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石慶春　　黑龍江省農(nóng)電局(150006)

　　1　縣級(jí)電網(wǎng)的特點(diǎn)

　　縣級(jí)電網(wǎng)是整個(gè)供電網(wǎng)的末端，其主要特點(diǎn)是電壓等級(jí)低、容量相對(duì)小、供電范圍大、配電線路長、設(shè)備相對(duì)落后。改革開放以來，由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興起，發(fā)達(dá)地區(qū)農(nóng)電情況有所改觀，但就全國范圍來說，與國網(wǎng)相比，農(nóng)電系統(tǒng)還處于低水平狀態(tài)。以黑龍江省為例，由于地廣人稀，農(nóng)電系統(tǒng)的特點(diǎn)更為突出，線路長、負(fù)荷密度小、分布范圍廣是最顯著的標(biāo)志，所以投入自動(dòng)化設(shè)備的困難較多。其一，由于縣域范圍大，負(fù)荷稀，變電所分散，通信通道問題較為突出。其二，變電所設(shè)備陳舊。我省很多農(nóng)村變電所都是七、八十年代投運(yùn)的，不少設(shè)備早已歸屬淘汰之列，但由于資金原因，有些還在運(yùn)行，要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，必須予以改造，工作量很大。第三，技術(shù)人員匱乏。對(duì)縣(市)局來說調(diào)度自動(dòng)化是門新技術(shù)，所以沒有專業(yè)技術(shù)人員，正常運(yùn)行維護(hù)管理都很困難。第四，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)缺乏認(rèn)識(shí)。由于縣( 市)局是獨(dú)立核算企業(yè)，必須以效益為中心，調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)直接效益并不明顯，往往被忽視。

　　針對(duì)農(nóng)電系統(tǒng)(特別是象黑龍江這樣的省份)的特殊性，投入縣級(jí)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)必須因地制宜，根據(jù)具體情況，采用不同步驟和方式。首先，應(yīng)提高認(rèn)識(shí)，了解調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)在市場(chǎng)化運(yùn)營中的必要性，以及在電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行中的重要作用，看到其潛在的巨大效益。其次要加強(qiáng)人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)，保證正常的管理和維護(hù)。第三，要加大設(shè)備更新改造力度，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化打下基礎(chǔ)。目前開展的農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造工作是改變農(nóng)網(wǎng)設(shè)備狀況及提高管理水平的極好機(jī)會(huì)。第四，也是最為關(guān)鍵的一點(diǎn)，就是必須結(jié)合各地實(shí)際情況，選用不同的結(jié)構(gòu)方式和產(chǎn)品模式，以克服農(nóng)電系統(tǒng)設(shè)備陳舊、資金短缺的困難，盡快使調(diào)度自動(dòng)化全面普及，提高農(nóng)電系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理水平。

　　2　縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用模式

　　完整的縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)由主站端、通道、廠站端三部分組成，各部分的應(yīng)用模式應(yīng)根據(jù)規(guī)模、重要性及容量來確定。

　　(1) 主站端的模式

　　按照新的“縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化規(guī)范”的規(guī)定，縣級(jí)調(diào)度分為三個(gè)等級(jí)，即大型縣調(diào)、中型縣調(diào)和小型縣調(diào)。其主站端模式可按其規(guī)模大小來確定。

　　①大型縣調(diào)的模式。

　　大型縣調(diào)縣網(wǎng)的容量＞150MW，容量較大，變電所和出線單元數(shù)多，相對(duì)重要，基本上達(dá)到了小型地調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)，所投自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)要求。除具備SCADA功能外，還應(yīng)有負(fù)荷控制和電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)，有條件的也可增加狀態(tài)估計(jì)和在線潮流計(jì)算。按硬件標(biāo)準(zhǔn)劃分，大型縣調(diào)應(yīng)采用網(wǎng)絡(luò)工作站形成多機(jī)分布式系統(tǒng)，為了提高運(yùn)行可靠性，也可采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是功能全，可靠性高，開放性好，構(gòu)成了實(shí)用的實(shí)時(shí)調(diào)度管理系統(tǒng)，但投資較大。

　　②中型縣調(diào)的模式。

　　中型縣調(diào)的容量在50～150MW之間，根據(jù)農(nóng)電系統(tǒng)的具體情況，中型縣調(diào)所占比例最大，所以確定好其自動(dòng)化系統(tǒng)的模式具有十分重要的實(shí)際意義。由于考慮中型縣調(diào)的廣泛性和經(jīng)濟(jì)實(shí)力等因素，其自動(dòng)化系統(tǒng)以中等適用為宜，采用單網(wǎng)絡(luò)分布式結(jié)構(gòu)，功能上可比大型縣調(diào)簡化一些，工作站機(jī)也可合并，減小硬件投資，其構(gòu)成如圖1示。特點(diǎn)是系統(tǒng)具有較高的可靠性，維護(hù)方便，投資適中。

　　

