热、防盗等基础功能上充分做到抗高湿、抗低温、抗高温及抗电磁干扰的重要原则；第三，终端内部机箱布局的结构必须合理，方便日后对设备进行检修。

1.4 通信规划建设的主要原则

配电自动化的通信规划和设计需要满足以下两个原则：第一，坚持统一规划、采用统一的技术标准，从而保证配电通信能够统筹兼顾配用电侧总体通讯需求；第二，通信网络配置优先采用光纤传输等可靠性较高的网络，并具备虚拟局域网等高级网络功能，解决当前配网通信规划难、布局难的问题，并保留支持未来智能电网各项业务顺利开展的可能性。

2 配电自动化标准设计案例

2.1 案例简介

本文所选择的案例城市主要信息描述如下：人口约为1000万人的中心城市、面积大约为2000平方千米。当期城区的配电设施管理主要通过采用人工经验管理方式。当地配电自动化建设水平较落后，之前没有配电自动化建设经验和相关设施。规划设计水平年及规模：

（1）设计时限为5年左右，具体建设完工为10年之内。

（2）建设内容主要为：第一，建设配电自动化的主站系统，搭建信息交互总线；第二，对当前配电网环网柜箱体进行改造及扩建；第三，在柱上开关系统中增加安装电动操作机构，实现电操运行机制；第四，调整、调换系统中电流及电压互感器装置等辅助设备。

2.2 总体框架

标准设计主要采用层级化的体系，依据设计的深度不同，针对设计阶段来进行层次的设计和组合，主要分为以下四个规范化的层级：

（1）G1 层，其主要是适用于配电自动化可行性研究阶段。

（2）G2 层，其主要是适用于配电自动化初步设计阶段。

（3）G3 层，其主要是适用于配电自动化施工图阶段。

（4）G4 层，其主要是对配电自动化施工建设阶段的过程指导及要求。本设计主要对G1、G3、G4层设计标准进行展开。

2.3 层级划分及模块设置

按照配电自动化系统各部分所属的物理位置，可将标准设计分为四个部分：

（1）户内开关站。

（2）户外开关站。

（3）自动化部分。

（4）通信部分。

层次划分详述：

（1）G1层：主要是管控组合方案及布置型式，满足工程在可行性研究阶段的具体要求。

（2）G3层：此阶段主要是满足工程施工图这一阶段的具体要求。

（3）G4层：主要是为了满足施工设计精度、细度性要求。

模块设置详述：

（1）G1层的具体设置：此处主要根据我国配电自动化系统建设及改造的技术方案，选取配电站点所需配置的具体类型，并给出新建及改造相关设备的配置方案。其中，通信部分主要采用光纤以太网和无线通信。

（2）G3层模块的具体设置：G3层模块主要为设备安装图模块。分别针对户内配电装置、户外配电转置及其配电自动化二次部分等基础模块的技术标准进行规范，并按照施工图纸的设计深度，对安装方式和接口形式分别进行固化和细化。另外，在G3层中要针对配电自动化通信部分单独设置通信模块、光缆排管模块、光缆敷设模块、光缆工井模块等基本模块。从而使G3层的设计能够按照施工图的设计要求和深度，适用于不同环境下的光缆敷设要求。

（3）G4 层模块的设置：为了使施工工艺模块更加精细，施工单位应当对具体施工进行深化和标准化，并将其充分融入到配电自动化设备施工工艺标准当中，从而深化、细化电力企业的施工图。

2.4 取得的成果

本文所提的配电自动化标准化设计取得的成果：

（1）统一配电自动化规划设计的具体要求，满足配电自动化实用化需求，保证配电自动化建设即可投运，投运即能使用，发挥设计效益。

（2）在此基础上，配合当前的配电调度运行和配网运维管理机制，让配电网自动化系统的规划、设计、建设和运行、检修及管理机制实现同步发展。

参考文献

[1]关于加强配电网自动化系统防护工作的通知[Z].北京：国家电网公司，2011.

[2]智能电网调度技术支持系统建设框架[Z].北京：国家电网公司，2009.

[3]SG186.生产管理系统配网业务需求功能规范[Z].北京：国家电网公司，2009.

作者单位

深圳供电局有限公司 广东省深圳市 518001