P型站设备的特点及问题解决

随着电力网络的不断发展，用电负荷的持续增长，各种新型负载不断涌现，用户更加关注电能质量问题，同时对节能减排也提出了更加严格的要求。用户需要更加有效的电力监控管理解决方案来应对上述变化带来的挑战，以实现配电系统持续可靠、高效、低耗的运行。配电自动化系统（DAS）是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统；其内容包括配电网数据采集与监视（SCADA系统）、配电地理信息系统（GIS）和需求侧管理（DSM）几个部分。正在电力系统、市政医疗、智能建筑、石化、冶金、轻工、公共交通、水处理等领域发挥着重要作用。

根据上海市电力公司要求，浦东供电分公司将在目前10KV配电站的一、二次设备配置基础上，进行大规模低压配网自动化，即DSCADA系统技术改造，从而实现10KV配电站的信息采集和监控，改变目前配电站信息盲区的现状，使电能质量和供电可靠性获得有效保障。

1 P型站自动化改造分析

1.1 P型站设备特点

按照上海市电力公司定义，P型配电站站内10千伏系统只配置负荷闸刀；不设继电保护装置，且不安装电压互感器和电流互感器，各项电能信息均无法获取。P型站内无直流电源，无断路器，除依靠熔丝熔断外，自身无法切断故障，若发生全站失电的情况，站内所有装置均无法工作。这些特点为P型站的自动化改造增加难度，对改造工程进行提出了挑战。

1.2 运行特点

P型站进线电压等级为10千伏，出线380伏，10千伏系统经10千伏开关站实现手拉手环网运行，通过开关站与其他10千伏配电站互联。

2 配电自动化系统 （DSCADA）

配电自动化及管理系统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为一体的系统。 配电网自动化系统的测控对象为进线变电站、配电变电所、10kV开闭所、分段开关、并联补偿电容器用户电能表和重要负荷等，因此站点一般会有成百上千甚至上万个之多。在这种条件下，不仅对系统的组织带来较大的困难，而且在配电网自动化中心的计算机上处理的信息量也十分庞大。

然而，仅具备SCADA系统的三遥功能，并不能被称为配电自动化系统。配网自动化系统必须在配电SCADA基础上增加馈线自动化（FA） 功能，其系统结构如下图1所示。馈线自动化的基本功能应包括：馈线故障的自动识别、自动隔离、自动恢复。配网故障诊断这一问题，具有一定的复杂性，根据不同的配网实际情况和故障情况，在诊断的步骤与方法上有所差别。对于浦东地区，配电站自动化故障诊断方案应适用于单相接地故障、相-相故障、相-相接地故障和三相故障等。使用范围为中性点不接地或小电流接地系统。为了完成DA 的功能，DSCADA系统除了可以采集正常情况下的馈线状态量以外，还应对故障期间的馈线状态进行准确的捕捉；除了可进行人工远程控制之外，还应对馈线设备进行自动控制，以便实现故障的自动隔离和自动恢复。

图1 配电站自动化系统构架图

　　3 P型站改造需解决的问题

　　（1）在本身不设电压互感器和电流互感器的情况下，如何实现电能信息采集；

　　（2）在站内10千伏系统不设断路器的条件下，如何实现遥控、遥测功能；

　　（3）如何增设直流电源。

　　4 问题解决方案

　　4.1 电能信息的采集

　　参照故障诊断自动化装置技术指标要求，在本试点工程中，采用线路电缆侧加装三相电流互感器CT监测获取电压、电流等各项电能信息。

　　4.2 遥控功能的实现

　　虽然P型站10千伏系统本身不设断路器，无法实现故障自动切除，但由于浦东地区10千伏系统已实现手拉手环网运行，因此可考虑经环网中10千伏开关站的断路器将发生故障的P型站切除。

　　环网供电故障点即时判别原理为：当出现故障时，记录初始电流值计算出其有效值，P型站内的FA读取现场装置送上来的检测值后，根据电网拓扑结构比较判断，在含有故障点的电网中，比较所有馈线的电流有效值，电流量大的线路，则被选为故障线路。比较线路上安装在不同位置的装置送上来的电流有效值，如果某一区段两端装置测量到零序电流有效值有明显差别，且靠近电源侧有效值大，则认定故障点在该处。

　　4.3 直流蓄电池的配备

　　按照采用FA技术配套直流电源，合理解决了原配电站中不具备直流电的问题。

　　5 结束语

　　通过以上的分析可以知道，配网综合自动化技术，无论是在城市配网改造，还是在配网建设中，都具有自动化水平高，供电可靠性强，功能优，实时性好，适应电力计量市场化需要，免维护等技术特点。实用性城市配网自动化技术使用将会为上海电网节约巨大的投资，新型城市配网自动化技术在全国范围内推广后，所体现的经济效益将不可估量。