　　圖1　 中型縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　③小型縣調(diào)模式。

　　小型縣調(diào)負(fù)荷小，容量＜50MW，變電所少且出線較少，多為終端變，整個(gè)縣網(wǎng)也屬電網(wǎng)最末端，投入自動(dòng)化設(shè)備本著簡單適用為原則，以滿足縣調(diào)自動(dòng)化實(shí)用化要求為主，適當(dāng)擴(kuò)充其它功能。小型縣調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)采用四機(jī)結(jié)構(gòu)為基本配置，按網(wǎng)絡(luò)形式擴(kuò)充聯(lián)接。其特點(diǎn)是構(gòu)成簡單，便于用戶使用，成本較低。

　　(2)　通道的形式。

　　通訊網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)生產(chǎn)指揮的重要手段，是保證電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的前提。縣調(diào)作為一級(jí)調(diào)度，按規(guī)定必須具備專用通訊網(wǎng)，作為開展正常調(diào)度業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃�而�?shù)據(jù)傳輸比語音通訊對(duì)通道質(zhì)量的要求要高得多，所以要實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的單位，必須首先考慮通訊網(wǎng)的建設(shè)或完善。

　　對(duì)于經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的縣(市)局，應(yīng)采用兩種專用通訊手段，以光纖或一點(diǎn)多址微波配合電力線載波為最佳，以市政電話作為后備。

　　對(duì)中等實(shí)力的縣(市)局，宜采用無線擴(kuò)頻、電力線載波兩種通信手段，以市政電話作為備用。

　　對(duì)于一般縣(市)局，可采用一種專用通道，以市政電話作為備用。專用通道可根據(jù)各縣(市)的實(shí)際情況來選擇，地勢(shì)較好，變電所位置分布均勻的地方，采用一點(diǎn)多址微波或無線擴(kuò)頻為好。山區(qū)和變電所距縣調(diào)距離大于50km的地方，可采用電力線載波。

　　(3)　RTU模式。

　　RTU是自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，是信息源，對(duì)遙控來講，是具體執(zhí)行者。RTU的選擇關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、命令執(zhí)行的正確性和投資的合理性。

　　①對(duì)于現(xiàn)有110kV變電所或63kV(35kV)中心變電所，出線較多(總單元數(shù)≥10)，其它二次設(shè)備又不作改造，則應(yīng)采用按功能分布式RTU，結(jié)合保護(hù)等其它裝置，盡量實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。其功能構(gòu)成如圖2示。

　　②對(duì)于現(xiàn)有出線≤6回的變電所，總單元數(shù)≤10個(gè)，可采用按單元分布式RTU，每個(gè)功能模塊包括遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，甚至可增加微機(jī)保護(hù)功能，構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　③對(duì)于現(xiàn)有終端變電所，應(yīng)盡量改成小型化模式，二次設(shè)備采用集中控制方式，RTU功能并入其中，亦應(yīng)采用按單元分布式，如條件允許可加微機(jī)保護(hù)功能，并實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，達(dá)到無人值班的條件。

　　④新建變電所應(yīng)一步到位，按高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，直接達(dá)到無人值班條件。具體形式可根據(jù)變電所容量大小及重要性來確定，但最好實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化。如采用微機(jī)保護(hù)加監(jiān)控系統(tǒng)，控保一體化單元，智能重合器等構(gòu)成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在此不做詳細(xì)論述。

　　圖2　 按功能分布式RTU功能結(jié)構(gòu)圖

　　(4)　特點(diǎn)分析。

　　①適用性強(qiáng)

　　由于考慮了縣網(wǎng)的各種情況，且從主站、通道、RTU三個(gè)方面作了具體分析，基本上包容了縣級(jí)電網(wǎng)的各種形式，對(duì)大、中、小型縣調(diào)均有實(shí)用模式，對(duì)各類變電所都有具體結(jié)構(gòu)，具有普遍意義。

　　②投資合理。

　　針對(duì)不同的形式，采用不同的設(shè)備和方式，提高了設(shè)備的性能價(jià)格比，且盡量避免重復(fù)性投資，實(shí)用性強(qiáng)。根據(jù)各類情況，以先進(jìn)適用為前提，盡可能應(yīng)用技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，既可保證各種應(yīng)有功能的實(shí)現(xiàn)，又可降低整體造價(jià)。

　　3　結(jié)論

　　由于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，縣級(jí)電網(wǎng)的不斷壯大，以及電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品的不斷更新，使縣調(diào)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)成為可能。新的“農(nóng)村電氣化縣達(dá)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)”將其列為必備條件，充分顯示了它的重要性，而農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造又為我們創(chuàng)造了良好的契機(jī)。因此，縣級(jí)電網(wǎng)根據(jù)實(shí)際情況投入相應(yīng)模式的自動(dòng)化設(shè)備已是當(dāng)務(wù)之急，這是提高現(xiàn)代化管理水平的需要，是現(xiàn)代化農(nóng)電企業(yè)的標(biāo)志，也是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　(收稿日期：2008-02-20)